CN114771749B - 一种海洋动力环境观测平台 - Google Patents
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Abstract
本发明属于海洋观测技术领域，尤其为一种海洋动力环境观测平台，包括安装平台，安装平台的内腔中安装有浮筒，安装平台的顶部和底部之间贯通并固定安装有观测组件安装筒，观测组件安装筒的内部设有供电控制仓、气象观测仓和海水观测仓，气象观测仓与供电控制仓之间、海水观测仓与供电控制仓之间分别通过第一隔板和第二隔板隔开，第一隔板的顶部和第二隔板的底部均固定安装有传动丝杆和滑杆，第一隔板上的传动丝杆和滑杆贯穿上安装板，第二隔板上的传动丝杆和滑杆贯穿下安装板，上安装板的下方和下安装板的上方均固定安装有丝杆步进电机，本装置可在海况恶劣或本装置停止运行时将监测设备进行收纳保护，避免设备损坏。
Description
技术领域
本发明属于海洋观测技术领域，具体涉及一种海洋动力环境观测平台。
背景技术
海洋动力，主要指海水运动过程中产生的潮汐能、波浪能、洋流能及海水因温差和盐度差而引起的温差能与盐差能等，其特点为：①蕴藏量大，可再生。估计全球海水温差能可利用功率达100亿千瓦，潮汐能、波浪能、洋流能及海水盐差能等可再生功率均为10亿千瓦左右；②能流分布不均、密度低。大洋表面层与500～1000米深层间的较大温差仅20℃左右，沿岸较大潮差约7～10米，近海较大潮流流速只有4～7海里/小时；③能量多变，不稳定。其中海水温差能、洋流能和盐差能的变化较慢，潮汐和潮流能呈短时周期规律变化，波浪能有显著的随机性。潮汐能的工业规模开发始于60年代，对于海洋动力的监测，为海洋动力的利用提供数据基础。现有的海洋动力观测装置，由于监测设备都暴露在外，在海况恶劣时，容易发生设备损坏的情况。
发明内容
本发明提供了一种海洋动力环境观测平台，可在海况恶劣或本装置停止运行时将监测设备进行收纳保护，避免设备损坏。
本发明提供如下技术方案：一种海洋动力环境观测平台，包括安装平台，所述安装平台的内腔中安装有浮筒，所述安装平台的顶部和底部之间贯通并固定安装有观测组件安装筒，所述观测组件安装筒的内部设有供电控制仓、气象观测仓和海水观测仓，所述气象观测仓与所述供电控制仓之间、所述海水观测仓与所述供电控制仓之间分别通过第一隔板和第二隔板隔开，所述第一隔板的顶部和所述第二隔板的底部均固定安装有传动丝杆和滑杆，所述第一隔板上的所述传动丝杆和所述滑杆贯穿上安装板，所述第二隔板上的所述传动丝杆和所述滑杆贯穿下安装板，所述上安装板的下方和所述下安装板的上方均固定安装有丝杆步进电机，所述丝杆步进电机的中心轴与所述传动丝杆螺旋传动连接，所述观测组件安装筒的外侧前后左右均固定安装有光伏发电板，所述安装平台的底部环形阵列设有若干第一连接环，所述第一连接环通过钢缆与铅锤顶部环形分布的第二连接环连接。
其中，所述第二隔板的底部固定连接有连接杆，所述连接杆的底部固定安装有海水观测仓封闭板；下安装板上升的同时，通过连接杆带动海水观测仓封闭板同步上升，使海水观测仓封闭板在下安装板上升到位时完成对海水观测仓的封闭。
其中，所述观测组件安装筒的顶部固定安装有气象观测仓封闭装置。
其中，所述上安装板的顶部固定安装有风速风向传感器、温度传感器、光线传感器、雨水传感器和光学测波仪，所述下安装板的底部固定安装有水温计和盐度计；通过风速风向传感器、温度传感器、光线传感器、雨水传感器和光学测波仪实时监测海面风速、风向、温度、光照、降水、波浪等各项数据，通过水温计和盐度计来监测水面下的水温和海水盐度。
其中，所述第一隔板上的所述传动丝杆和所述滑杆的顶部、所述第二隔板下方的所述传动丝杆和所述滑杆的底部均固定安装有限位防脱板，所述上安装板的顶面和所述下安装板的底面均设有与所述限位防脱板对应的圆形槽；限位防脱板用于防止上安装板和下安装板从传动丝杆和滑杆上脱落，圆型槽用于在上安装板和下安装板移动到位后与限位防脱板契合。
其中，所述供电控制仓的内腔中固定安装有蓄电池、中控处理单元和无线通讯模块；蓄电池用于为本装置供电，中控处理单元用于控制本装置运行，无线通讯模块用于接收控制命令和传输监测数据。
其中，所述气象观测仓封闭装置包括固定安装在所述观测组件安装筒顶部的左右两个转动连接座，所述转动连接座的前侧固定安装有电机，所述转动连接座的内侧转动安装有转轴，所述转轴上固定安转有封闭翻板，所述电机的输出轴与转轴固定连接；当上安装板下降到位后，电机运转带动转轴连同封闭翻板转动关闭，完成对气象观测仓的封闭。
其中，所述安装平台的顶部设有锚杆；本装置在使用时，将锚绳与锚杆连接，利用锚绳将本装置与海上工作平台或岸边的锚杆连接。
本发明的有益效果是：
本装置通过可以封闭的气象观测仓和海水观测仓，配合可以升降的上安装板和下安装板，可在海况恶劣或本装置停止运行时将监测设备进行收纳保护。
本装置底部设有环形分布的第一连接环，第一连接环通过钢缆与铅锤顶部环形分布的第二连接环连接，在钢缆的固定下，铅锤可始终位于安装平台的中心下方，利用铅锤的重力牵引，可避免本装置在浪大时翻覆。
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
图1为本发明的右前方轴测结构示意图；
图2为本发明在封闭翻板打开时的右前方轴测结构示意图；
图3为本发明的正视剖视结构示意图；
图4为本发明使用时的正视剖视结构示意图；
图5为本发明的剖视结构示意图；
图6为本发明的仰视结构示意图；
图中：1、安装平台；2、浮筒；3、观测组件安装筒；4、供电控制仓；5、气象观测仓；6、海水观测仓；7、第一隔板；8、第二隔板；9、传动丝杆；10、滑杆；11、上安装板；12、下安装板；13、丝杆步进电机；14、光伏发电板；15、第一连接环；16、钢缆；17、铅锤；18、第二连接环；19、连接杆；20、海水观测仓封闭板；21、风速风向传感器；22、温度传感器；23、光线传感器；24、雨水传感器；25、水温计；26、盐度计；27、限位防脱板；28、圆形槽；29、蓄电池；30、中控处理单元；31、无线通讯模块；32、转动连接座；33、电机；34、转轴；35、封闭翻板；36、锚杆；37、光学测波仪。
具体实施方式
请参阅图1-图6，本发明提供以下技术方案：一种海洋动力环境观测平台，包括安装平台1，所述安装平台1的内腔中安装有浮筒2，所述安装平台1的顶部和底部之间贯通并固定安装有观测组件安装筒3，所述观测组件安装筒3的内部设有供电控制仓4、气象观测仓5和海水观测仓6，所述气象观测仓5与所述供电控制仓4之间、所述海水观测仓6与所述供电控制仓4之间分别通过第一隔板7和第二隔板8隔开，所述第一隔板7的顶部和所述第二隔板8的底部均固定安装有传动丝杆9和滑杆10，所述第一隔板7上的所述传动丝杆9和所述滑杆10贯穿上安装板11，所述第二隔板8上的所述传动丝杆9和所述滑杆10贯穿下安装板12，所述上安装板11的下方和所述下安装板12的上方均固定安装有丝杆步进电机13，所述丝杆步进电机13的中心轴与所述传动丝杆9螺旋传动连接，所述观测组件安装筒3的外侧前后左右均固定安装有光伏发电板14，所述安装平台1的底部环形阵列设有若干第一连接环15，所述第一连接环15通过钢缆16与铅锤17顶部环形分布的第二连接环18连接。
所述第二隔板8的底部固定连接有连接杆19，所述连接杆19的底部固定安装有海水观测仓封闭板20；下安装板12上升的同时，通过连接杆19带动海水观测仓封闭板20同步上升，使海水观测仓封闭板20在下安装板12上升到位时完成对海水观测仓6的封闭。
所述观测组件安装筒3的顶部固定安装有气象观测仓封闭装置。
所述上安装板11的顶部固定安装有风速风向传感器21、温度传感器22、光线传感器23、雨水传感器24和光学测波仪37，所述下安装板12的底部固定安装有水温计25和盐度计26；通过风速风向传感器21、温度传感器22、光线传感器23、雨水传感器24和光学测波仪37实时监测海面风速、风向、温度、光照、降水、波浪等各项数据，通过水温计25和盐度计26来监测水面下的水温和海水盐度。
所述第一隔板7上的所述传动丝杆9和所述滑杆10的顶部、所述第二隔板8下方的所述传动丝杆9和所述滑杆10的底部均固定安装有限位防脱板27，所述上安装板11的顶面和所述下安装板12的底面均设有与所述限位防脱板27对应的圆形槽28；限位防脱板27用于防止上安装板11和下安装板12从传动丝杆9和滑杆10上脱落，圆型槽28用于在上安装板11和下安装板12移动到位后与限位防脱板27契合。
所述供电控制仓4的内腔中固定安装有蓄电池29、中控处理单元30和无线通讯模块31；蓄电池29用于为本装置供电，中控处理单元30用于控制本装置运行，无线通讯模块31用于接收控制命令和传输监测数据。
所述气象观测仓封闭装置包括固定安装在所述观测组件安装筒3顶部的左右两个转动连接座32，所述转动连接座32的前侧固定安装有电机33，所述转动连接座32的内侧转动安装有转轴34，所述转轴34上固定安转有封闭翻板35，所述电机33的输出轴与转轴34固定连接；当上安装板11下降到位后，电机33运转带动转轴34连同封闭翻板35转动关闭，完成对气象观测仓5的封闭。
所述安装平台1的顶部设有锚杆36；本装置在使用时，将锚绳与锚杆36连接，利用锚绳将本装置与海上工作平台或岸边的锚杆连接。
本发明的工作原理及使用流程：本装置在使用时，将锚绳与锚杆36连接，利用锚绳将本装置与海上工作平台或岸边的锚杆连接，本装置利用浮筒2的浮力可浮在海面上，通过风速风向传感器21、温度传感器22、光线传感器23、雨水传感器24和光学测波仪37实时监测海面风速、风向、温度、光照、降水、波浪等各项数据，通过水温计25和盐度计26来监测水面下的水温和海水盐度，各项监测数据通过无线通讯模块31发送至监控部门，当海况较为恶劣时，控制丝杆步进电机13运行，通过丝杆步进电机13与传动丝杆9的螺旋传动，带动上安装板11下降、下安装板12上升，使风速风向传感器21、温度传感器22、光线传感器23、雨水传感器24和光学测波仪37被收纳入气象观测仓5中，水温计25和盐度计26被收纳入海水观测仓6中，下安装板12上升的同时，通过连接杆19带动海水观测仓封闭板20同步上升，使海水观测仓封闭板20在下安装板12上升到位时完成对海水观测仓6的封闭，当上安装板11下降到位后，电机33运转带动转轴34连同封闭翻板35转动关闭，完成对气象观测仓5的封闭，通过可以封闭的气象观测仓5和海水观测仓6，配合可以升降的上安装板11和下安装板12，可在海况恶劣或本装置停止运行时将监测设备进行收纳保护，本装置底部设有环形分布的第一连接环15，第一连接环15通过钢缆16与铅锤17顶部环形分布的第二连接环18连接，在钢缆16的固定下，铅锤17可始终位于安装平台1的中心下方，利用铅锤17的重力牵引，可避免本装置在浪大时翻覆，通过光伏发电板14可为蓄电池29充电。
Claims (2)
1.一种海洋动力环境观测平台，其特征在于：包括安装平台，所述安装平台的内腔中安装有浮筒，所述安装平台的顶部和底部之间贯通并固定安装有观测组件安装筒，所述观测组件安装筒的内部设有供电控制仓、气象观测仓和海水观测仓，所述气象观测仓与所述供电控制仓之间、所述海水观测仓与所述供电控制仓之间分别通过第一隔板和第二隔板隔开，所述第一隔板的顶部和所述第二隔板的底部均固定安装有传动丝杆和滑杆，所述第一隔板上的所述传动丝杆和所述滑杆贯穿上安装板，所述第二隔板上的所述传动丝杆和所述滑杆贯穿下安装板，所述上安装板的下方和所述下安装板的上方均固定安装有丝杆步进电机，所述丝杆步进电机的中心轴与所述传动丝杆螺旋传动连接，所述观测组件安装筒的外侧前后左右均固定安装有光伏发电板，所述安装平台的底部环形阵列设有若干第一连接环，所述第一连接环通过钢缆与铅锤顶部环形分布的第二连接环连接；
所述第二隔板的底部固定连接有连接杆，所述连接杆的底部固定安装有海水观测仓封闭板；
所述观测组件安装筒的顶部固定安装有气象观测仓封闭装置；
所述上安装板的顶部固定安装有风速风向传感器、温度传感器、光线传感器、雨水传感器和光学测波仪，所述下安装板的底部固定安装有水温计和盐度计；
所述第一隔板上的所述传动丝杆和所述滑杆的顶部、所述第二隔板下方的所述传动丝杆和所述滑杆的底部均固定安装有限位防脱板，所述上安装板的顶面和所述下安装板的底面均设有与所述限位防脱板对应的圆形槽；
所述气象观测仓封闭装置包括固定安装在所述观测组件安装筒顶部的左右两个转动连接座，所述转动连接座的前侧固定安装有电机，所述转动连接座的内侧转动安装有转轴，所述转轴上固定安转有封闭翻板，所述电机的输出轴与转轴固定连接；
所述安装平台的顶部设有锚杆。
2.根据权利要求1所述的一种海洋动力环境观测平台，其特征在于：所述供电控制仓的内腔中固定安装有蓄电池、中控处理单元和无线通讯模块。
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