專利名稱：一種水面溢油跟蹤浮標的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種水面溢油跟蹤裝置，特別是一種水面溢油跟蹤浮標。
背景技術(shù)：
當水面發(fā)生溢油事故時，溢油跟蹤浮標的使用可以實現(xiàn)對溢油的廉價、實時、全天 候跟蹤。溢油跟蹤浮標與溢油油膜的風(fēng)系數(shù)的接近程度是決定溢油跟蹤浮標跟蹤溢油油膜 的準確程度的主要因素，而海洋環(huán)境因素對水面溢油浮標漂移的隨機影響是決定溢油跟蹤 浮標跟蹤溢油油膜的準確程度的重要因素。溢油油膜的風(fēng)系數(shù)的大小受溢油的品種、地理 位置、環(huán)境等因素的綜合影響，通常情況下，溢油風(fēng)系數(shù)的變化范圍為0. 02-0. 035。但現(xiàn)有 溢油跟蹤浮標的設(shè)計方案一經(jīng)確定，其風(fēng)系數(shù)是一個固定值，這樣的浮標不能適應(yīng)跟蹤具 有不同風(fēng)系數(shù)溢油的需要，因此也無法對溢油實施長時間有效跟蹤。若溢油風(fēng)系數(shù)為0. 02， 而浮標的風(fēng)系數(shù)為0. 035，當風(fēng)速為5m/s時，跟蹤10小時的跟蹤誤差累積將達到4千米以 上，而海上溢油的跟蹤經(jīng)常要1周或更長時間，跟蹤誤差也將大大增加，此時浮標的位置信 息已無參考意義。
發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實用新型要設(shè)計一種可以調(diào)整風(fēng)系數(shù)、提高 跟蹤精度、增加航向穩(wěn)定性、減小水面環(huán)境因素隨機影響的水面溢油跟蹤浮標。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下一種水面溢油跟蹤浮標包括水 密外殼、地理位置信號接收裝置和發(fā)射裝置，所述的地理位置信號接收裝置和發(fā)射裝置安 裝在水密外殼內(nèi)，所述的水密外殼底部安裝有垂直水翼、頂部安裝有垂直風(fēng)翼，在垂直風(fēng)翼 上安裝有水平風(fēng)翼；所述的水平風(fēng)翼通過水平的轉(zhuǎn)軸與垂直風(fēng)翼相連，水平風(fēng)翼可以繞轉(zhuǎn) 軸旋轉(zhuǎn)。本實用新型所述的垂直水翼和垂直風(fēng)翼安裝在水密外殼縱向中心線上，所述的垂 直風(fēng)翼安裝在水密外殼的艏部，所述的垂直水翼安裝在水密外殼的尾部。本實用新型所述的垂直水翼、垂直風(fēng)翼和水平風(fēng)翼的橫截面形狀為流線形。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果1、由于本實用新型在垂直風(fēng)翼上設(shè)置可以繞水平轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的水平風(fēng)翼，可以根據(jù) 溢油事故現(xiàn)場的實際溢油風(fēng)系數(shù)，在不打開溢油跟蹤浮標水密外殼的情況下，通過調(diào)整水 平風(fēng)翼的角度，改變水平風(fēng)翼的迎風(fēng)面積，從而使浮標獲得不同的風(fēng)系數(shù)。由于本實用新型 的浮標的風(fēng)系數(shù)可以根據(jù)事故現(xiàn)場的溢油油膜具體情況進行調(diào)節(jié)，使投放使用的浮標風(fēng)系 數(shù)與事故現(xiàn)場溢油油膜的風(fēng)系數(shù)更加接近，從而有效提高浮標應(yīng)用在不同溢油事故中的適 應(yīng)性。2、大片溢油油膜的漂移路徑較穩(wěn)定，其漂移速度可以采用表層海流速度與風(fēng)速和 風(fēng)系數(shù)乘積之和來表達，但浮標體積小，其運動軌跡更容易受海洋環(huán)境中的隨機因素影響， 提高航向的穩(wěn)定性、減小浮標的橫向側(cè)滑運動是減小海洋環(huán)境隨機因素對浮標軌跡影響的關(guān)鍵。由于本實用新型在水密外殼頂部設(shè)置垂直風(fēng)翼、底部設(shè)置垂直水翼，由船舶基本原理 可知，這樣的設(shè)計可有效提高浮標的航向穩(wěn)定性；當海洋環(huán)境中的一個隨機短時作用力使 浮標與表面水橫向的相對速度，由于垂直水翼的存在，浮標繞垂直中心軸轉(zhuǎn)動一定角度，此 時垂直風(fēng)翼受到風(fēng)力作用產(chǎn)生對浮標的側(cè)向作用力，進而減小浮標與表面水的橫向相對運 動速度。因此本實用新型可以實現(xiàn)浮標在風(fēng)向垂直方向上與表面水等速度運動，提高浮標 在順風(fēng)方向上運動的航向穩(wěn)定性。
本實用新型共有附圖3張，其中圖1是水面溢油跟蹤浮標的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的側(cè)視圖。圖3是圖1的俯視圖。圖中，1、水密外殼，2、垂直水翼，3、轉(zhuǎn)軸，4、水平風(fēng)翼，5、垂直風(fēng)翼。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型進行進一步地描述。如圖1-3所示，一種水面溢油跟 蹤浮標包括水密外殼1、地理位置信號接收裝置和發(fā)射裝置，所述的地理位置信號接收裝置 和發(fā)射裝置安裝在水密外殼1內(nèi)，所述的水密外殼1底部安裝有垂直水翼2、頂部安裝有垂 直風(fēng)翼5，在垂直風(fēng)翼5上安裝有水平風(fēng)翼4 ；所述的水平風(fēng)翼4通過水平的轉(zhuǎn)軸3與垂直 風(fēng)翼5相連，水平風(fēng)翼4可以繞轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)。所述的垂直水翼2和垂直風(fēng)翼5安裝在水密 外殼1軸向中心線上，所述的垂直風(fēng)翼5安裝在水密外殼1的艏部，所述的垂直水翼2安裝 在水密外殼1的尾部。所述的垂直水翼2、垂直風(fēng)翼5和水平風(fēng)翼4的橫截面形狀為流線 形。本實用新型的操作方法包括以下步驟A、根據(jù)事故現(xiàn)場的海況、地理位置和溢油的品種，確定溢油風(fēng)系數(shù)；B、旋轉(zhuǎn)水平風(fēng)翼4，使水平風(fēng)翼4旋轉(zhuǎn)到一定角度后固定；所述的角度對應(yīng)的浮標 風(fēng)系數(shù)與溢油風(fēng)系數(shù)相等；C、啟動浮標中電子設(shè)備后，投放到溢油油膜中。本實用新型的一個具體實施例如下某近海海域發(fā)生溢油事故，根據(jù)事故發(fā)生地 的地理位置、海況以及溢油的品種，通過預(yù)估法確定溢油風(fēng)系數(shù)為0. 022 ；按浮標的操作手 冊，順時針旋轉(zhuǎn)水平風(fēng)翼5轉(zhuǎn)動30度，即將浮標的風(fēng)系數(shù)調(diào)整至0. 022 ；啟動浮標上的電子 設(shè)備后，將調(diào)整完畢的浮標投放到溢油油膜中；返航。浮標將與溢油油膜等速漂移，檢測中 心接收到的浮標的位置信息就是溢油油膜的位置。
權(quán)利要求一種水面溢油跟蹤浮標，包括水密外殼(1)、地理位置信號接收裝置和發(fā)射裝置，所述的地理位置信號接收裝置和發(fā)射裝置安裝在水密外殼(1)內(nèi)，其特征在于所述的水密外殼(1)底部安裝有垂直水翼(2)、頂部安裝有垂直風(fēng)翼(5)，在垂直風(fēng)翼(5)上安裝有水平風(fēng)翼(4)；所述的水平風(fēng)翼(4)通過水平的轉(zhuǎn)軸(3)與垂直風(fēng)翼(5)相連，水平風(fēng)翼(4)可以繞轉(zhuǎn)軸(3)旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水面溢油跟蹤浮標，其特征在于所述的垂直水翼(2)和垂 直風(fēng)翼(5)安裝在水密外殼(1)縱向中心線上，所述的垂直風(fēng)翼(5)安裝在水密外殼(1) 的艏部，所述的垂直水翼(2)安裝在水密外殼(1)的尾部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水面溢油跟蹤浮標，其特征在于所述的垂直水翼(2)、垂直 風(fēng)翼(5)和水平風(fēng)翼(4)的橫截面形狀為流線形。
專利摘要本實用新型公開了一種水面溢油跟蹤浮標，包括水密外殼、地理位置信號接收裝置和發(fā)射裝置，所述的地理位置信號接收裝置和發(fā)射裝置安裝在水密外殼內(nèi)，所述的水密外殼底部安裝有垂直水翼、頂部安裝有垂直風(fēng)翼，在垂直風(fēng)翼上安裝有水平風(fēng)翼；所述的水平風(fēng)翼通過水平的轉(zhuǎn)軸與垂直風(fēng)翼相連，水平風(fēng)翼可以繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。本實用新型投放前，先確定溢油風(fēng)系數(shù)；再旋轉(zhuǎn)水平風(fēng)翼到一定的角度。由于本實用新型在垂直風(fēng)翼上設(shè)置可以繞水平轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的水平風(fēng)翼，可以根據(jù)溢油事故現(xiàn)場的實際溢油風(fēng)系數(shù)，在不打開溢油跟蹤浮標水密外殼的情況下，通過調(diào)整水平風(fēng)翼的角度，改變水平風(fēng)翼的迎風(fēng)面積，從而使浮標獲得不同的風(fēng)系數(shù)。
文檔編號B63B22/00GK201580532SQ20092028834
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者劉寅東, 王天霖 申請人:大連海事大學(xué)