專利名稱：防生物附著海洋浮標的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種海洋浮標。
背景技術：
海洋環(huán)境監(jiān)測是海洋開發(fā)與保護的重要手段，海洋環(huán)境狀況及其變化趨勢備受關注。海洋浮標是海洋環(huán)境監(jiān)測的常用平臺，是海洋監(jiān)測儀器布放的載體。全項目的海洋浮標分為水上和水下兩部分。水上部分裝有多種氣象要素傳感器，分別測量風速。風向。氣壓。氣溫和濕度等氣象要素；水下部分有多種水文要素的傳感器，分別測量波浪。海流。潮位。海溫和鹽度等海洋傳感要素。各傳感器產生的信號，通過儀器自動處理，由發(fā)射機定時發(fā)出，地面接收站將收到的信號進行處理，就得到了人們所需的資料。有的浮標建立在離陸地很遠的地方，便將信號發(fā)往衛(wèi)星，再由衛(wèi)星將信號傳送到地面接收站。大多數海洋浮標是由蓄電池供電進行工作的。但由于海洋浮標遠離陸地，換電池不方便，現在有不少海洋浮標裝備太陽能蓄電設備，有的還利用波能、太陽能蓄電，大大減少了換電池的次數，使海洋浮標更簡便、經濟?，F有大多數海洋浮標由于漂浮在水面上，面臨著抗風浪和防附著兩個最大的問題:其一，浮標箱體浮在水面，波浪尤其是大風浪天氣下的風浪對浮標箱體存在很大的安全隱患。其二，浮標箱體中的儀器長期浸泡在海水中，容易附著生物，導致儀器使用壽命縮短，維護周期縮短，維護成本增加
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對上述的技術現狀而提供一種防生物附著的海洋浮標。本發(fā)明所要解決的又一個技術問題是提供能減少海浪沖擊的海洋浮標。本發(fā)明所要解決的又一個技術問題是能實現海洋環(huán)境要素剖面測量的海洋浮標。本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種防生物附著海洋浮標，包括浮力支撐機構及設于浮力支撐機構上的浮標箱體，前述的浮標箱體內設有數據采集傳輸機構，其特征在于所述的浮標箱體內具有縱向通道，該縱向通道底端開口形成艙口，所述的浮標箱體內設有一升降機構，一儀器架通過升降機構能升降地進出浮標箱體的艙口，該儀器架內設有能向前述數據采集傳輸機構提供數據信號的傳感器，并且，所述的海洋浮標處于使用狀態(tài)下，前述的浮標箱體底面高于水面。作為優(yōu)選，所述的升降機構可以包括電機，用于提供動力，動力輸出端連接有變速箱；繩鼓，能轉動地橫向設置于縱向通道內并正對艙口，一端與前述變速箱的動力輸出端相連接；滑動驅動桿，能轉動地設置于縱向通道內并正對艙口，該滑動驅動桿平行繩鼓且位于繩鼓上方；
滑塊，設于前述的滑動驅動桿上并在滑動驅動桿轉動的狀態(tài)下能水平移動；傳動齒輪組，動力輸入端與前述變速箱的動力輸出端相連接，動力輸出端與前述的滑動驅動桿相連接；滑輪，設于前述浮標箱體內并位于滑動驅動桿上方；以及拉索，一端連接于儀器架外端面，另一端依次通過滑輪、滑塊后連接于繩鼓上。進一步，所述縱向通道內設有鎖座，該鎖座具有縱向成型的鎖孔，所述的拉索貫穿通過該鎖孔，對應地，所述的拉索上設有與前述鎖孔能鎖合的鎖桿，該鎖桿靠近儀器架設置。所述鎖座的鎖孔后端填充有除水棉。除水棉可以去除電纜上的海水，可以避免浮標箱體內積累過量的海水。為實現自動鎖合，所述縱向通道內設有一能啟閉電機的驅動電源的觸碰開關，該觸碰開關的觸碰桿向下伸出，對應地，所述的拉索或儀器架外壁上設有一與前述觸碰桿觸碰后能切斷電機驅動電源的觸碰板。所述的浮標箱體內設有水箱，該水箱內設清洗泵，該清洗泵連接有噴頭，該噴頭設于縱向通道的內側壁，水箱內為淡水，來源于浮標箱體收集的雨水。縱向通道的內側壁還設有清洗傳感器，當儀器架上升固定后，噴頭自動噴水，有利于延長儀器使用壽命。作為優(yōu)選，所述的浮標箱體外形呈六邊形，所述的縱向通道成型于浮標箱體中心，所述的浮力支撐機構可以包括金屬管、第一連接板、高密度聚乙烯管及第二連接板，前述第一連接板的上端面縱向設置有呈等邊三角形布置的三根金屬管，下端面縱向設置有呈等邊三角形布置的三根高密度聚乙烯管，三根金屬管的頂端分別連接于浮標箱體的三個支撐點上，該三個支撐點連線圍成一個等邊三角形，前述的第二連接板則設于三根高密度乙烯管的底端。進一步，所述的第二連接板上連接有錨繩，該錨繩的末端設有錨塊。所述高密度乙烯管的下端部內填充有配重料?？梢允歉×χ螜C構始終保持豎直狀態(tài)。與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:浮標箱體通過浮力支撐機構而位于水面上，儀器架的使用通過升降機構的動作來完成，首先，儀器架未使用時，上升至浮標箱體內，可以避免與海水長時間接觸，能有效防止海洋生物附著，延長維護周期；其次，將儀器架沿水深升降操作，可以用于測量不同深度水環(huán)境參數，從而實現海洋環(huán)境要素剖面測量；再則，浮標箱體位于水面以上，減少波浪沖擊概率，能保證浮標的長期穩(wěn)定的處于良好的工作狀態(tài)。


圖1為實施例結構示意圖。圖2為圖1中浮標箱體的俯視放大圖。圖3為圖2中沿B-B方向的剖視圖。圖4為圖2中沿C-C方向的剖視圖。圖5為圖3中儀器架下降后結構示意圖。圖6為圖1中沿A-A方向的放大剖視圖。
圖7為圖1中第一連接板的放大圖。
具體實施例方式以下結合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。如圖1所示，本實施例中的防生物附著海洋浮標包括浮力支撐機構2及設于浮力支撐機構上的浮標箱體1，浮標箱體內I設有數據采集傳輸機構和升降機構，浮標箱體I內具有縱向通道12，該縱向通道12底端開口形成艙口。浮標箱體I外形呈六邊形(見圖2所示)，縱向通道12成型于浮標箱體I中心(見圖3所示)。海洋浮標處于使用狀態(tài)下，浮標箱體I底面高于水面。結合圖6和圖7所不,浮力支撐機構2包括金屬管21、第一連接板22、高密度聚乙烯管(又稱HDPE管)23及第二連接板25，第一連接板22的上端面縱向設置有呈等邊三角形布置的三根金屬管21，金屬管21可以采用不銹鋼管，第一連接板22的下端面縱向設置有呈等邊三角形布置的三根高密度聚乙烯管23，三根金屬管21的頂端分別連接于浮標箱體的三個支撐點11上，三個支撐點11連線圍成一個等邊三角形，第二連接板25則設于三根高密度乙烯管的底端。第二連接板25上連接有三根錨繩26，每個錨繩26的末端設有錨塊27，錨塊27也是呈等邊三角形布置。高密度乙烯管23的下端部內填充有配重料24，這樣的設計可以保證浮力支撐機構2始終處于豎直狀態(tài)，從而保證浮標箱體I為穩(wěn)定性。結合圖3、圖4和圖5所示，儀器架4通過升降機構能升降地進出浮標箱體I的艙口，該儀器架內設有能向數據采集傳輸機構提供數據信號的傳感器55。數據采集傳輸機構包括采集模塊51、信號傳輸模塊52、電池組15、天線54及控制模塊53，采集模塊51用于收集傳感器55發(fā)來的數據信號；信號傳輸模塊52能將采集模塊51的信號傳輸至天線54，天線54將數據無線發(fā)送至服務器端。浮標箱體I外端面設有太陽能板14，太陽能板14能可以向電池組15充電，電池組15向整個工作系統(tǒng)供電?？刂颇K53可以數據采集傳輸機構。升降機構包括電機31、繩鼓34、滑動驅動桿35、滑塊36、傳動齒輪組33、滑輪37及拉索44，電機31用于提供動力，動力輸出端連接有變速箱32，電機31受控于控制模塊53 ；繩鼓34能轉動地橫向設置于縱向通道12內并正對艙口，一端與變速箱32的動力輸出端相連接；滑動驅動桿35能轉動地設置于縱向通道12內并正對艙口，該滑動驅動桿35平行繩鼓34且位于繩鼓34上方；滑塊36設于滑動驅動桿35上并在滑動驅動桿35轉動的狀態(tài)下能水平移動。傳動齒輪組33動力輸入端與變速箱32的動力輸出端相連接，動力輸出端與滑動驅動桿35相連接，具體地，傳動齒輪組33包括相互嚙合傳動的主動齒輪和從動齒輪，主動齒輪設于變速箱32輸出端，從動齒輪設于滑動驅動桿35的端部?；?7設于浮標箱體I內并位于滑動驅動桿35上方。拉索44 一端連接于儀器架4外端面，另一端依次通過滑輪37、滑塊36后連接于繩鼓34上，本實施例中有三根拉索44用于吊掛，在升降過程中，可以避免水流沖擊下出現儀器架扭轉，減小橫向漂移，提高儀器架穩(wěn)定性，拉索44可以采用不銹鋼絲制作。電機31帶動繩鼓34和滑動驅動桿35 —起轉動，同時滑塊36水平移動，這樣拉索44就在繩鼓34的長度方向上均勻繞制，不容易在某處積累起來。傳感器55連接有電纜56，電纜56通到浮標箱體I內，浮標箱體I內有專門用于放置電纜的電纜箱15，電纜56升降過程中通過浮標箱體內的滑輪57。浮標箱體的縱向通道12內設有鎖座38，該鎖座38具有縱向成型的鎖孔，拉索44貫穿通過該鎖孔，對應地，拉索44上設有與鎖孔能鎖合的鎖桿41，該鎖桿41靠近儀器架設置。儀器架4升上來后通過鎖座和鎖桿鎖合，進一步提高其穩(wěn)定性。鎖座38的鎖孔后端填充有除水棉39，除水棉39可以去除電纜上的海水，可以避免浮標箱體I內積累過量的海水?？v向通道12內設有一能啟閉電機驅動電源的觸碰開關43，該觸碰開關的觸碰桿431向下伸出，對應地，拉索44上設有一與觸碰桿431觸碰后能切斷電機驅動電源的觸碰板42，該觸碰板42靠近儀器架4設置。本實施例中的縱向通道12內設有隔板19，隔板19上具有供拉索44通過的通孔，鎖座38和觸碰開關43均設置于隔板19上。浮標箱體I內設有水箱13，該水箱13內設有受控于控制模塊53的清洗泵6，該清洗泵6連接有噴頭61，該噴頭61設于縱向通道12的內側壁。噴頭61可以向儀器架4噴液，能去儀器架4上的附著物。水箱13內為淡水，來源于浮標箱體收集的雨水，雨水從浮標箱體的集雨孔131孔進入到水箱13?？v向通道的內側壁還設有與控制模塊53連接的清洗傳感器(圖中無顯示)，當儀器架上升固定后，噴頭61自動噴水，有利于延長儀器使用壽命。浮標箱體通過浮力支撐機構而位于水面上，儀器架的使用通過升降機構的動作來完成，首先，儀器架未使用時，上升至浮標箱體內，可以避免與海水長時間接觸，能有效防止海洋生物附著，延長維護周期；其次，將儀器架沿水深升降操作，可以用于測量不同深度水環(huán)境參數，從而實現海洋環(huán)境要素剖面測量；再則，浮標箱體位于水面以上，減少波浪沖擊概率，能保證浮標的長期穩(wěn)定的處于良好的工作狀態(tài)。
權利要求
1.一種防生物附著海洋浮標，包括浮力支撐機構及設于浮力支撐機構上的浮標箱體，前述的浮標箱體內設有數據采集傳輸機構，其特征在于所述的浮標箱體內具有縱向通道，該縱向通道底端開口形成艙口，所述的浮標箱體內設有一升降機構，一儀器架通過升降機構能升降地進出浮標箱體的艙口，該儀器架內設有能向前述數據采集傳輸機構提供數據信號的傳感器，并且，所述的海洋浮標處于使用狀態(tài)下，前述浮標箱體的底面高于水面。
2.根據權利要求1所述的防生物附著海洋浮標，其特征在于所述的升降機構包括 電機，用于提供動力，動力輸出端連接有變速箱； 繩鼓，能轉動地橫向設置于縱向通道內并正對艙口，一端與前述變速箱的動力輸出端相連接； 滑動驅動桿，能轉動地設置于縱向通道內并正對艙口，該滑動驅動桿平行繩鼓且位于繩鼓上方； 滑塊，設于前述的滑動驅動桿上并在滑動驅動桿轉動的狀態(tài)下能水平移動； 傳動齒輪組，動力輸入端與前述變速箱的動力輸出端相連接，動力輸出端與前述的滑動驅動桿相連接； 滑輪，設于前述浮標箱體內并位于滑動驅動桿上方；以及 拉索，一端連接于儀器架外端面，另一端依次通過滑輪、滑塊后連接于繩鼓上。
3.根據權利要求2所述的防生物附著海洋浮標，其特征在于所述縱向通道內設有鎖座，該鎖座具有縱向成型的鎖孔，所述的拉索貫穿通過該鎖孔，對應地，所述的拉索上設有與前述鎖孔能鎖合的鎖桿，該鎖桿靠近儀器架設置。
4.根據權利要求3所述的防生物附著海洋浮標，其特征在于所述鎖座的鎖孔后端填充有除水棉。
5.根據權利要求3所述的防生物附著海洋浮標，其特征在于所述縱向通道內設有一能啟閉電機的驅動電源的觸碰開關，該觸碰開關的觸碰桿向下伸出，對應地，所述的拉索或儀器架外壁上設有一與前述觸碰桿觸碰后能切斷電機驅動電源的觸碰板。
6.根據權利要求3所述的防生物附著海洋浮標，其特征在于所述的浮標箱體內設有水箱，該水箱內設有清洗泵，該清洗泵連接有噴頭，該噴頭設于縱向通道的內側壁。
7.根據權利要求1所述的防生物附著海洋浮標，其特征在于所述的浮標箱體外形呈六邊形，所述的縱向通道成型于浮標箱體中心，所述的浮力支撐機構包括金屬管、第一連接板、高密度聚乙烯管及第二連接板，前述第一連接板的上端面縱向設置有呈等邊三角形布置的三根金屬管，下端面縱向設置有呈等邊三角形布置的三根高密度聚乙烯管，三根金屬管的頂端分別連接于浮標箱體的三個支撐點上，該三個支撐點連線圍成一個等邊三角形，前述的第二連接板則設于三根高密度乙烯管的底端。
8.根據權利要求7所述的防生物附著海洋浮標，其特征在于所述的第二連接板上連接有錨繩，該錨繩的末端設有錨塊。
9.根據權利要求7所述的防生物附著海洋浮標，其特征在于所述高密度乙烯管的下端部內填充有配重料。
全文摘要
一種防生物附著海洋浮標，包括浮力支撐機構及設于浮力支撐機構上的浮標箱體，浮標箱體內具有縱向通道，該縱向通道底端開口形成艙口，浮標箱體內設有一升降機構，一儀器架通過升降機構能升降地進出浮標箱體的艙口，該儀器架內設有傳感器，并且，所述的海洋浮標處于使用狀態(tài)下，前述的浮標箱體底面高于水面。與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于浮標箱體通過浮力支撐機構而位于水面上，儀器架的使用通過升降機構的動作來完成，儀器架未使用時，上升至浮標箱體內，可以避免與海水長時間接觸，能有效防止海洋生物附著，延長維護周期。
文檔編號B63B22/26GK103121498SQ201310029650
公開日2013年5月29日 申請日期2013年1月24日 優(yōu)先權日2013年1月24日
發(fā)明者王萍, 桂福坤, 趙云鵬, 陳應華, 吳常文 申請人:浙江海洋學院