一种波浪能自供电定位式可升降生态浮标制造技术

本发明专利技术涉及一种波浪能自供电定位式可升降生态浮标，属于海洋生态浮标领域。一种波浪能自供电定位式可升降生态浮标，包括浮体、导流罩和升降装置；在浮体的顶部安装有卫星天线和风速传感器，在浮体的空腔内装有通信模块、直线发电装置、控制模块、波浪传感器、蓄电池和电动机，在浮体的尾部安装有与电动机的主轴连接的尾舵和螺旋桨；所述导流罩贴附在浮体的底部，用于聚集浪流；所述升降装置安装在导流罩的下方，在其壳体内安装有缆绳收放机构，升降装置通过控制缆绳的长度实现浮标的下潜和上浮。本浮标可根据所处海域的海况条件，通过控制模块控制升降装置实现自动控制与调整，并且能利用波浪能实现自供电，可适用于各种复杂海况。

Wave energy self supply positioning type lifting ecological buoy

The invention relates to a wave energy self supply positioning type lifting ecological buoy, which belongs to the field of marine ecological buoy. A wave of self powered positioning type lifting ecological buoy comprises a floating body, guiding cover and a lifting device; a satellite antenna and a wind speed sensor is installed on the top of the floating body, a communication module, linear power generation device, control module, wave sensor, battery and motor in the cavity of the floating body, the tail of the floating body the installation of the spindle motor is connected with the rudder and propeller; the dome attached to the bottom of the floating body, to gather the wave flow; lifting device is installed under the dome, in a cable retracting mechanism installed in the shell body, a lifting device through a control cable length of the buoy and dive floating. According to the sea state conditions of the sea area, the buoy can realize automatic control and adjustment through the control module to control the lifting device, and can realize self power supply by using wave energy.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种海洋生态浮标，特别涉及一种波浪能自供电定位式可升降生态浮标。
技术介绍
在经济飞速发展的的今天，国家对海洋资源开发越来越重视，而浮标作为海洋资源开发的排头兵，检测复杂海况以及海洋不同地点的生态环境，提供重要的海况数据和生态数据，为海洋资源开发和海洋资源保护做准备。浮标漂浮在海面上，对于海平面下几百米至几千米的海洋数据普通传感器无法传输到浮标内，水下声学传输技术容易失真，很难达到测量要求，因此要求传感器自带大容量的存储功能且在整个水域剖切面的数据都能测量并获取。但现在浮标存在一些缺陷：现在浮标供电靠携带的蓄电池，为了延长浮标的使用时间，自带蓄电池多大几十块，这样不仅增加了浮标自重，不易安装和布放，废弃的电池严重污染海洋环境，不利于海洋环境保护。我国海域辽阔，波浪能量巨大，并且我国对于波浪能供电的研究是近十年开始的，现如今已技术成熟，可以应用到浮标领域。当前系泊技术中，大部分采用锚系呈松弛状，在海浪的推动下，浮标将会偏离原有的位置，导致测量数据有偏差，需要浮标具有自定位功能。在恶劣的复杂海况下能够实现自我保护，因此该浮标必须具备一定程度的深潜技术，能够躲避台风及大浪等恶劣天气。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述问题，提供了一种波浪能自供电定位式可升降生态浮标，使浮标能利用波浪能自供电，且具有自定位、升降、检测海洋剖切面的部分生态数据的功能。本专利技术的目的是这样实现的：一种波浪能自供电定位式可升降生态浮标，其特征在于，包括浮体、导流罩和升降装置；所述浮体为中空结构，在浮体的顶部安装有卫星天线和风速传感器，在浮体的空腔内安装有上下两层支撑板，浮体的空腔中心垂直安装有直线发电装置，该直线发电装置的两端分别贯穿两层支撑板，在直线发电装置的上方安装有与卫星天线相连的通信模块，所述上层支撑板上安装有控制模块和波浪传感器，下层支撑板上安装有与直线发电装置相连的蓄电池，在所述下层支撑板的尾端还设有支撑台，在支撑台安装有电动机，所述电动机的主轴水平伸出浮体，并在主轴的尾端安装有尾舵和螺旋桨；所述导流罩的前后两端呈喇叭状且相互贯通，贴附在浮体的底部，且导流罩两端的喇叭口的顶端分别与浮体的首尾两端相连；所述升降装置具有中空的壳体，该壳体安装在导流罩的下方，壳体内安装有缆绳收放机构，所述缆绳自壳体向下伸出，依次安装有测量传感器、声学释放器及锚。其中，所述直线发电装置包括电能转化机构和正弦推板机构；所述电能转化机构位于浮体内，包括定子铁芯，在定子铁芯内嵌有环形绕组，定子铁芯的中心插有活塞缸，环形绕组环绕在活塞缸外，在活塞缸内设有可沿活塞缸的轴向移动的活塞杆，在活塞杆上绕有若干永磁体磁极，且永磁体磁极的N极和S极相互交错排列形成回路，在活塞杆伸出活塞缸的端部设有浮块，所述浮块底部穿过浮体的底部伸入导流罩内；所述正弦推板机构位于导流罩内，正弦推板机构沿主杆呈对称结构，在主杆的中心套有浮球，主杆的两端分别沿垂直于主杆的方向向两侧转动连接有两根相互平行且可伸缩的水平杆，位于主杆同侧的两根水平杆的端部之间分别连有支撑杆和推板，所述推板上布满了阵列式的通孔，推板和水平杆之间成固定夹角，在支撑杆两端分别固连有连接杆，所述连接杆用于将正弦推板机构固定于导流罩的顶部，且浮球位于电能转化机构中浮块的正下方。其中，所述推板和水平杆之间的固定夹角为135度。其中，所述缆绳收放机构包括电机，以及沿水平方向设置且相互平行的卷轴和辅助轴，所述电机的转轴上套有主动齿轮，卷轴上套有过渡齿轮，辅助轴的一端套有被动齿轮，辅助轴的另一端套有绳轮，所述主动齿轮、过渡齿轮和被动齿轮依次啮合转动，所述卷轴上还设有单耳环，缆绳的一端系在单耳环上，且缆绳绕过绳轮后伸出壳体。其中，所述浮体为椭圆形。其中，所述锚上带有钢钎。本专利技术的有益效果为：本浮标可根据所处海域的海况条件，通过控制模块控制升降装置实现自动控制与调整，并且能利用波浪能实现自供电。附图说明图1为本专利技术的外部结构示意图。图2为本专利技术的内部结构示意图。图3为电能转化机构的内部结构示意图。图4为正弦推板机构的结构示意图。图5为升降装置的内部结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本专利技术。如图1所示，一种波浪能自供电定位式可升降生态浮标，包括浮体1、导流罩2和升降装置3。如图2所示，浮体1为中空结构，呈椭圆形。为方便安装，浮体1的顶部设有开口，开口上盖有端盖，端盖上安装有卫星天线11和风速传感器12，端盖的下方安装有通信模块14，该通信模块14与卫星天线11相连。在浮体1的空腔内安装有上下两层支撑板，浮体1的空腔中心垂直安装有直线发电装置13，该直线发电装置13位于通信模块14的下方，直线发电装置13的两端分别贯穿两层支撑板。直线发电装置13具体包括电能转化机构131和正弦推板机构132。如图3所示，电能转化机构131位于浮体1内，包括定子铁芯1311，在定子铁芯1311内嵌有环形绕组1312，定子铁芯1311的中心插有活塞缸1313，环形绕组1312环绕在活塞缸1313外，在活塞缸1313内设有可沿活塞缸1313的轴向移动的活塞杆1314，在活塞杆1314上绕有若干永磁体磁极1315，且永磁体磁极1315的N极和S极相互交错排列形成回路，在活塞杆1314伸出活塞缸1313的端部设有浮块1316，所述浮块1316底部穿过浮体1的底部伸入导流罩2内。如图4所示，正弦推板机构132位于导流罩2内，正弦推板机构132沿主杆1321呈对称结构，在主杆1321的中心套有浮球1322，主杆1321的两端分别沿垂直于主杆1321的方向向两侧转动连接有两根相互平行且可伸缩的水平杆1323，位于主杆1321同侧的两根水平杆1323的端部之间分别连有支撑杆1324和推板1325，所述推板1325上布满了阵列式的通孔，推板1325和水平杆1323之间成固定夹角135度，在支撑杆1324两端分别固连有连接杆1326，所述连接杆1326用于将正弦推板机构132固定于导流罩2的顶部，且浮球1322位于电能转化机构131中浮块1316的正下方。在上层支撑板上安装有控制模块15和波浪传感器16，分别位于直线发电装置13的两侧。在下层支撑板上安装有蓄电池17，这里蓄电池17共安装了两块，沿直线发电装置13的两侧对称安装，两块蓄电池17分别与自直线...

【技术保护点】
一种波浪能自供电定位式可升降生态浮标，其特征在于，包括浮体(1)、导流罩(2)和升降装置(3)；所述浮体(1)为中空结构，在浮体(1)的顶部安装有卫星天线(11)和风速传感器(12)，在浮体(1)的空腔内安装有上下两层支撑板，浮体(1)的空腔中心垂直安装有直线发电装置(13)，该直线发电装置(13)的两端分别贯穿两层支撑板，在直线发电装置(13)的上方安装有与卫星天线(11)相连的通信模块(14)，所述上层支撑板上安装有控制模块(15)和波浪传感器(16)，下层支撑板上安装有与直线发电装置(13)相连的蓄电池(17)，在所述下层支撑板的尾端还设有支撑台，在支撑台安装有电动机(18)，所述电动机(18)的主轴水平伸出浮体(1)，并在主轴的尾端安装有尾舵(19)和螺旋桨(10)；所述导流罩(2)的前后两端呈喇叭状且相互贯通，贴附在浮体(1)的底部，且导流罩(2)两端的喇叭口的顶端分别与浮体(1)的首尾两端相连；所述升降装置(3)具有中空的壳体(30)，该壳体(30)安装在导流罩(2)的下方，壳体(30)内安装有缆绳收放机构(31)，所述缆绳(32)自壳体(30)向下伸出，依次安装有测量传感器(35)、声学释放器(33)及锚(34)。...

【技术特征摘要】
1.一种波浪能自供电定位式可升降生态浮标，其特征在于，包括浮体(1)、
导流罩(2)和升降装置(3)；
所述浮体(1)为中空结构，在浮体(1)的顶部安装有卫星天线(11)
和风速传感器(12)，在浮体(1)的空腔内安装有上下两层支撑板，浮体(1)
的空腔中心垂直安装有直线发电装置(13)，该直线发电装置(13)的两端
分别贯穿两层支撑板，在直线发电装置(13)的上方安装有与卫星天线(11)
相连的通信模块(14)，所述上层支撑板上安装有控制模块(15)和波浪传
感器(16)，下层支撑板上安装有与直线发电装置(13)相连的蓄电池(17)，
在所述下层支撑板的尾端还设有支撑台，在支撑台安装有电动机(18)，所
述电动机(18)的主轴水平伸出浮体(1)，并在主轴的尾端安装有尾舵(19)
和螺旋桨(10)；
所述导流罩(2)的前后两端呈喇叭状且相互贯通，贴附在浮体(1)的
底部，且导流罩(2)两端的喇叭口的顶端分别与浮体(1)的首尾两端相连；
所述升降装置(3)具有中空的壳体(30)，该壳体(30)安装在导流
罩(2)的下方，壳体(30)内安装有缆绳收放机构(31)，所述缆绳(32)
自壳体(30)向下伸出，依次安装有测量传感器(35)、声学释放器(33)
及锚(34)。
2.根据权利要求1所述的一种波浪能自供电定位式可升降生态浮标，其
特征在于，所述直线发电装置(13)包括电能转化机构(131)和正弦推板
机构(132)；
所述电能转化机构(131)位于浮体(1)内，包括定子铁芯(1311)，
在定子铁芯(1311)内嵌有环形绕组(1312)，定子铁芯(1311)的中心
插有活塞缸(1313)，环形绕组(1312)环绕在活塞缸(1313)外，在活
塞缸(1313)内设有可沿活塞缸(1313)的轴向移动的活塞杆(1314)，
在活塞杆(1314)上绕有若干永磁体磁极(1315)，且永磁体磁极(1315)
的N极和S极相互交错排列形成回路，在活塞杆(1314)伸出活塞缸(1313)
的端部设...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世明，杨志乾，刘海敌，李华南，李晴，胡海鹏，孙强，王鹏波，吴帅桥，杨浩，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：发明
国别省市：上海;31