一种浮标式海洋能见度探测平台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种浮标式海洋能见度探测平台，上支架和下支架分别固定连接在浮力舱的上、下端面上，锭固定连接在下支架的底端，风车固定连接在浮力舱的上端面上；光伏单元、通信模块、能见度激光雷达仪和定位模块固定连接在上支架的顶端，电源和电子舱密封安装在浮力舱内，所述光伏单元、通信模块、能见度激光雷达仪对应与电子舱上的传输接口相连，光伏单元与电源相连，电源与电子舱相连，电源为通信模块、能见度激光雷达仪、定位模块和电子舱提供电能。本实用新型专利技术能够有效地克服海洋上环境恶劣、近海区域能见度变化大、分布不均匀、没有明确的参考目标、测量仪器平台面积小等问题，获得可靠的能见度探测结果。

A Buoy-type Ocean Visibility Detection Platform

【技术实现步骤摘要】
一种浮标式海洋能见度探测平台
：本技术涉及一种浮标式海洋能见度探测平台。
技术介绍
：海洋能见度是指在人的正常视力下，能看清海上最远目标物轮廓和形体的距离。在能见度较低的情况下，船员由于瞭望受到限制，难以采集到足够的信息，容易引发船舶碰撞、搁浅或触礁等事故。因此，海洋能见度的探测对于海上活动安全以及交通运输、工业、渔业生产等具有十分重要的作用。通过一些手段采集船舶周边的信息，并反馈到船舶的管理控制中心，由控制中心通知附近船舶海洋能见度信息，提高驾驶人的警觉性，使驾驶人作出正确的操作，可以有效减少海上安全事故的发生。当前，常见的能见度探测设备主要有透射式能见度仪、前向散射式能见度仪和激光雷达。透射式能见度仪一端发射光源，在大气中传输一段距离后，由另一端的接受设备接受光信号。透射式能见度仪的精度高，但体积大、受基线影响安装地点受限。前向散射式能见度仪利用发射器发射红外光，经采样空间的粒子散射后，由接收器接受，通过算法将其转化为能见度进行输出。前向散射式能见度仪结构简单、安装方便，但只能进行水平方向的探测，且受到天气的影响，仪器的读数极易出现误导。激光雷达则以激光为光源，接受激光回波信号，通过数据分析，得到大气消光系数，进而计算出能见度值。这种新型遥感探测技术具有体积小、结构紧凑、测量精度高、可自由改变探测角度的优点，更适用于海上能见度测量。此外，传统的探测方法位置相对固定，测量范围有限，难以在海洋上实施，浮标式平台体积小、可移动，结合激光雷达技术能够更好的获取周边海域的能见度信息，并且不易受到海洋恶劣环境的影响，极大的扩大了探测范围，是海洋能见度探测新的发展趋势。
技术实现思路
：本技术的主要目的是提出并设计了一种浮标式海洋能见度探测平台，把激光雷达探测海洋能见度的技术应用在浮标式探测平台上，能够有效地克服海洋上环境恶劣、近海区域能见度变化大、分布不均匀、没有明确的参考目标、测量仪器平台面积小等问题，获得可靠的能见度探测结果。本技术所采用的技术方案有：一种浮标式海洋能见度探测平台，包括光伏单元、通信模块、能见度激光雷达仪、上支架、风车、浮力舱、电源、下支架、锭、定位模块和电子舱，所述上支架和下支架分别固定连接在浮力舱的上、下端面上，锭固定连接在下支架的底端，风车固定连接在浮力舱的上端面上；光伏单元、通信模块、能见度激光雷达仪和定位模块固定连接在上支架的顶端，电源和电子舱密封安装在浮力舱内，所述光伏单元、通信模块、能见度激光雷达仪对应与电子舱上的传输接口相连，光伏单元与电源相连，电源与电子舱相连，电源与为通信模块、能见度激光雷达仪、定位模块和电子舱提供电能。进一步地，所述上支架和下支架均为三角形结构。进一步地，所述浮力舱为梯形台结构，且浮力舱的上端面面积大于浮力舱的下端面面积。进一步地，所述上支架与下支架均采用铝合金制成，在上支架与下支架上涂有FP型无溶剂环氧防腐蚀涂料。进一步地，所述浮力舱外侧设有封装外壳。进一步地，所述光伏单元通过水密电缆与电源相连，光伏单元将太阳能转化成电能传输到电源上，实现电能存储。本技术具有如下有益效果：1）本技术采用激光雷达技术探测海洋能见度，激光雷达技术无需目标物，更适用于海上无参照物的特殊环境。2）本技术具有高可靠性、抗腐蚀性和高稳定性、功耗低、抗干扰性强等特点。3）本技术能够随着风向漂浮，并且在浮标平台上搭配可自由调整水平方向的风车，由于海上空气流速较快，风车可以很好地扩大浮标平台的探测范围。4）本技术添加了太阳能发电的能力，增加了浮标平台的维护周期。5）本技术能够实时，稳定地将浮标平台的位置信息，能见度信息分别通过定位模块和通信模块传输给控制中心，由控制中心进行合理的操作，极大地降低了周边海域的海上事故发生率。附图说明：图1为本技术结构图。图中：1、光伏单元；2、通信模块；3、能见度激光雷达仪；4、上支架；5、风车；6、浮力舱，7、电源；8、下支架；9、锭；10、定位模块；11、电子舱。具体实施方式：下面结合附图对本技术作进一步的说明。如图1所示，本技术为一种浮标式海洋能见度探测平台，包括光伏单元1、通信模块2、能见度激光雷达仪3、上支架4、风车5、浮力舱6、电源7、下支架8、锭9、定位模块10和电子舱11，上支架4和下支架8分别固定连接在浮力舱6的上、下端面上，锭9固定连接在下支架8的底端，风车5固定连接在浮力舱6的上端面上。光伏单元1、通信模块2、能见度激光雷达仪3和定位模块10固定连接在上支架4的顶端，电源7和电子舱11密封安装在浮力舱6内，光伏单元1、通信模块2、能见度激光雷达仪3和电源7对应与电子舱11上的传输接口相连，光伏单元1与电源7相连，电源7与为通信模块2、能见度激光雷达仪3、定位模块10和电子舱11提供电能。上支架4和下支架8均为三角形结构。稳定性好，能够在复杂、恶劣的海洋环境中保持稳定。在浮力舱6装备了两个小型风车，风车5可以通过机械转台在水平方向上根据需要进行调整，利用海上的风速以及风向来推动浮标平台按照预想的航线行进，从而扩大了浮标平台的探测面积。浮力舱6主要用于提供浮力，采用了多舱组合的方式，降低浮力损失的风险。电源7密封在浮力舱6中对整个浮标平台进行供电。获取到的能见度参数通过通信模块2传输到控制中心，同时通过定位模块10将浮标平台的位置信息传输到控制中心，可以实时、稳定地了解到浮标平台周边海域的能见度情况。浮力舱6为梯形台结构，且浮力舱6的上端面面积大于浮力舱6的下端面面积。浮力舱6用于提供主要浮力，采用了多舱组合的方式，降低浮力损失的风险。浮力舱6采用氦气做填充气体，可以产生很大的浮力。氦气是惰性气体，性质稳定，无毒，无味。浮力舱外侧设有封装外壳。上支架4、下支架8和封装外壳上均采用铝合金制成，在上支架4、下支架8和封装外壳上涂有FP型无溶剂环氧防腐蚀涂料。该涂料具有优异的防腐性、抗冲击性、耐化学品性、低温成膜性、水中固化性、耐油性、耐酸碱性、耐热性。浮力舱6上设有安装腔，电源7和电子舱11固定于安装腔内，在安装腔上封有将安装腔11密封的密封板。光伏单元1通过水密电缆与电源7相连，光伏单元1将太阳能转化成电能传输到电源7上，实现电能存储。电子舱11通过水密电缆对应与通信模块2、能见度激光雷达仪3和定位模块10相连。为保证密封效果，在水密电缆穿设浮力舱6的结合处亦设有密封圈结构，该密封结构的设置为现有技术中的常用手段，故不再对其具体结构赘述。本技术中的光伏单元1、通信模块2、能见度激光雷达仪3以及定位模块10均为外购件，其工作原理与现有技术中的相同，故不再对其具有的连接方式以及工作原理进行赘述。定位模块由天线、IMU和GPS构成，用来获取浮标平台的实时位置。通信系统采用GPRS无线通讯，用来将能见度激光雷达仪获取的海洋能见度信息传输到控制中心。电子舱11和电源7密封在浮力舱6中，整个系统由电子舱11进行控制，电子舱11上设计了多个供电或者信号传输的接口，通过水密连接缆与光伏单元1以及其他电器件连接，实现供电和通信。并在电子舱11中加入温湿度调节模块，根据所设阈值对系统进行降温、除湿。并且搭配了浮标平台姿态测量模块，可以获取浮标平台的艏向、横滚和纵摇等姿态参数，从而实时获取浮标平台本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浮标式海洋能见度探测平台，其特征在于：包括光伏单元（1）、通信模块（2）、能见度激光雷达仪（3）、上支架（4）、风车（5）、浮力舱（6）、电源（7）、下支架（8）、锭（9）、定位模块（10）和电子舱（11），所述上支架（4）和下支架（8）分别固定连接在浮力舱（6）的上、下端面上，锭（9）固定连接在下支架（8）的底端，风车（5）固定连接在浮力舱（6）的上端面上；光伏单元（1）、通信模块（2）、能见度激光雷达仪（3）和定位模块（10）固定连接在上支架（4）的顶端，电源（7）和电子舱（11）密封安装在浮力舱（6）内， 所述光伏单元（1）、通信模块（2）、能见度激光雷达仪（3）对应与电子舱（11）上的传输接口相连，光伏单元（1）与电源（7）相连，电源（7）与电子舱（11）相连，电源（7）与为通信模块（2）、能见度激光雷达仪（3）、定位模块（10）和电子舱（11）提供电能。

【技术特征摘要】
1.一种浮标式海洋能见度探测平台，其特征在于：包括光伏单元（1）、通信模块（2）、能见度激光雷达仪（3）、上支架（4）、风车（5）、浮力舱（6）、电源（7）、下支架（8）、锭（9）、定位模块（10）和电子舱（11），所述上支架（4）和下支架（8）分别固定连接在浮力舱（6）的上、下端面上，锭（9）固定连接在下支架（8）的底端，风车（5）固定连接在浮力舱（6）的上端面上；光伏单元（1）、通信模块（2）、能见度激光雷达仪（3）和定位模块（10）固定连接在上支架（4）的顶端，电源（7）和电子舱（11）密封安装在浮力舱（6）内，所述光伏单元（1）、通信模块（2）、能见度激光雷达仪（3）对应与电子舱（11）上的传输接口相连，光伏单元（1）与电源（7）相连，电源（7）与电子舱（11）相连，电源（7）与为通信模块（2）、能见度激光雷达仪（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：常建华，毛仁祥，徐帆，李红旭，豆晓雷，刘秉刚，张露瑶，张树益，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32