一种可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体技术方案

本实用新型专利技术提供了一种可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体，其特征在于：包括浮体主体；其中，所述浮体主体由内舱体和壳体组成；所述内舱体和壳体之间设有防撞浮力件；所述浮体主体的顶面设有设备搭载平台；所述浮体主体的底面设有配重组件；所述配重组件的长度不小于浮体主体的长度。该浮体为一种稳定性较强、运动响应较小的低运动型浮标系统。

A collision-proof self-stabilizing monofloat for loading lidar buoys

【技术实现步骤摘要】
一种可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体
本技术涉及漂浮式海上测风装置，特别涉及一种可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体。
技术介绍
在风电场开发中，传统的海上风资源测量是采用在海上修建固定式测风平台，然后在测风平台上搭建自立式测风塔用以搭载测风传感器，以此达成风资源测量的目的。上述方法资金投入大、建造时间长、修建难度大、利用率低等问题一直是固定式海上测风塔难以避免的缺点。虽然目前，已研制出多款用于测风的激光雷达，然而，激光雷达测风浮标在进行海上测风的过程中，浮标体的平动和转动均会不同程度地影响风矢量测量，产生误差降低精度。浮标体的横荡、纵荡和升沉运动会为所测风矢量额外增加一个运动矢量，进而影响测量的风速大小；艏摇运动会影响测风激光雷达自身的物理定向，会很明显影响所测风向；横摇和纵摇运动会改变测量光束矢量和被测风矢量之间的夹角，这样就会影响系统对来自视线速度(line-of-sightspeeds)风矢量计算的模型假设，进而带来风向测量误差，同时，横摇和纵摇运动的变化对整体误差大小的影响主要取决于倾斜幅度与风向之间的关系。故而，对于激光雷达来说，用于承载其的浮体至关重要。然而，传统浮标种类繁多，用途也各有差异，有用于专用于导航作用的航标灯用浮标，也有作为搭载海洋水文测量仪器用的水文型测量浮标等等。但将任何一种已有的传统浮标用于搭载专用于海上风电开发的测风雷达都是有缺陷的。。
技术实现思路
本技术旨在克服上述缺陷，提供一种能够符合海上浮动测风要求，且完全为应对雷达测风要求的专用浮标。本技术提供了一种可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体，其特征在于：包括浮体主体；其中，上述浮体主体由内舱体和壳体组成；上述内舱体和壳体之间设有防撞浮力件；上述浮体主体的顶面设有设备搭载平台；上述浮体主体的底面设有配重组件；上述配重组件的长度不小于浮体主体的长度。一般为浮体主体的长度的1-4倍。进一步地，本技术提供的一种可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体，还具有这样的结构特点：即、上述防撞浮力件为填充于内舱体和壳体之间的，具有弹性和/或浮力的材料。进一步地，本技术提供的一种可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体，还具有这样的结构特点：即、上述防撞浮力件为聚氨酯发泡材料。进一步地，本技术提供的一种可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体，还具有这样的结构特点：即、上述配重组件由柱状杆体和配重件组成；上述柱状杆体的一端呈圆周均布的安装于浮体主体的底面；该安装的方法可以为焊接、铆接、螺接等各种安装固定的方式。上述柱状杆体的另一端安装于配重件上。进一步地，本技术提供的一种可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体，还具有这样的结构特点：即、上述柱状杆体上设有若干支撑板；上述支撑板固定的或可拆卸的安装于柱状杆体上；每块支撑板均连接所有的柱状杆体。进一步地，本技术提供的一种可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体，还具有这样的结构特点：即、上述配重件的中心设有通孔；上述配重件在柱状杆体上的位置可调节。进一步地，本技术提供的一种可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体，还具有这样的结构特点：即、上述配重组件上搭载有海洋水文测量设备。进一步地，本技术提供的一种可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体，还具有这样的结构特点：即、上述设备搭载平台上装载有激光雷达系统设备。特别适用于连续波激光雷达。进一步地，本技术提供的一种可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体，还具有这样的结构特点：即、上述浮体主体上还设有能源支持组件；上述能源支持组件包括太阳能电池板和发电风机。用于为浮体上装载的各类电子设备供电。进一步地，本技术提供的一种可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体，还具有这样的结构特点：即、上述浮体主体上设有若干设备支撑杆；上述设备支撑杆的一端呈圆周均布的安装于浮体主体上；上述设备支撑杆的另一端设有微型风机。进一步地，本技术提供的一种可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体，还具有这样的结构特点：即、还包括电子围栏，根据浮体的GPS，来监视浮体的位移范围，并在超范围的情况下发出警报。进一步地，本技术提供的一种可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体，还具有这样的结构特点：即、还包括监视系统；所述监视系统包含，安装于浮体上的摄像或照相设备；所述摄像或照相设备为至少一台。本技术的优点和有益效果在于：本技术区别于传统浮体采用的空腔浮体和隔舱浮体，避免了空腔浮体一旦渗漏就会沉没，隔舱浮体某个隔舱渗漏了虽然不会沉没，但是重力结构会发生改变的问题。采用聚氨酯发泡充塑等填充方式，隔离了内外仓，使得外舱不论因何种原因破损了也不会导致内舱的或整体结构的进水失衡，故而，即使破损也不会对整个浮体的浮力造成影响，而且充塑材料的存在和内舱的无损情况下，浮体本身就不会使沉没，从而提高了自身防撞防沉的问题。此外，本技术的自稳功能，是通过浮体底面的长摆锤形式的配重组件来实现的。另外，本技术还设有电子围栏系统，该系统是通过安装在浮体上的GPS来实时定位浮体的位置，在定位的条件下，通过设定一个允许的活动范围，超过活动范围则软件发出警报，从而实现了精准定位的效果。另外，本技术还通过摄像头等监视设备，实现了有人物靠近时，可以向监控者发出警报，并瞬间拍摄照片上传到服务器留存记录，由此，一旦设备失联信号丢失，那么最后的接近者就是最大嫌疑人，给报警侦查留存证据。此外，基于本浮体的各种可调节结构，能够使其根据不同水深和海况相应调整配置，该调整的过程中，一般通过生产/下水前根据不同的应用水深调整所生产的浮体尺寸大小和配重等来实现。附图说明附图1、本实施例涉及的可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体的结构示意图；附图2、本实施例涉及的可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体的内舱体主视图的剖面图；附图3、本实施例涉及的可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体的内舱体俯视图的剖面图。附图4中，图4(a)为BT1模型示意图，图4(b)为BT2模型(即、本实施例涉及的浮体模型)示意图，图4(c)为BT3模型示意图，图4(d)为BT4模型示意图；附图5中，图5(a)为各浮标的静态性曲线图，其纵坐标代表静稳性力臂，横坐标代表横倾角；图5(b)为各浮标的动态性曲线及最小力臂倾覆计算图，其纵坐标代表动稳性力臂，横坐标代表横倾角；附图6、本实施例浮标的水动力模型图。具体实施方式如图1所述，本实施例提供了一种可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体，包括浮体主体100、长摆锤形式的配重组件、激光雷达系统设备和能源支撑系统设备；该浮体主体100为单体结构，其形状多选用球体，或如图的带有上下圆台的类球形状，在本实施例中，其长宽尺寸在1000-5000mm之间，如图2和3所示，其内部设有内舱体10，该内舱体10由3mm厚内舱钢板和L50*5的角钢梁作为主体结构，该内舱体中可布置有工作生活空间，以及各种电控设备、活动角钢配电架13等。该内舱体上设有通向外壳体10的舱门的爬梯14，通过该舱门可实现人员和物质的进出。该浮体主体100的外壳体10由5mm厚度的外舱钢板制造而成。该外壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体，其特征在于：包括浮体主体；其中，所述浮体主体由内舱体和壳体组成；所述内舱体和壳体之间填充有防撞浮力件；所述浮体主体的顶面为设备搭载平台；所述设备搭载平台上固定有激光雷达系统设备；所述浮体主体的底面固定有配重组件；所述配重组件的长度不小于浮体主体的长度。

【技术特征摘要】
1.一种可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体，其特征在于：包括浮体主体；其中，所述浮体主体由内舱体和壳体组成；所述内舱体和壳体之间填充有防撞浮力件；所述浮体主体的顶面为设备搭载平台；所述设备搭载平台上固定有激光雷达系统设备；所述浮体主体的底面固定有配重组件；所述配重组件的长度不小于浮体主体的长度。2.如权利要求1所述的一种可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体，其特征在于：所述防撞浮力件为填充于内舱体和壳体之间的，具有弹性和/或浮力的材料。3.如权利要求1所述的一种可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体，其特征在于：所述配重组件由柱状杆体和配重件组成；所述柱状杆体的一端呈圆周均布的安装于浮体主体的底面；所述柱状杆体的另一端安装于配重件上。4.如权利要求3所述的一种可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体，其特征在于：所述柱状杆体上固定有若干支撑板；所述支撑板固定的或可拆卸的安装于柱状杆体上；每块支撑板均连接所有的柱状杆体。5.如权利要求3所述的一种可用于装载激光雷达系统浮标的防撞自稳单浮体，...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶磊，姚雷霆，
申请(专利权)人：上海睿网新能源科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31