一种基于恒张力控制的悬垂锚缆精确定位浮标装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于恒张力控制的悬垂锚缆精确定位浮标装置，包括：锚碇，一端位于所述锚碇上端中部的锚链，沿所述锚链分布的多个浮力球，浮筒以及位于所述浮筒上端的浮标灯架；所述浮筒内腔底上端设有卷筒和用于驱动所述卷筒旋转的驱动装置；所述卷筒上缠绕有缆绳，所述缆绳的自由端从位于所述浮筒内腔底上的导缆孔穿出与所述锚链的另一端连接；所述浮筒内腔底上端还设有用于检测所述缆绳张力的张力传感器。本实用新型专利技术通过浮力球的设置使得锚链垂直于水平面，浮筒能始终保持在工作位置，定位准确；通过张力传感器和定位装置的设置，当浮筒产生偏移时，能回复原位；优化锚链和缆绳长度比例，使驱动收放缆绳的卷筒的所需功率最小。

A kind of buoy device for precise positioning of suspension cable based on constant tension control

【技术实现步骤摘要】
一种基于恒张力控制的悬垂锚缆精确定位浮标装置
本技术涉及一种新型浮标装置，具体地说是一种基于恒张力控制的悬垂锚缆精确定位浮标装置。
技术介绍
浮标是帮助和引导船舶航行、定位和标示碍航物以表示警告的一种人工标志，它为各种水上活动提供安全信息，为船舶在正常航行过程中的安全提供位置保障。目前浮标大多为无源装置，浮标在作业过程中会受到水流、风力的影响以及船舶的碰撞，这些不利影响会使浮标偏离原有的位置，浮标偏离原有位置导致浮标指示的信息不准确，影响驾驶员的判断。更严重时可能造成船舶航行偏离航道，发生船只搁浅、倾覆、碰撞等海损事故，严重威胁船舶航行安全，因此，开发性能优越的航标，对维护航道安全提出了挑战。
技术实现思路
本技术设计出了一种新型悬垂锚缆浮标装置。能够使浮标的位置由外扰动(冲击、水位变化等)导致偏移时，通过GPS(北斗)定位以及恒张力控制将浮标控制在一个较为合理的工作区域内。为了达到上述目的，本技术采取的技术方案为：一种基于恒张力控制的悬垂锚缆精确定位浮标装置，包括：锚碇，一端位于所述锚碇上端中部的锚链，沿所述锚链分布的多个浮力球，浮筒以及位于所述浮筒上端的浮标灯架；所述浮筒内腔底上端设有卷筒和用于驱动所述卷筒旋转的驱动装置；所述卷筒上缠绕有缆绳，所述缆绳的自由端从位于所述浮筒内腔底上的导缆孔穿出与所述锚链的另一端连接；所述浮筒内腔底上端还设有用于检测所述缆绳张力的张力传感器。所述浮力球以两个为一组沿所述锚链均匀分布，每组中的两个浮力球分别位于所述锚链两侧；所述浮力球的个数和浮力大小与所述锚链的重量相匹配。所述驱动装置包括电动机，所述电动机的输出端通过齿轮箱与所述卷筒的输入端连接。所述缆绳的自由端通过锚卸扣与所述锚链连接，优化锚链和缆绳长度比例，尽可能使锚链的长度较长，竖直的范围较大，缆绳的长度较小，能够满足涨潮落潮的需要即可。所述张力传感器的外壁上设有竖直设置的两个辅助滑轮以及检测滑轮；所述辅助滑轮一侧与所述缆绳贴合，所述检测滑轮与所述张力传感器的检测端连接并将所述缆绳挤入两个所述辅助滑轮之间。所述浮标灯架上设有GPS或北斗定位装置。所述基于恒张力控制的悬垂锚缆精确定位浮标装置的水上部分:电动机和卷筒设置在浮筒内部，经齿轮箱传递功率，缆绳绕于卷筒上，经浮筒底部的导缆孔伸至水中。所述基于恒张力控制的悬垂锚缆精确定位浮标装置的水下部分：缆绳与锚链通过锚卸扣连接，锚链上装有若干个浮力球，浮力球的个数，经过计算要与锚链的重量相匹配，锚链的底部连接在浮标装置的锚碇上。与现有技术相比，本技术的有益效果为：1、通过浮力球的设置使得锚链垂直于水平面，浮筒能始终保持在工作位置，定位准确；2、通过张力传感器和定位装置的设置，当浮筒产生偏移时，能回复原位；3、优化锚链和缆绳长度比例，使驱动收放缆绳的卷筒的所需功率最小；4、本技术工作直径(允许漂移位置)可根据需要设定，确实保障航道安全性；5、由于浮力球的设置，浮筒产生的浮力几乎不需要承担锚链的重量；6、浮力球的数量与锚链的重量相匹配；7、设置张力传感器，实时监测缆绳的张力，控制卷筒正传和反转。基于上述理由本技术可在海上、河流等需要指示位置的水域设置，装置等领域广泛推广。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的具体实施方式中基于恒张力控制的悬垂锚缆精确定位浮标装置的整体结构示意图；图2为本技术的具体实施方式中锚链及锚碇连接示意图；图3为本技术的具体实施方式中缆绳及锚链连接示意图；图4为本技术的具体实施方式中浮筒剖视图；图5为本技术的具体实施方式中张力传感器与缆绳连接示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1-图5所示，浮标大多为无源装置，浮标在作业过程中会受到水流、水位、风力的影响以及船舶的碰撞，这些不利影响会使浮标偏离原有的位置，浮标偏离原有位置导致浮标指示的信息不准确，影响船舶航行安全。本技术的基于恒张力控制的悬垂锚缆精确定位浮标装置，先将锚碇1利用其自身重量沉入水底泥沙中固定位置；锚链2上装有若干个浮力球3，使锚链保持竖直。锚链2与缆绳5之间使用锚卸扣4连接，缆绳5另一端缠绕在卷筒7上；卷筒7和电动机8位于浮筒9内部，不接触水，通过齿轮箱6放大驱动力使卷筒7正转或反转，以收放缆绳5，电动机8使用蓄电池或太阳能电池供电。浮标灯架10上设有GPS或北斗定位装置，使其随时输出位置信号。所述张力传感器11的外壁上设有竖直设置的两个辅助滑轮11.1以及检测滑轮11.2；所述辅助滑轮11.1一侧与所述缆绳5贴合，所述检测滑轮11.2与所述张力传感器11的检测端连接并将所述缆绳5挤入两个所述辅助滑轮11.1之间。张力传感器11实时监测缆绳5的张力，当检测到的张力小于预设值时，控制电动机8正转收紧缆绳5，当检测到的张力大于预设值时，控制电动机8反转放出缆绳5；当风浪或者潮汐，或者船舶碰撞等外界干扰，使浮筒9位置偏移超过设定值时，定位装置开始工作，控制电动机8正转收紧缆绳5，使浮筒9回到设定位置。如果风浪较大，导致缆绳5张力超出张力传感器11设定值时，则刹车装置使卷筒7不再转动，以减少能源消耗，当恢复正常的天气时，张力传感器11测得张力变化，控制电动机8使得缆绳5缓慢收放，使浮筒9始终工作在设定区域。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于恒张力控制的悬垂锚缆精确定位浮标装置，其特征在于，包括：/n锚碇，一端位于所述锚碇上端中部的锚链，沿所述锚链分布的多个浮力球，浮筒以及位于所述浮筒上端的浮标灯架；/n所述浮筒内腔底上端设有卷筒和用于驱动所述卷筒旋转的驱动装置；/n所述卷筒上缠绕有缆绳，所述缆绳的自由端从位于所述浮筒内腔底上的导缆孔穿出与所述锚链的另一端连接；/n所述浮筒内腔底上端还设有用于检测所述缆绳张力的张力传感器。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于恒张力控制的悬垂锚缆精确定位浮标装置，其特征在于，包括：
锚碇，一端位于所述锚碇上端中部的锚链，沿所述锚链分布的多个浮力球，浮筒以及位于所述浮筒上端的浮标灯架；
所述浮筒内腔底上端设有卷筒和用于驱动所述卷筒旋转的驱动装置；
所述卷筒上缠绕有缆绳，所述缆绳的自由端从位于所述浮筒内腔底上的导缆孔穿出与所述锚链的另一端连接；
所述浮筒内腔底上端还设有用于检测所述缆绳张力的张力传感器。


2.根据权利要求1所述的基于恒张力控制的悬垂锚缆精确定位浮标装置，其特征在于：所述浮力球以两个为一组沿所述锚链均匀分布，每组中的两个浮力球分别位于所述锚链两侧；
所述浮力球的个数和浮力大小与所述锚链的重量相匹配。


3.根据权利要求1所述的基于恒张力控制的悬垂锚缆精确定位浮标装置，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海泉，郭明轩，唐庆友，王生海，孙玉清，张志江，王军波，马来好，刘东，
申请(专利权)人：大连海事大学，交通运输部东海航海保障中心宁波航标处，
类型：新型
国别省市：辽宁;21