一种坐底式可移动多功能浮标制造技术

本实用新型专利技术涉及一种坐底式可移动多功能浮标，包括浮标主体、浮标主体底座、支撑平台组件、推进操纵系统、通信导航定位系统、外部感知系统、能源系统、系泊系统和控制系统。本实用新型专利技术的优点在于：本实用新型专利技术通过深海绞缆机和外部感知系统控制了浮标主体底座的坐底与否，再加上推进操纵系统的操控，既实现了移动式浮标的机动性又兼顾了坐底式浮标的稳定性，并能够有效满足现在多元的环境的检测要求，降低检测成本与维修成本。

【技术实现步骤摘要】
一种坐底式可移动多功能浮标
本技术属于水域监测
，特别涉及一种坐底式可移动多功能浮标。
技术介绍
地球表面有七成是海洋，海洋里有各种各样极其丰富的资源，地球上大部分氧气都出自海洋，生命也是从海洋起源的。海洋对人类的意义极为重大。探究海洋的秘密也就极其重要。当今人们越来越广泛的使用以浮标作为载体的海洋监测技术探究某一海域的各种指标。目前浮标的工作模式大多为固定的，少部分是可移动的。固定式的浮标虽然稳定但机动性差，而且监测太过于被动不能监测别的海域。想要监测大片海域必须要人为的操作浮标，这样危险性高，操作繁琐复杂。而且海水退潮时浮标远离监测点这样就得不到稳定有效的数据。并且大范围的移动容易对仪器产生破坏。少部分可移动的浮标机动性好，如专利CN110341888A公开了一种具有可升降感知平台的可移动的多功能浮标，包括浮标艇体、控制系统、可升降感知平台、推进操纵系统、通信导航定位系统、外部感知系统和能源系统，浮标艇体由下潜体、上部平台和中部支柱构成，浮标艇体几何形状数值全部基于兼顾浮标艇体操纵性、耐波性、快速性和监测功能特性综合优化计算确定；该技术可监测风速、风向、气压、温湿度、水温、PH、含氧量等多种数据，能实现对水面环境的监控和对船只的导航，通过与可升降感知系统的配合能够达到更优效果；同时本技术添加推进操纵系统，密切配合通信导航定位系统，使浮标具有自动回位、污染源跟踪等多种能力，有效解决传统浮标的缺陷与不足，实现大范围监测和高海况下作业，但在水中的稳定性比较差，很容易受到自然因素的影响。浮标会随着大风与水流而飘移，想要稳定住浮标就必须要消耗大量能源来控制航向。成本会大幅度提高。而且海中多有暗礁等，容易与检测设备发生碰撞，损坏检测设备造成很高的损失。且抵抗海况等级大大降低，使用寿命也将大大缩短，增加了浮标的维修成本，不能得到有效的数据。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种能够既实现了移动式浮标的机动性又兼顾了坐底式浮标的稳定性，并满足现在多元的环境的检测要求，降低检测成本与维修成本的坐底式可移动多功能浮标。为解决上述技术问题，本技术的技术方案为：一种坐底式可移动多功能浮标，其创新点在于：包括浮标主体，所述浮标主体为一个中空密封腔体，作为浮力块；浮标主体底座，所述浮标主体底座与浮标主体的底端连接设置；支撑平台组件，所述支撑平台组件设置在浮标主体上端中心，该支撑平台组件包括通过若干个上部支柱固定连接，且设置在浮标主体上端的上部平台；在上部平台的上端中心设有与上部平台垂直设置的上部立柱，所述上部立柱与上部平台之间通过平台支柱连接固定，上部立柱的中部外侧还套接有上、下两层保险圈，所述上层保险圈与上部立柱之间通过若干个沿上层保险圈圆周方向均匀分布的上层连接杆固定连接，下层保险圈与上部立柱之间通过若干个沿下层保险圈圆周方向均匀分布的下层连接杆固定连接；推进操纵系统，所述推进操纵系统包括舵机、舵臂、舵杆、舵叶和推进器，所述推进器位于上部平台上面的平台支柱两侧，通过推进器支架与平台支柱连接，并通过设置在推进器后方的电机使其转动；所述舵机水平固定于浮标主体的内腔中后部，并通过舵臂与舵杆连接，舵杆自下而上依次穿过浮标主体和上部平台，且位于上部平台上方的舵杆上设置有舵叶，且舵叶位于推进器后方；通信导航定位系统，所述通信导航定位系统包括设置在上部立柱上端自下而上依次设置有浮标灯、天线支柱和卫星天线，通信导航定位系统还包括设置在浮标主体内的GPS模块和无线传输模块，对浮标进行导航定位和数据的无线传输；外部感知系统，该外部感知系统用于水质监测以及海洋环境的监控，所述外部感知系统包括设置在所述支撑平台组件上的摄像头、风速传感器、风向传感器、湿度传感器和气压传感器；能源系统，所述能源系统包括设置在所述浮标主体内的蓄电池；系泊系统，所述系泊系统包括通过系泊立杆，依次自上而下设置有与浮标主体底座固定连接的深海绞缆机、缆绳和重力块，所述缆绳设置在深海绞缆机内部，缆绳伸出深海绞缆机的一端通过法兰与重力块连接固定，且缆绳上布置有拉力传感器和浮力小球；在所述重力块的外侧周设有包围重力块的上、下护圈，重力块与下护圈之间通过设置在重力块底部的安装底座固定连接，且上、下护圈之间通过连接环固定连接；控制系统，所述控制系统包括设置在浮标主体内腔的控制器，通过其内部程序算法直接对其他系统进行操控，来实现浮标系泊、定位导航、路径规划、自动回位、数据获取、能源管理、操纵与推进。进一步地，相邻的上部支柱之间的浮标主体上端面上布置有太阳能板。进一步地，所述若干个上部支柱中相邻的上部支柱之间还通过横杆和上部支架连接固定。进一步地，所述各上部支柱的底部外侧面上焊接有耳环。进一步地，所述浮标主体的外周围设置有防撞圈，且浮标主体的上端面外圆周上还设有护栏。进一步地，在舵叶的外侧周设有[型加强框，所述[型加强框由上、下水平板以及竖直板连接构成，靠近竖直板一端的下水平板上设有一贯穿孔，与贯穿孔对应的上水平板下端面上设有连接凹坑，所述[型加强框的下水平板穿过舵杆，使舵杆的上端与连接凹坑连接固定，且[型加强框的竖直板与上部立柱固定连接。进一步地，所述[型加强框的上水平板的外端部上端设有与下层保险圈配合的连接凹口，所述[型加强框的上水平板与上部平台之间通过由上水平板的外端部向上部平台外侧上端面倾斜设置的倾斜支撑立柱连接固定。进一步地，所述上层连接杆与上层保险圈之间还固定连接有安装座，所述安装座内安装有传感器支柱，所述摄像头、风速传感器、风向传感器和湿度传感器分别设置在各传感器支柱的上端面上，所述气压传感器设置在上部平台的上端面上。进一步地，所述浮标主体紧贴外壁布置有水温传感器、PH传感器和含氧量传感器。进一步地，所述重力块的上端面两侧对称设置有连接吊耳。本技术的优点在于：(1)本技术坐底式可移动多功能浮标，通过深海绞缆机和外部感知系统控制了浮标主体底座的坐底与否，再加上推进操纵系统的操控，既实现了移动式浮标的机动性又兼顾了坐底式浮标的稳定性；此外，推进操纵系统具有无人艇优良的性能，基本上可到达任何水域，通过GPS实时定位，根据岸基控制中心提供的经纬度信息，控制器控制舵机，使浮标达到指定位置，实现对指定位置的监测或对污染源的追踪，且支撑平台组件上搭载摄像头，达到升以望远、提升视距、增加监测范围，降以避险、降低重心、增加稳性的作用，更能有效直观的监测海况，能够有效满足现在多元的环境的检测要求，降低检测成本与维修成本；(2)本技术坐底式可移动多功能浮标，操作人员可以在浮标主体上全程遥控操作，降低了操作人员下海移动浮标的危险性，且浮标主体上设有护栏，大大保证了操作人员的安全；此外，控制系统能够根据外部感知系统对外部环境的感知状态来自动升降调节深海绞缆机使得缆绳长度时刻保持与水深一致，目的是稳定住多功能浮标，避免海水退潮时缆绳的长度远大于海水深导致浮标远离监测点，这样就得不到稳定有效的数据；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种坐底式可移动多功能浮标，其特征在于：包括/n浮标主体，所述浮标主体为一个中空密封腔体，作为浮力块；/n浮标主体底座，所述浮标主体底座与浮标主体的底端连接设置；/n支撑平台组件，所述支撑平台组件设置在浮标主体上端中心，该支撑平台组件包括通过若干个上部支柱固定连接，且设置在浮标主体上端的上部平台；在上部平台的上端中心设有与上部平台垂直设置的上部立柱，所述上部立柱与上部平台之间通过平台支柱连接固定，上部立柱的中部外侧还套接有上、下两层保险圈，所述上层保险圈与上部立柱之间通过若干个沿上层保险圈圆周方向均匀分布的上层连接杆固定连接，下层保险圈与上部立柱之间通过若干个沿下层保险圈圆周方向均匀分布的下层连接杆固定连接；/n推进操纵系统，所述推进操纵系统包括舵机、舵臂、舵杆、舵叶和推进器，所述推进器位于上部平台上面的平台支柱两侧，通过推进器支架与平台支柱连接，并通过设置在推进器后方的电机使其转动；所述舵机水平固定于浮标主体的内腔中后部，并通过舵臂与舵杆连接，舵杆自下而上依次穿过浮标主体和上部平台，且位于上部平台上方的舵杆上设置有舵叶，且舵叶位于推进器后方；/n通信导航定位系统，所述通信导航定位系统包括设置在上部立柱上端自下而上依次设置有浮标灯、天线支柱和卫星天线，通信导航定位系统还包括设置在浮标主体内的GPS模块和无线传输模块，对浮标进行导航定位和数据的无线传输；/n外部感知系统，该外部感知系统用于水质监测以及海洋环境的监控，所述外部感知系统包括设置在所述支撑平台组件上的摄像头、风速传感器、风向传感器、湿度传感器和气压传感器；/n能源系统，所述能源系统包括设置在所述浮标主体内的蓄电池；/n系泊系统，所述系泊系统包括通过系泊立杆，依次自上而下设置有与浮标主体底座固定连接的深海绞缆机、缆绳和重力块，所述缆绳设置在深海绞缆机内部，缆绳伸出深海绞缆机的一端通过法兰与重力块连接固定，且缆绳上布置有拉力传感器和浮力小球；在所述重力块的外侧周设有包围重力块的上、下护圈，重力块与下护圈之间通过设置在重力块底部的安装底座固定连接，且上、下护圈之间通过连接环固定连接；/n控制系统，所述控制系统包括设置在浮标主体内腔的控制器，通过其内部程序算法直接对其他系统进行操控，来实现浮标系泊、定位导航、路径规划、自动回位、数据获取、能源管理、操纵与推进。/n...

【技术特征摘要】
1.一种坐底式可移动多功能浮标，其特征在于：包括
浮标主体，所述浮标主体为一个中空密封腔体，作为浮力块；
浮标主体底座，所述浮标主体底座与浮标主体的底端连接设置；
支撑平台组件，所述支撑平台组件设置在浮标主体上端中心，该支撑平台组件包括通过若干个上部支柱固定连接，且设置在浮标主体上端的上部平台；在上部平台的上端中心设有与上部平台垂直设置的上部立柱，所述上部立柱与上部平台之间通过平台支柱连接固定，上部立柱的中部外侧还套接有上、下两层保险圈，所述上层保险圈与上部立柱之间通过若干个沿上层保险圈圆周方向均匀分布的上层连接杆固定连接，下层保险圈与上部立柱之间通过若干个沿下层保险圈圆周方向均匀分布的下层连接杆固定连接；
推进操纵系统，所述推进操纵系统包括舵机、舵臂、舵杆、舵叶和推进器，所述推进器位于上部平台上面的平台支柱两侧，通过推进器支架与平台支柱连接，并通过设置在推进器后方的电机使其转动；所述舵机水平固定于浮标主体的内腔中后部，并通过舵臂与舵杆连接，舵杆自下而上依次穿过浮标主体和上部平台，且位于上部平台上方的舵杆上设置有舵叶，且舵叶位于推进器后方；
通信导航定位系统，所述通信导航定位系统包括设置在上部立柱上端自下而上依次设置有浮标灯、天线支柱和卫星天线，通信导航定位系统还包括设置在浮标主体内的GPS模块和无线传输模块，对浮标进行导航定位和数据的无线传输；
外部感知系统，该外部感知系统用于水质监测以及海洋环境的监控，所述外部感知系统包括设置在所述支撑平台组件上的摄像头、风速传感器、风向传感器、湿度传感器和气压传感器；
能源系统，所述能源系统包括设置在所述浮标主体内的蓄电池；
系泊系统，所述系泊系统包括通过系泊立杆，依次自上而下设置有与浮标主体底座固定连接的深海绞缆机、缆绳和重力块，所述缆绳设置在深海绞缆机内部，缆绳伸出深海绞缆机的一端通过法兰与重力块连接固定，且缆绳上布置有拉力传感器和浮力小球；在所述重力块的外侧周设有包围重力块的上、下护圈，重力块与下护圈之间通过设置在重力块底部的安装底座固定连接，且上、下护圈之间通过连接环固定连接；
控制系统，所述控制系统包括设置在浮标主体内腔的控制器，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：高慧，姚震球，于永琪，朱沅航，赵兴华，王志博，姚潇，熊高涵，
申请(专利权)人：江苏科技大学，江苏科技大学海洋装备研究院，
类型：新型
国别省市：江苏;32