本实用新型专利技术公开了一种桁架式的岛礁海面气象环境数据集成采集装置，包括桁架式结构和气象参数采集设备；桁架式结构包括桁架主体和基座；桁架主体固定在基座侧面并向海水方向延伸，气象参数采集设备设置在桁架主体的顶端且靠近海面。该采集装置由升降杆更改为以复合材料横向延伸桁架安装于水泥基座的结构；当海水最低潮时距离水泥基座在12m以内时，适合桁架式结构；桁架固定在水泥基座侧面，向海水方向延伸，集成环境采集器的传感器安装在桁架顶端，最大限度地靠近海面，使测量的参数不受陆地影响。桁架固定在水泥基座上，水泥基座可建在海边礁石、堤坝上，高度在1至6米之间；确保采集控制器、太阳能板等不被浪冲击损坏，同时也能满足方便维护。能满足方便维护。能满足方便维护。
【技术实现步骤摘要】
一种桁架式的岛礁海面气象环境数据集成采集装置
[0001]本技术属于海洋气象数据采集
，更具体地，涉及一种用于岛礁上测量海面大气剖面的桁架式海面气象环境数据集装置。
技术介绍
[0002]为了测量海面大气剖面，气象环境数据集成采集装置架设一方面要求传感器距离海水表面的高度差在3米至15米间，这一条件实际上要求只能在海滩上选择架设地点；另一方面要求传感器距离海岸交界必须足够小，甚至伸至海水表面以上位置，确保红外传感器能照射到海水表面，气象等传感器测量的气象参数不受陆地环境影响。
[0003]传统设计常采用支撑杆结构，然而由于海滩海岸交界数米内的位置一般为堤坝、岩石、乱石滩和沙地等地质条件，因此支撑杆固定困难，很难找到能满足要求的架设地点，且距离海水较远，尤其是退潮条件下，红外传感器无法测量海表温度。
[0004]另外，传统的气象环境数据集成采集装置为防水充电电池供电，每隔8小时连续工作需要人工更换电池，并带回进行充电。不同位置的集成传感器，传感器间相距可达数公里，海边无路，恶劣天气和晚上更换电池存在人员安全隐患，也影响了气象环境数据集成采集装置的使用率。
技术实现思路
[0005]针对现有技术的缺陷，本技术的目的在于提供一种桁架式的岛礁海面气象环境数据集成采集装置，采集装置架设在桁架结构上，以安装于水泥基座向海面延伸的方式测量环境数据，旨在解决现有技术中采用立杆式环境采集装置在海滩海岸交界数米内堤坝、岩石、乱石滩和沙地等地质条件固定困难及距离海水较远，红外传感器无法测量海表温度等难题。
[0006]本技术提供了一种桁架式的岛礁海面气象环境数据集成采集装置，包括：桁架式结构和气象参数采集设备；桁架式结构包括桁架主体和基座；桁架主体固定在基座侧面并向海水方向延伸，气象参数采集设备设置在桁架主体的顶端且靠近海面。
[0007]本技术降低了集成环境采集器架设要求，且提升了采集设备的抗腐蚀、抗高温高湿和抗风载的海洋环境适应能力，该采集机构还设计了太阳能供电与北斗通信系统，为集成环境传感器自动采集数据创造了条件，也进一步降低了集成传感器架设地点的要求。
[0008]更进一步地，桁架主体包括：桁架支架、顶部接口和固定装置；桁架支架固定在所述基座上，顶部接口设置在桁架支架向海水方向延伸的一端，固定装置设置在桁架支架的另一端。
[0009]更进一步地，桁架支架为“L”型或“回”型结构。
[0010]更进一步地，桁架支架包括主梁和斜支撑结构，所述主梁和所述斜支撑结构均采用拉挤成型的碳纤维增强复合材料构成。
[0011]更进一步地，在所述桁架支架与基座连接的竖边上设置有轴，当需要对集成装置换件时，通过所述轴将所述桁架式结构折回至180度以内的任意角度。
[0012]更进一步地，基座为水泥基座，根据架设地点地质条件和潮汐条件来确定所述水泥基座的高度。优选地，水泥基座的高度为1米～6米。
[0013]更进一步地，气象参数采集设备包括：采集控制器，以及分别与所述采集控制器连接的气温传感器、气压传感器、风传感器、湿度传感器、海表温度传感器、天空温度传感器、电源模块和通信模块；气温传感器用于采集气温数据，气压传感器用于采集气压数据，风传感器用于采集风数据，所述湿度传感器用于采集湿度数据，海表温度传感器用于采集海面表面的温度数据，天空温度传感器用于采集天空的温度数据，所述电源模块用于给各个模块供电，通信模块用于将采集控制器输出的信号传输给预报模块。
[0014]更进一步地，固定装置通过膨胀螺栓固定于所述水泥基座上；所述固定装置包括：不锈钢钢板和挂耳，通过挂耳及套筒给圆管三角形底座提供支撑。
[0015]通过本技术所构思的以上技术方案，与现有技术相比，由于集成环境传感器架设一方面要求传感器距离海水表面的高度差在3米至15米间，这一条件要求只能在海滩上选择架设地点；另一方面要求传感器距离海岸交界必须足够小，甚至伸至海水表面以上位置，确保红外传感器能照射到海水表面，气象等传感器测量的气象参数不受陆地环境影响。为了满足架设的要求采用支撑杆，然而海滩海岸交界数米内的位置一般为堤坝、岩石、乱石滩和沙地等地质条件，支撑杆固定困难，且距离海水较远，尤其是退潮条件下，红外传感器无法测量海表温度。采用桁架式结构的环境数据采集装置由升降杆更改为以复合材料横向延伸桁架安装于水泥基座的结构方式。能够取得更适合在落潮后距离海水小于12米的礁石、堤坝、小悬崖等岩石、土质地质地面架设集成环境采集器，降低了集成环境采集器架设要求，同时提高了集成环境采集器抗风能力。
附图说明
[0016]图1是本技术提供的桁架式的岛礁海面气象环境数据集成采集装置的原理框图；
[0017]图2是本技术提供的桁架式的岛礁海面气象环境数据集成采集装置中气象参数采集设备的原理框图；
[0018]图3是本技术提供的桁架式的岛礁海面气象环境数据集成采集装置中桁架式结构的结构示意图；
[0019]图4是本技术提供的桁架式的岛礁海面气象环境数据集成采集装置中桁架式结构的固定装置的固定方式的结构示意图；其中(a)为桁架基座后视图；(b)为桁架基座侧视图；(c)为桁架基座正视图；
[0020]图5是本技术提供的桁架式的岛礁海面气象环境数据集成采集装置中桁架式结构的固定装置的结构示意图。
具体实施方式
[0021]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释
本技术，并不用于限定本技术。
[0022]本技术提供的桁架结构件为了适应岛屿及沿海地区环境要求，抗风载和抗腐蚀是支架设计时首要关心的问题，另外，常规金属材料由于抗腐蚀性能差、重量大，不宜在南海高温、高湿的海洋环境长期提供支撑服务，因而可以考虑复合材料。考虑到桁架使用环境的特殊性，构成桁架总体的所有材料需满足以下特性要求：(1)能适应
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40～55℃的工作温度条件；(2)桁架具备防止雨水渗透能力，能承受GJB150.8中有风源的淋雨试验；(3)具备抗霉菌、盐雾能力，能承受GJB150.10、GJB150.11规定的霉菌、盐雾试验条件；(4)具备优秀的抗腐蚀能力。
[0023]因此，支撑架主梁和斜支撑结构均采用拉挤成型碳纤维增强复合材料构成，由碳纤维和基体组成，固化成型后为黑色。其中碳纤维T300复合材料是公认的高性能宇航级复合材料，具有轻质、高强、耐高温、抗腐蚀、热力学性能优良等特点，从而被广泛用作结构材料及耐高温抗烧蚀材料，在航空航天领域的应用比较广泛。底座、顶撑则采用玻璃纤维增强复合材料。另外主要起固定作用的钢板要求使用具有防腐防锈功能的316L不锈钢，并且成型后还将进行防腐防护处理。
[0024]气象环境采集装置的供电由传统的充电电池改为太阳能供电。改进后，为气象环境采集装置无人值守采集数据创造了条件，可提高使用率本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种桁架式的岛礁海面气象环境数据集成采集装置，其特征在于，包括：桁架式结构(1)和气象参数采集设备(2)；所述桁架式结构(1)包括桁架主体(10)和基座(11)；所述桁架主体(10)固定在所述基座(11)侧面并向海水方向延伸，所述气象参数采集设备(2)设置在所述桁架主体(10)的顶端且靠近海面。2.如权利要求1所述的岛礁海面气象环境数据集成采集装置，其特征在于，所述桁架主体(10)包括：桁架支架(102)、顶部接口(101)和固定装置(103)；所述桁架支架(102)固定在所述基座(11)上，所述顶部接口(101)设置在桁架支架(102)向海水方向延伸的一端，所述固定装置(103)设置在所述桁架支架(102)的另一端。3.如权利要求2所述的岛礁海面气象环境数据集成采集装置，其特征在于，所述桁架支架(102)为“L”型或“回”型结构。4.如权利要求2所述的岛礁海面气象环境数据集成采集装置，其特征在于，所述桁架支架(102)包括主梁和斜支撑结构，所述主梁和所述斜支撑结构均采用拉挤成型的碳纤维增强复合材料构成。5.如权利要求2所述的岛礁海面气象环境数据集成采集装置，其特征在于，在所述桁架支架(102)与所述基座(11)连接的竖边上设置有轴，当需要对集成装置换件时，通过所述轴将所述桁架式结构(1)折回至180度以内的任意角...
【专利技术属性】
技术研发人员：左雷，察豪，王彬彬，于萍，刘峰，于莹，周达华，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：新型
国别省市：
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