浮式海上设施制造技术

本公开实施例提供的浮式海上设施，包括：浮式防波堤，包括通过主缆依次连接的多个浮体单元，浮体单元具有消浪孔；挂载于主缆之上且在水下呈展开状的帘式阻拦网；布设于帘式阻拦网上，用于检测帘式阻拦网的破损及异物入侵情况的探测单元；与主缆连接，用于将波浪能转化为电能后为负载供电的波浪能发电装置；和用于将波浪能发电装置泊于固定海域的定位系统。本公开实施例通过集成浮式防波、波浪能发电及阻拦网的功能，各部分之间互相补益，为综合实现海上工程消浪、拦截防护、波浪能发电提供了经济可行的解决方案。济可行的解决方案。济可行的解决方案。

【技术实现步骤摘要】
浮式海上设施


[0001]本公开属于海洋工程
，特别涉及一种浮式海上设施。

技术介绍

[0002]海浪对于海岸及海上工程结构有着侵蚀作用，且影响如港口作业、海洋工程施工作业、海洋养殖等相关的海洋资源开发利用环节的安全。此外，海洋中的波浪能本身是一种潜在的绿色能源，对波浪能进行资源化利用，利用波浪能发电的相关研究也在不断推进。另外，海岸及海上重要结构可能会受到海上生物(如浒苔)、海洋异物及军事入侵(如蛙人)的影响，潜在存在大量拦截防护的需求。
[0003]目前针对上述三部分问题，大多是分别针对防波、波浪能发电和水下防护进行独立设计，缺乏集成性和经济性。

技术实现思路

[0004]本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0005]为此，本公开实施例提供的集防波、波浪能发电及水下防护于一体的浮式海上设施，包括：
[0006]浮式防波堤，所述浮式防波堤包括通过主缆依次连接的多个浮体单元，所述浮体单元具有消浪孔；
[0007]帘式阻拦网，所述帘式阻拦网挂载于所述主缆上，且在水下呈展开状；
[0008]探测单元，所述探测单元包括布设于所述帘式阻拦网上的主动式探测传感器和/或被动式探测传感器，用于检测所述帘式阻拦网的破损及异物入侵情况；
[0009]波浪能发电装置，所述波浪能发电装置通过连接器与所述主缆连接，用于将波浪能转化为电能后为负载供电，所述连接器被配置为根据所述波浪能发电装置与所述主缆之间的拉力大小将所述波浪能发电装置与所述主缆连接或者脱开；和<br/>[0010]定位系统，所述定位系统与所述波浪能发电装置连接，用于将所述波浪能发电装置泊于固定海域。
[0011]本公开实施例提供的浮式海上设施，具有以下特地及有益效果：
[0012]本公开实施例提供的浮式海上设施，为港口、航道、岛礁、海上平台、舰队基地等设施的安全防御，提供了一种可有效防御水下来袭的破坏、水面冲撞等并集探测、报警、拦截、定位于一体的全时自供能综合防御系统，可对空中低小慢、水面微慢小等小目标进行实时监测，智能识别水下蛙人、AUV(Autonomous Underwater Vehicle，自主水下航行器)、 UUV(Unmanned Underwater Vehicle，无人水下航行器),精确定位并有效阻拦水面舰船，水下蛙人、AUV、UUV等入侵，实现能源自主供应。本公开实施例通过集成浮式防波、波浪能发电及阻拦网的功能，各部分之间互相补益，为综合实现海上工程消浪、拦截防护、波浪能发电提供了经济可行的解决方案。
[0013]在一些实施例中，所述浮体单元包括沿主缆方向间隔设置的两个侧边板以及设置
在两个所述侧边板之间的若干十字型浮体和若干从缆；两个所述侧边板的中心处分别开设供所述主缆穿过的第一主缆孔；位于两个所述侧边板之间的所述从缆呈阵列形式排布且均与所述主缆平行，各所述从缆的端部分别固定于相应的所述侧边板上；各所述十字型浮体的四个支臂的端部均开设有供所述从缆穿过的从缆孔，在相邻的所述十字型浮体之间形成所述消浪孔。
[0014]在一些实施例中，在各所述从缆上施加有第一预应力。
[0015]在一些实施例中，在所述主缆上施加有第二预应力。
[0016]在另一些实施例中，所述浮体单元包括若干十字型浮体，所述十字型浮体的中心处开设有供所述主缆穿过的第二主缆孔，在相邻的所述十字型浮体之间形成所述消浪孔。
[0017]在一些实施例中，所述主缆上设有缓冲件。
[0018]在一些实施例中，所述帘式阻拦网包括挂载于所述主缆上的网体。
[0019]在一些实施例中，所述网体沿主缆方向为主缆长度的2倍以上。
[0020]在一些实施例中，所述帘式阻拦网还包括设置于所述网体底部的配重结构。
[0021]在一些实施例中，所述主动式探测传感器采用声呐传感器、压电晶体传感器、嗅觉传感器和热辐射传感器。
[0022]在一些实施例中，所述被动式探测传感器采用沿所述帘式阻拦网的布设方向等间距设置的长距离分布式声波探测器。
[0023]在一些实施例中，所述定位系统采用锚泊系统或者系泊系统。
附图说明
[0024]图1为本公开实施例1提供的浮式海上设施的整体结构示意图。
[0025]图2为图1所示浮式海上设施中浮体单元的结构示意图。
[0026]图3中(a)、(b)分别为图2所示浮体单元中若干十字型浮体构成的组合体和单个十字型浮体的结构示意图。
[0027]图4为图1所示浮式海上设施中连接器的结构示意图。
[0028]图5为图1所示浮式海上设施中锚泊系统的结构示意图。
[0029]图6为本公开实施例2提供的浮式海上设施的整体结构示意图。
[0030]图7为图6所示浮式海上设施中浮体单元的结构示意图。
[0031]图8、图9分别为为本公开实施例3、4提供的浮式海上设施的整体结构示意图。
[0032]附图标记：
[0033]100—浮式防波堤，110—主缆，111—缓冲件，120—浮体单元，121—消浪孔，122—十字型浮体，1221—第二主缆孔，1222—从缆孔，123—从缆，124—侧边板，1241—第一主缆孔，125—铆定结构；
[0034]200—帘式阻拦网，210—网体，220—配重结构；
[0035]300—探测单元，310—主动式探测传感器，320—被动式探测传感器；
[0036]400—波浪能发电装置；
[0037]500—定位系统，510—链绳，520—块体，530—锚链，540—锚体；
[0038]600—连接器，610—外壳，620—连接环。
210沿主缆110布设方向为主缆长度的2倍以上，从而能够呈现出窗帘状的构型，以避免由于过度张拉造成的破坏。当网体210的自重不足以抵抗海水浮力时，在网体210的底部还设有配重结构220，以保证网体210在竖直方向上能够张开，从而起到水下防护的功能，并且能够提供一定的消浪能力。
[0052]在一些实施例中，参见图1，探测单元300包括布设于帘式阻拦网200上的主动式探测传感器310和/或被动式探测传感器320。其中，主动式探测传感器310用于监测是否有异物或蛙人接近，可采用声呐传感器、压电晶体传感器、嗅觉传感器(用于探测水雷或爆炸物)和热辐射传感器等。被动式探测传感器320采用沿网体210的经线方向等间距布设的长距离分布式声波探测器(如光纤传感器)，通过多组差分信号的接收，形成类似源相阵控雷达的水下振动信号的监测体系，进而实现对入侵目标的实时定位与监控，并具有较强的经济性、可靠性和抗干扰能力。本公开实施例通过将光纤传感器布置在网体210上，可以增加光纤传感器本身的隐蔽性；同时，可以大幅提升光纤作为探测单元的数量和面积 (类似电视机的天线)。在探测小目标(如区分蛙人和水下生物)时，单个探测单元很难区分目标(蛙人)和噪声(水下生物)，但是通过大面积(如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浮式海上设施，其特征在于，包括：浮式防波堤，所述浮式防波堤包括通过主缆依次连接的多个浮体单元，所述浮体单元具有消浪孔；帘式阻拦网，所述帘式阻拦网挂载于所述主缆上，且在水下呈展开状；探测单元，所述探测单元包括布设于所述帘式阻拦网上的主动式探测传感器和/或被动式探测传感器，用于检测所述帘式阻拦网的破损及异物入侵情况；波浪能发电装置，所述波浪能发电装置通过连接器与所述主缆连接，用于将波浪能转化为电能后为负载供电，所述连接器被配置为根据所述波浪能发电装置与所述主缆之间的拉力大小将所述波浪能发电装置与所述主缆连接或者脱开；和定位系统，所述定位系统与所述波浪能发电装置连接，用于将所述波浪能发电装置泊于固定海域。2.根据权利要求1所述的浮式海上设施，其特征在于，所述浮体单元包括沿主缆方向间隔设置的两个侧边板以及设置在两个所述侧边板之间的若干十字型浮体和若干从缆；两个所述侧边板的中心处分别开设供所述主缆穿过的第一主缆孔；位于两个所述侧边板之间的所述从缆呈阵列形式排布且均与所述主缆平行，各所述从缆的端部分别固定于相应的所述侧边板上；各所述十字型浮体的四个支臂的端部均开设有供所述从缆穿过的从缆孔，在相邻的所述十字型浮体之间形成所述消浪孔。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建民，王法承，赵杨，
申请(专利权)人：中国海洋工程研究院青岛，
类型：新型
国别省市：