【技术实现步骤摘要】
本技术涉及海上浮标监测领域，更具体地，涉及一种波浪能和光伏发电的海上浮标结构。
技术介绍
1、海洋浮标是观测离岸较远海域水文、气象条件的重要手段，海洋浮标一般来说分为锚系浮标和漂流浮标，锚系浮标能在固定位置观测风、温、湿、压、日照和降水等气象要素，以及海水照度、噪声、流速、水温、盐度和波浪等水文气象要素，是观测离岸较远海域水文、气象条件的重要手段；锚系浮标可以限定浮标的位移范围，提高浮标的生存性能。
2、现有技术中，国内外用于海洋环境测量浮标大多采用太阳能供电，随着测量任务越来越多，海洋浮标的能耗也随之加大，由于海洋浮标的尺寸有限，无法通过陆地上大面积安装太阳能板的方式增加太阳能发电的效率，而且增加太阳能板还可能为海洋浮标增加风阻面积，不利于海洋浮标的生存性能，也影响到浮标的稳定性和吊放难度。除了太阳能供电外，也有提出波浪能供电的方式，但现有的海洋浮标采气舱室设计不合理，空间太小，发电量不足，无法取得较为理想的效能。
3、如何能够通过海上清洁能源为浮标增加续航能力，以实现海上浮标的使用寿命的延长，是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种波浪能和光伏发电的海上浮标结构，用于解决海上浮标在采集并监测海上数据时的使用寿命短，海上维护复杂的问题。
2、本技术采取的技术方案是，一种波浪能和光伏发电的海上浮标结构，包括数据监测装置，浮标主体，系泊装置，所述数据监测装置设于所述浮标主体上方，用于监测
3、有利于通过所述配重座为所述浮标主体的悬浮状态提供支撑；有利于通过发电模块为所述数据监测装置提供电能，有利于通过所述桅杆架为所述数据监测装置提供支撑，同时为所述光伏板提供支撑，有利于通过所述压力井和所述海浪发电机组实现波浪能到动能的转化；有利于通过储电模块将所述发电模块中产生的电能进行储存，并稳定放电至所述数据监测装置。
4、进一步的，所述浮体呈圆柱形，为轻质浮力装置，所述桅杆架连接于所述浮体的上表面中心处，所述桅杆架、所述数据监测装置与所述浮体的重心位于同一竖直线上。
5、有利于通过所述浮体实现浮标的浮力需要；有利于通过所述桅杆架的连接位置控制所述数据监测装置稳定处于所述浮标主体上，减少所述数据监测装置受浮标主体随波浪浮动过程的影响；有利于通过所述桅杆架、所述数据监测装置与所述浮体三者重心位的一致限定所述数据监测装置的位移范围，实现数据采集的精准度的提高。
6、进一步的，所述浮标主体还包括配重座，所述配重座连接于所述浮体的底部，用于控制所述浮体的重心浸于海水中，所述配重座的下底面的圆面积大于所述配置座的上底面的圆面积。
7、有利于通过配重座内置重块降低所述浮体的重心，从而增加所述浮标主体的稳定性；有利于通过配重座增加海浪与所述浮标主体的接触面，减少海浪暗涌对所述浮标主体的冲击，从而减少所述系泊装置与浮标主体之间的牵引力。
8、进一步的，所述压力井包括顶部和底部，所述顶部包括顶盖，凸出于所述浮体的上表面，所述下表面包括至少两个孔，匹配于所述底部。
9、有利于通过凸出于所述浮体的上方的顶盖，便于操作人员对所述海浪发电机组的维护和检修；有利于通过所述配重座的下表面的孔匹配所述压力井的底部，实现波浪在振动方向上对所述压力井做功，从而实现波浪能的收集和转化。
10、进一步的，所述光伏板设有平展状态和折叠状态，所述数据监测装置上设有感光器，所述桅杆架上设有伸缩装置，所述感光器监测到强光照时控制所述伸缩装置驱动所述光伏板呈平展状态，所述感光器监测到弱光照时控制所述伸缩装置驱动所述光伏板呈折叠状态。
11、有利于通过感光器监测海上太阳的光照强度，对应控制所述光伏板的状态，避免暴雨天气中无法折叠的光伏板受风雨影响，也避免海上鸟粪在所述光伏板上的累积影响光伏板效率，从而延长所述光伏板的使用寿命。
12、进一步的，所述发电模块还包括风力发电模块，所述风力发电模块包括凸出于所述浮标主体的风轮机组，用于风能发电。
13、有利于通过所述风力发电模块，增加海上发电装置的能源采集范围，从而实现海洋清洁能源收集效率的提升。
14、进一步的，所述储电模块包括第一蓄电源、第二蓄电源和第三蓄电源，所述第一蓄电源通过第一整流器连接于所述海浪发电模块而形成；所述第二蓄电源通过第二整流器连接于所述风力发电模块而形成；所述第三蓄电源通过光伏控制器连接于所述光伏发电模块而形成。
15、有利于通过第一整流器提高所述海浪发电模块的输出稳定性，有利于通过第二整流器提高所述风力发电模块的输出稳定性，有利于通过光伏控制器提高所述光伏发电模块的输出稳定性，从而延长所述数据监测装置的使用寿命。
16、进一步的，包括多个优先排序控制器，所述数据监测装置包括高能耗组、低能耗组和基础能耗组，所述优先排序控制器用于排序所述第一蓄电源、第二蓄电源和第三蓄电源的电量，并一一连接于所述高能耗组、低能耗组和基础能耗组。
17、有利于通过多个所述优先排序控制器对蓄电源的剩余电量大小进行排序，以实现蓄电源和用电负载的一一匹配，从而实现电能利用率的提高。
18、进一步的，当所述任一蓄电源的剩余电量小于5％时，所述优先排序控制器排序所述第一蓄电源、第二蓄电源和第三蓄电源的剩余电量的前两位，一一连接于所述低能耗组和基础能耗组。
19、有利于在所述任一蓄电源的剩余电量小于5％时，直接通过放弃对所述高能耗组的供电来减少蓄电源的压力，以保障海洋浮标的生存状态，并通过所述基础能耗组发送报警信号，提醒操作人员尽快充电维修，以恢复海洋浮标的数据监测功能。
20、进一步的，所述数据监测装置包括中控装置、信号传输装置、数据检测装置，所述数据检测装置收集数据后通过所述信号传输装置传出数据至所述中控装置，所述信号传输装置包括北斗定位设备、数据传输设备和5g天线，所述数据检测装置包括风速风向仪和前、后对称设置的两个摄像头，所述基础能耗组包括所述北斗定位设备，所述低能耗组包括所述数据传输设备、所述5g天线和所述中控装置，所述高能耗组包括所述风速风向仪和所述摄像头。
21、有利于通过所述基础能耗组实现浮标系统在无电状态下为操作人员提供定位，使得操作人员能为无法发电的浮标系统人为补充电能并对浮标系统进行维修；有利于通过所述低能耗组实现浮标本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种波浪能和光伏发电的海上浮标结构，包括数据监测装置，浮标主体，系泊装置，所述数据监测装置设于所述浮标主体上方，用于监测海上数据；所述浮标主体包括悬浮于海面的浮体；所述系泊装置位于所述浮标主体下方，用于锚锭海底，其特征在于，还包括：
2.根据权利要求1所述的一种波浪能和光伏发电的海上浮标结构，其特征在于，所述浮体呈圆柱形，为轻质浮力装置，所述桅杆架连接于所述浮体的上表面中心处，所述桅杆架、所述数据监测装置与所述浮体的重心位于同一竖直线上。
3.根据权利要求1所述的一种波浪能和光伏发电的海上浮标结构，其特征在于，所述浮标主体还包括配重座，所述配重座连接于所述浮体的底部，用于控制所述浮体的重心浸于海水中，所述配重座的下底面的圆面积大于所述配重座的上底面的圆面积。
4.根据权利要求1所述的一种波浪能和光伏发电的海上浮标结构，其特征在于，所述压力井包括顶部和底部，所述顶部包括顶盖，凸出于所述浮体的上表面，所述浮体的下底面包括至少两个孔，匹配于所述底部。
5.根据权利要求1所述的一种波浪能和光伏发电的海上浮标结构，其特征在于，所述光伏板设
6.根据权利要求1所述的一种波浪能和光伏发电的海上浮标结构，其特征在于，所述发电模块还包括风力发电模块，所述风力发电模块包括凸出于所述浮标主体的风轮机组，用于风能发电。
7.根据权利要求6所述的一种波浪能和光伏发电的海上浮标结构，其特征在于，所述储电模块包括第一蓄电源、第二蓄电源和第三蓄电源，所述第一蓄电源通过第一整流器连接于所述海浪发电模块而形成；所述第二蓄电源通过第二整流器连接于所述风力发电模块而形成；
8.根据权利要求7所述的一种波浪能和光伏发电的海上浮标结构，其特征在于，包括多个优先排序控制器，所述数据监测装置包括高能耗组、低能耗组和基础能耗组，所述优先排序控制器用于排序所述第一蓄电源、第二蓄电源和第三蓄电源的电量，并一一连接于所述高能耗组、低能耗组和基础能耗组。
9.根据权利要求8所述的一种波浪能和光伏发电的海上浮标结构，其特征在于，当所述任一蓄电源的剩余电量小于5％时，所述优先排序控制器排序所述第一蓄电源、第二蓄电源和第三蓄电源的剩余电量的前两位，一一连接于所述低能耗组和基础能耗组。
10.根据权利要求9所述的一种波浪能和光伏发电的海上浮标结构，其特征在于，所述数据监测装置包括中控装置、信号传输装置、数据检测装置，所述数据检测装置收集数据后通过所述信号传输装置传出数据至所述中控装置，所述信号传输装置包括北斗定位设备、数据传输设备和5G天线，所述数据检测装置包括风速风向仪和前、后对称设置的两个摄像头，所述基础能耗组包括所述北斗定位设备，所述低能耗组包括所述数据传输设备、所述5G天线和所述中控装置，所述高能耗组包括所述风速风向仪和所述摄像头。
...【技术特征摘要】
1.一种波浪能和光伏发电的海上浮标结构，包括数据监测装置，浮标主体，系泊装置，所述数据监测装置设于所述浮标主体上方，用于监测海上数据；所述浮标主体包括悬浮于海面的浮体；所述系泊装置位于所述浮标主体下方，用于锚锭海底，其特征在于，还包括：
2.根据权利要求1所述的一种波浪能和光伏发电的海上浮标结构，其特征在于，所述浮体呈圆柱形，为轻质浮力装置，所述桅杆架连接于所述浮体的上表面中心处，所述桅杆架、所述数据监测装置与所述浮体的重心位于同一竖直线上。
3.根据权利要求1所述的一种波浪能和光伏发电的海上浮标结构，其特征在于，所述浮标主体还包括配重座，所述配重座连接于所述浮体的底部，用于控制所述浮体的重心浸于海水中，所述配重座的下底面的圆面积大于所述配重座的上底面的圆面积。
4.根据权利要求1所述的一种波浪能和光伏发电的海上浮标结构，其特征在于，所述压力井包括顶部和底部，所述顶部包括顶盖，凸出于所述浮体的上表面，所述浮体的下底面包括至少两个孔，匹配于所述底部。
5.根据权利要求1所述的一种波浪能和光伏发电的海上浮标结构，其特征在于，所述光伏板设有平展状态和折叠状态，所述数据监测装置上设有感光器，所述桅杆架上设有伸缩装置，所述感光器监测到强光照时控制所述伸缩装置驱动所述光伏板呈平展状态，所述感光器监测到弱光照时控制所述伸缩装置驱动所述光伏板呈折叠状态。
6.根据权利要求1所述的一种波浪能和光伏发电的海上浮标结构，其特征在于，所述发电模块还包括风力发电模块...
【专利技术属性】
技术研发人员：高洁，王莹，常博，袁一文，莫丽媚，李旭光，陈腾利，韩懋声，霍嘉华，
申请(专利权)人：广州和时通电子科技有限公司，
类型：新型
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