一种智能航标系统的制作方法

本实用新型涉及航标技术领域，尤其涉及一种智能航标系统。

背景技术：

航标是作为航道中最重要的助航设施，它能够为船舶标示出航道的方向、界限与碍航物，揭示有关航道信息，为船舶航行指出安全、经济的航道。我国作为一个海域辽阔、江河湖泊众多的水域大国，为了适应水运事业和船舶航行的需要，所有江河湖海都设置了为数众多不同类型的航标。

随着清洁能源的发展，太阳能供电已在航标得到了广泛的应用。特别是近年来，随着e-Navigation(电子航海)概念的提出，作为e-Navigation的重要组成部件的航标是实现“智慧港口”的关键环节，对航标的海上服务功能也提出了新的要求。

现有的航标主要由塔架、标体、尾管和配重组成，其中塔架由航标灯、太阳能电池板、电池箱、蓄电池组和塔架基座组成。航标整体均采用普通钢质材料加工而成，重量大，造成海上作业的难度也相对较大，且现有的航标只能通过航标灯和外形为船舶提供简单的安全信息，功能相对单一，揭示的航道信息有限，无法为船舶提供实时的气象水文信息，海上交通效率低，水文环境复杂水域，航行的安全性无法得到保障。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：本实用新型提供一种能够为船舶提供实时的气象水文信息的智能航标系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种智能航标系统，包括智能航标标体、法兰、舱盖、密封圈、数据采集器、控制器、塔架、航标灯、通讯装置和采集气象水文信息的水文仪器；

所述智能航标标体包括浮体和上甲板，所述浮体包括圆柱形的本体，所述上甲板设置在本体的上表面上；所述本体设有仪器舱和仪器井，所述仪器舱为设置在本体上表面的凹槽，所述仪器井为设置在本体上的通孔；所述上甲板与所述仪器舱相对位置处设有第一通孔，所述上甲板与所述仪器井相对位置处设有第二通孔；

所述法兰设置在第二通孔的侧壁上；所述水文仪器与所述法兰固定连接，设置在仪器井内；所述舱盖通过密封圈与第一通孔连接；所述数据采集器和控制器设置在仪器舱内，所述水文仪器通过数据采集器与控制器连接；

所述上甲板上设有塔架安装座，所述塔架设置在塔架安装座上；所述航标灯和通讯装置设置在塔架的塔顶上，所述通讯装置和航标灯分别与控制器连接。

进一步的，所述的一种智能航标系统，还包括太阳能电池板和蓄电池；

所述太阳能电池板设置在塔架的侧部，位于塔架靠近智能航标标体的一端；

所述蓄电池设置在仪器舱的底部，所述太阳能电池板与蓄电池连接，所述蓄电池与控制器连接。

进一步的，所述的一种智能航标系统，还包括加强筋、法兰底座和顶标；

所述法兰底座通过螺栓连接固定设置在塔架上表面上，所述法兰底座下表面面积大于塔架上表面面积，所述法兰底座下表面边缘通过加强筋与塔架的侧部连接；所述航标灯和顶标分别设置在法兰底座上。

进一步的，所述的一种智能航标系统，还包括观测设备和圆筒形的设备安装基座；

所述观测设备包括风速风向传感器、温湿传感器、气压传感器和GPS；

所述设备安装基座设置在法兰底座上；所述通讯装置包括AIS通讯设备，所述AIS通讯设备和观测设备设置在设备安装基座中；所述观测设备与数据采集器连接。

进一步的，所述法兰底座上设有圆形通孔；

所述观测设备的电缆线通过所述圆形通孔与数据采集器连接。

进一步的，所述的一种智能航标系统，还包括第一水密接插件、第二水密接插件和设置在上甲板上的进线盘；

所述进线盘上设有第一进线孔和第二进线孔，所述第一进线孔和第二进线孔分别穿过上甲板和本体与仪器舱连通；

所述第一水密接插件一端与观测设备的电缆线连接，另一端通过电缆线穿过第一进线孔与数据采集器连接；所述第二水密接插件一端与水文仪器的电缆线连接，另一端通过电缆线穿过第二进线孔与数据采集器连接；

所述第一水密接插件通过密封圈与第一进线孔连接，所述第二水密接插件通过密封圈与第二进线孔连接。

进一步的，所述智能航标标体还包括下甲板和标体底座；

所述浮体还包括与本体下表面连接的圆台形的底部，所述底部上表面面积大于下表面面积；

所述下甲板设置在所述底部下表面上，所述下甲板、浮体和上甲板通过螺栓固定连接；

所述标体底座包括圆筒、半圆环和凹形的连接件，所述圆筒的上表面与所述下甲板连接，所述凹形的连接件与圆筒的下表面和侧面连接，所述半圆环设置在圆筒的下表面上，所述标体底座的材料为钢。

进一步的，所述的一种智能航标系统，还包括锚链和固定设置在海底的锚，所述半圆环通过锚链与锚连接。

进一步的，所述浮体的材料为聚脲材料。

进一步的，所述水文仪器包括温盐传感器和海流计。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的一种智能航标系统，通过设置在塔顶的航标灯能够为来往船舶提供航行指示，同时通过数据采集器采集水文仪器的气象水文信息，并将发送至控制器，控制器通过通讯装置能够将气象水文信息及航标灯的状态信息发送至管理部门，管理部门可以远程监控航标灯和航标的运行状态，解决了传统航标需要定期现场查验的问题，大大提高了管理部门的管理效率，降低了维护成本；并且所述通讯装置还能够将采集到的气象水文信息广播发送给来往船舶，保证航行安全，提高海上交通效率。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例一种智能航标系统的结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例智能航标标体的结构示意图；

图3为根据本实用新型实施例中拆卸锚及锚链的智能航标系统的结构示意图；

标号说明：

1、智能航标标体；2、法兰；3、舱盖；4、数据采集器；5、控制器；

6、塔架；7、航标灯；8、浮体；9、上甲板；10、本体；11、底部；

12、仪器舱；13、仪器井；14、塔架安装座；15、太阳能电池板；16、蓄电池；17、加强筋；18、法兰底座；19、顶标；20、设备安装基座；21、进线盘；22、下甲板；23、标体底座；24、圆筒；25、连接件；26、半圆环；

27、锚。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

本实用新型最关键的构思为：在传统的航标系统中增设水文仪器，并将数据采集器和控制器设置在密闭的仪器舱内，通过通讯装置能够为来往船舶提供实时的气象水文信息。

请参照图1至图3，本实用新型提供了一种智能航标系统，包括智能航标标体、法兰、舱盖、密封圈、数据采集器、控制器、塔架、航标灯、通讯装置和采集气象水文信息的水文仪器；

所述智能航标标体包括浮体和上甲板，所述浮体包括圆柱形的本体，所述上甲板设置在本体的上表面上；所述本体设有仪器舱和仪器井，所述仪器舱为设置在本体上表面的凹槽，所述仪器井为设置在本体上的通孔；所述上甲板与所述仪器舱相对位置处设有第一通孔，所述上甲板与所述仪器井相对位置处设有第二通孔；

所述法兰设置在第二通孔的侧壁上；所述水文仪器与所述法兰固定连接，设置在仪器井内；所述舱盖通过密封圈与第一通孔连接；所述数据采集器和控制器设置在仪器舱内，所述水文仪器通过数据采集器与控制器连接；

所述上甲板上设有塔架安装座，所述塔架设置在塔架安装座上；所述航标灯和通讯装置设置在塔架的塔顶上，所述通讯装置和航标灯分别与控制器连接。

从上述描述可知，本实用新型提供的一种智能航标系统，通过设置在塔顶的航标灯能够为来往船舶提供航行指示，同时通过数据采集器采集水文仪器的气象水文信息，并将发送至控制器，控制器通过通讯装置能够将气象水文信息及航标灯的状态信息发送至管理部门，管理部门可以远程监控航标灯和航标的运行状态，解决了传统航标需要定期现场查验的问题，大大提高了管理部门的管理效率，降低了维护成本；并且所述通讯装置还能够将采集到的气象水文信息广播发送给来往船舶，保证航行安全，提高海上交通效率。

进一步的，所述的一种智能航标系统，还包括太阳能电池板和蓄电池；

所述太阳能电池板设置在塔架的侧部，位于塔架靠近智能航标标体的一端；

所述蓄电池设置在仪器舱的底部，所述太阳能电池板与蓄电池连接，所述蓄电池与控制器连接。

从上述描述可知，通过将太阳能电池板设置在塔架底端的侧部上，减小了海风对智能航标系统的阻力，并且有效降低了智能航标系统的重心，提高了系统的稳定性。

进一步的，所述的一种智能航标系统，还包括加强筋、法兰底座和顶标；

所述法兰底座通过螺栓连接固定设置在塔架上表面上，所述法兰底座下表面面积大于塔架上表面面积，所述法兰底座下表面边缘通过加强筋与塔架的侧部连接；所述航标灯和顶标分别设置在法兰底座上；

所述顶标包括避雷针、航标标识装置和标示支撑杆，所述避雷针通过航标标识装置与标示支撑杆连接，所述标示支撑杆设置在法兰底座上。

从上述描述可知，通过上述结构，使法兰底座固定设置在塔架的顶部，有便于航标灯和顶标的安装。

进一步的，所述的一种智能航标系统，还包括观测设备和圆筒形的设备安装基座；

所述观测设备包括风速风向传感器、温湿传感器、气压传感器和GPS；

所述设备安装基座设置在法兰底座上；所述通讯装置包括AIS通讯设备，所述AIS通讯设备和观测设备设置在设备安装基座中；所述观测设备与数据采集器连接。

从上述描述可知，数据采集器能够获取到观测设备的风速、风向、温湿度、气压、GPS位置信息及水文仪器的气象水文信息，控制器将上述所有的信息通过AIS通讯设备不仅能够发送给管理部门的岸站接收系统，也可发送给附近的船舶，保证船舶航行的安全性，特别是夜航的情况下，也便于管理部门根据实际海况进行港口航运管理，提高港口交通效率；此外管理部门可以将海洋预警报信息通过岸站接收系统发送给智能航标系统，然后利用智能航标上的AIS通讯设备向周围船舶广播，提醒船舶靠港避险，保障海洋渔业的安全生产，彻底解决了传统航标的功能单一的问题。

进一步的，所述法兰底座上设有圆形通孔；

所述观测设备的电缆线通过所述圆形通孔与数据采集器连接。

从上述描述可知，通过上述结构，便于电缆线在智能航标系统的安装与固定。

进一步的，所述的一种智能航标系统，还包括第一水密接插件、第二水密接插件和设置在上甲板上的进线盘；

所述进线盘上设有第一进线孔和第二进线孔，所述第一进线孔和第二进线孔分别穿过上甲板和本体与仪器舱连通；

所述第一水密接插件一端与观测设备的电缆线连接，另一端通过电缆线穿过第一进线孔与数据采集器连接；所述第二水密接插件一端与水文仪器的电缆线连接，另一端通过电缆线穿过第二进线孔与数据采集器连接；

所述第一水密接插件通过密封圈与第一进线孔连接，所述第二水密接插件通过密封圈与第二进线孔连接。

从上述描述可知，通过上述结构，能够保证数据采集器与观测设备和水文仪器连接的可靠性，同时保证了仪器舱的密闭性。

进一步的，所述智能航标标体还包括下甲板和标体底座；

所述浮体还包括与本体下表面连接的圆台形的底部，所述底部上表面面积大于下表面面积；

所述下甲板设置在所述底部下表面上，所述下甲板、浮体和上甲板通过螺栓固定连接；

所述标体底座包括圆筒、半圆环和凹形的连接件，所述圆筒的上表面与所述下甲板连接，所述凹形的连接件与圆筒的下表面和侧面连接，所述半圆环设置在圆筒的下表面上，所述标体底座的材料为钢。

从上述描述可知，通过上述结构，有效解决了传统的航标均采用钢质材料制作，而使整个系统重量大，造成海上作业难度大，维护成本高的问题；同时本实用新型将标体底座的材料选用钢，能够起到配重的作用，有效降低智能航标系统的重心，提高智能航标系统的稳性性。

进一步的，所述的一种智能航标系统，还包括锚链和固定设置在海底的锚，所述半圆环通过锚链与锚连接。

从上述描述可知，通过上述结构，能够有效将智能航标系统固定海面上，避免因海浪或海风影响而使整个系统发生较大的偏移。

进一步的，所述浮体的材料为聚脲材料。

进一步的，所述水文仪器包括温盐传感器和海流计。

请参照图1至图3，本实用新型的实施例一为：

本实用新型提供了一种智能航标系统，包括智能航标标体1、法兰2、舱盖3、密封圈、数据采集器4、控制器5、塔架6、航标灯7、通讯装置、太阳能电池板15、蓄电池16和采集气象水文信息的水文仪器；

所述智能航标标体1包括浮体8和上甲板9，所述浮体8包括圆柱形的本体10，所述上甲板9设置在本体10的上表面上；所述本体10设有仪器舱12和仪器井13，所述仪器舱12为设置在本体10上表面的凹槽，所述仪器井13为设置在本体10上的通孔；所述上甲板9与所述仪器舱12相对位置处设有第一通孔，所述上甲板9与所述仪器井13相对位置处设有第二通孔；

所述法兰2设置在第二通孔的侧壁上；所述水文仪器与所述法兰2固定连接，设置在仪器井13内；所述舱盖3通过密封圈与第一通孔连接；所述数据采集器4和控制器5设置在仪器舱12内，所述水文仪器通过数据采集器4与控制器5连接；

所述太阳能电池板15设置在塔架6的侧部，位于塔架6靠近智能航标标体1的一端；所述蓄电池16设置在仪器舱12的底部，所述太阳能电池板15与蓄电池16连接，所述蓄电池16与控制器5连接；

所述上甲板9上设有塔架安装座14，所述塔架6设置在塔架安装座14上；所述航标灯7和通讯装置设置在塔架6的塔顶上，所述通讯装置和航标灯7分别与控制器5连接。

本实用新型的实施例二为：

实施例二与实施例一的区别在于，所述的一种智能航标系统，还包括加强筋17、法兰底座18、顶标19、观测设备、圆筒形的设备安装基座20、第一水密接插件、第二水密接插件、第三水密接插件和设置在上甲板9上的进线盘21；

所述观测设备包括风速风向传感器、温湿传感器、气压传感器和GPS；

所述设备安装基座20设置在法兰底座18上；所述通讯装置包括AIS通讯设备，所述AIS通讯设备和观测设备设置在设备安装基座20中；所述观测设备与数据采集器4连接；

所述法兰底座18上设有圆形通孔；所述观测设备的电缆线通过所述圆形通孔与数据采集器4连接；

所述进线盘21上设有第一进线孔、第二进线孔和第三进线孔，所述第一进线孔、第二进线孔和第三进线孔分别穿过上甲板9和本体10与仪器舱12连通；

所述第一水密接插件一端与观测设备的电缆线连接，另一端通过电缆线穿过第一进线孔与数据采集器4连接；所述第二水密接插件一端与水文仪器的电缆线连接，另一端通过电缆线穿过第二进线孔与数据采集器4连接；所述第三水密接插件一端与太阳能电池板15连接，另一端通过电缆线穿过第三进线孔与控制器5连接；

所述第一水密接插件通过密封圈与第一进线孔连接，所述第二水密接插件通过密封圈与第二进线孔连接；所述第三水密接插件通过密封圈与第三进线孔连接。

本实用新型的实施例三为：

实施例三与实施例一的区别在于，所述的一种智能航标系统，还包括锚链和固定设置在海底的锚27；

所述智能航标标体1还包括下甲板22和标体底座23；

所述浮体8还包括与本体10下表面连接的圆台形的底部11，所述底部11上表面面积大于下表面面积；所述下甲板22设置在所述底部11下表面上，所述下甲板22、浮体8和上甲板9通过螺栓固定连接；所述标体底座23包括圆筒24、半圆环26和凹形的连接件25，所述圆筒24的上表面与所述下甲板22连接，所述凹形的连接件25与圆筒24的下表面和侧面连接，所述半圆环26设置在圆筒24的下表面上，所述标体底座23的材料为钢；

所述半圆环26通过锚链与锚27连接；所述浮体8的材料为聚脲材料；所述水文仪器包括温盐传感器和海流计。

综上所述，本实用新型提供的一种智能航标系统，通过设置在塔顶的航标灯能够为来往船舶提供航行指示，同时通过数据采集器采集水文仪器的气象水文信息，并将发送至控制器，控制器通过通讯装置能够将气象水文信息及航标灯的状态信息发送至管理部门，管理部门可以远程监控航标灯和航标的运行状态，解决了传统航标需要定期现场查验的问题，大大提高了管理部门的管理效率，降低了维护成本；并且所述通讯装置还能够将采集到的气象水文信息广播发送给来往船舶，保证航行安全，提高海上交通效率。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。