专利名称：抗风浪海洋剖面监测浮标的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种海洋浮标。
背景技术：
海洋环境监测是海洋开发与保护的重要手段，海洋环境状况及其变化趋势备受关注。海洋浮标是海洋环境监测的常用平台，是海洋监测仪器布放的载体。全项目的海洋浮标分为水上和水下两部分。水上部分装有多种气象要素传感器，分别测量风速。风向。气压。气温和湿度等气象要素；水下部分有多种水文要素的传感器，分别测量波浪。海流。潮位。海温和盐度等海洋传感要素。各传感器产生的信号，通过仪器自动处理，由发射机定时发出，地面接收站将收到的信号进行处理，就得到了人们所需的资料。有的浮标建立在离陆地很远的地方，便将信号发往卫星，再由卫星将信号传送到地面接收站。大多数海洋浮标是由蓄电池供电进行工作的。但由于海洋浮标远离陆地，换电池不方便，现在有不少海洋浮标装备太阳能蓄电设备，有的还利用波能、太阳能蓄电，大大减少了换电池的次数，使海洋浮标更简便、经济。现有大多数海洋浮标由于漂浮在水面上，面临着抗风浪和防附着两个最大的问题:其一，浮标体浮在水面，波浪尤其是大风浪天气下的风浪对浮标体存在很大的安全隐患。其二，浮标体中的仪器长期浸泡在海水中，容易附着生物，导致仪器使用寿命缩短，维护周期缩短，维护成本增加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种抗风浪海洋剖面监测浮标。本发明所要解决的又一个技术问题是提供一种防生物附着的海洋浮标。本发明所要解决的又一个技术问题是能实现海洋环境要素剖面测量的海洋浮标。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种抗风浪海洋剖面监测浮标，包括浮力支撑机构及设于浮力支撑机构上的浮标箱体，其特征在于所述的浮力支撑机构包括金属管、第一连接板、高密度聚乙烯管(又称HDPE管)及第二连接板，前述第一连接板的上端面纵向设置有呈等边三角形布置的三根金属管，下端面纵向设置有呈等边三角形布置的三根高密度聚乙烯管，三根金属管的顶端分别连接于浮标箱体的三个支撑点上，该三个支撑点连线围成一个等边三角形，前述的第二连接板则设于三根高密度乙烯管的底端。进一步，所述的第二连接板上连接有三根锚绳，该每根锚绳的末端设有锚块，三个锚块呈等边三角形布置。进一步提高在水体中的稳定性，所述高密度乙烯管的下端部内填充有配重料。为进一步提高海洋浮标的稳定性，所述的浮标箱体外形呈六边形并中心具有一纵向通道，一仪器架能升降地设置于一设于浮标箱体内的升降机构上，该仪器架内设有传感器，并且，所述的海洋浮标处于使用状态下，前述浮标箱体的底面高于水面。仪器架的可升降设置，可以保证仪器架在为使用时远离水体，有利于防止海洋生物的附着。标箱体位于水面以上，减少波浪冲击概率，能保证浮标的长期稳定的处于良好的工作状态。作为优选，所述的升降机构可以包括电机，用于提供动力，动力输出端连接有变速箱；绳鼓，能转动地横向设置于纵向通道内，一端与前述变速箱的动力输出端相连接;滑动驱动杆，能转动地设置于纵向通道内，该滑动驱动杆平行绳鼓且位于绳鼓上方；滑块，设于前述的滑动驱动杆上并在滑动驱动杆转动的状态下能水平移动；传动齿轮组，动力输入端与前述变速箱的动力输出端相连接，动力输出端与前述的滑动驱动杆相连接；滑轮，设于前述浮标箱体内并位于滑动驱动杆上方；以及拉索，一端连接于仪器架外端面，另一端依次通过滑轮、滑块后连接于绳鼓上。所述的纵向通道内设有一除水棉，所述的拉索贯穿通过该除水棉。除水棉可以去除电缆上的海水，可以避免浮标箱体内积累过量的海水。所述纵向通道内设有一能启闭电机的驱动电源的触碰开关，该触碰开关的触碰杆向下伸出。仪器架上升时，其上端面能接触触碰杆，进而电机断电，停止工作，能完成自动关机的功能。仪器架上升后，为提高其稳定性，提供牢固的定位机构，结构设计优选如下:所述纵向通道向下延伸有一套筒，该套筒内壁具有至少三个径向布置的支撑杆，每个支撑杆的端部均设有能锁住仪器架外壁的锁紧片，并且，所述的海洋浮标处于水面的状态下，前述套筒的底部高于水面。为提供支撑杆的强度，所述支撑杆的中部均连接于一支撑环上，该支撑环位于套筒内。作为优选，所述仪器架的上端面和下端面均为凸起的半球面形，而所述拉索的底端则连接于仪器架上端面中心位置与现有技术相比，本发明的优点在于:金属管结合高密度聚乙烯管来制作浮力支撑机构，可以保证浮力支撑机构始终处于竖直状态，从而保证浮标箱体为稳定性。通知整体结构简单，制作成本低廉，容易制作。
图1为实施例结构示意图。图2为图1中浮标箱体的放大俯视图。图3为图2中沿B-B方向的剖视图。图4为图3中沿D-D方向的剖视图。图5为图2中沿C-C方向的剖视图。图6为图中仪器架下降时的结构示意图。图7为图1中沿A-A方向的放大剖视图。图8为图1中第一连接板的放大图。
具体实施例方式以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。如图1所示，本实施例中的防生物附着海洋浮标包括浮力支撑机构2及设于浮力支撑机构上的浮标箱体1，浮标箱体内I设有数据采集传输机构和升降机构，浮标箱体I内具有纵向通道12。浮标箱体I外形呈六边形(见图2所示)，纵向通道12成型于浮标箱体I中心(见图3所示)。海洋浮标处于使用状态下，浮标箱体I底面高于水面。如图3、图4、图5和图6所示，纵向通道12向下延伸有套筒13，该套筒13内壁具有四个径向布置的支撑杆17，相邻的两个支撑杆17呈90°，每个支撑杆17的端部均设有能锁住仪器架外壁的锁紧片16，锁紧片16采用具有弹性的塑料制作，本实施例中的支撑杆17分上下两层布置，海洋浮标处于水面的状态下，套筒13的底部高于水面。进一步，支撑杆17的中部均连接于一支撑环18上，该支撑环18位于套筒13内。结合图7和图8所示，浮力支撑机构2包括金属管21、第一连接板22、高密度聚乙烯管(又称HDPE管)23及第二连接板25，第一连接板22的上端面纵向设置有呈等边三角形布置的三根金属管21，金属管21可以采用不锈钢管，第一连接板22的下端面纵向设置有呈等边三角形布置的三根高密度聚乙烯管23，三根金属管21的顶端分别连接于浮标箱体的三个支撑点11上，三个支撑点11连线围成一个等边三角形，第二连接板25则设于三根高密度乙烯管的底端。第二连接板25上连接有三根锚绳26，每个锚绳26的末端设有锚块27，锚块27也是呈等边三角形布置。高密度乙烯管23的下端部内填充有配重料24，这样的设计可以保证浮力支撑机构2始终处于竖直状态，从而保证浮标箱体I为稳定性。如图3、图5和图6所示，，仪器架4通过升降机构能升降，该仪器架4内设有能向数据采集传输机构提供数据信号的传感器55。数据采集传输机构包括采集模块51、信号传输模块52、电池组15、天线54及控制模块53，采集模块51用于收集传感器55发来的数据信号；信号传输模块52能将采集模块51的信号传输至天线54，天线54将数据无线发送至服务器端。浮标箱体I外端面设有太阳能板14，太阳能板14能可以向电池组15充电，电池组15向整个工作系统供电。控制模块53可以数据采集传输机构。升降机构包括电机31、绳鼓34、滑动驱动杆35、滑块36、传动齿轮组33、滑轮37及拉索44，电机31用于提供动力，动力输出端连接有变速箱32，电机31受控于控制模块53 ；绳鼓34能转动地横向设置于纵向通道12内，一端与变速箱32的动力输出端相连接；滑动驱动杆35能转动地设置于纵向通道12内，该滑动驱动杆35平行绳鼓34且位于绳鼓34上方；滑块36设于滑动驱动杆35上并在滑动驱动杆35转动的状态下能水平移动。传动齿轮组33动力输入端与变速箱32的动力输出端相连接，动力输出端与滑动驱动杆35相连接，具体地，传动齿轮组33包括相互啮合传动的主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮设于变速箱32输出端，从动齿轮设于滑动驱动杆35的端部。滑轮37设于浮标箱体I内并位于滑动驱动杆35上方。拉索44 一端连接于仪器架4外端面，另一端依次通过滑轮37、滑块36后连接于绳鼓34上，电机31带动绳鼓34和滑动驱动杆35 —起转动，同时滑块36水平移动，这样拉索44就在绳鼓34的长度方向上均匀绕制，不容易在某处积累起来。仪器架的上端面4a和下端面4b均为凸起的半球面形，可避免仪器架4在升降时钩挂其它部件，拉索4的底端连接于仪器架上端面4a中心位置。传感器55连接有电缆56，电缆56贯穿设置于拉索44内，从绳鼓34的一端穿出并连接到数据转换接头10上，数据转换接头10与采集模块51连接。纵向通道12内设有除水棉38，拉索44贯穿通过该除水棉38，除水棉38可以去除电缆上的海水，可以避免浮标箱体I内积累过量的海水。纵向通道12内设有一能启闭电机驱动电源的触碰开关43，该触碰开关的触碰杆431向下伸出，仪器架4上升时，其上端面4a能接触触碰杆431，进而电机断电，停止工作。本实施例中的纵向通道12内设有隔板19，隔板19上具有供拉索44通过的通孔，除水棉38和触碰开关43均设置于隔板上。
权利要求
1.一种抗风浪海洋剖面监测浮标，包括浮力支撑机构及设于浮力支撑机构上的浮标箱体，其特征在于所述的浮力支撑机构包括金属管、第一连接板、高密度聚乙烯管及第二连接板，前述第一连接板的上端面纵向设置有呈等边三角形布置的三根金属管，下端面纵向设置有呈等边三角形布置的三根高密度聚乙烯管，三根金属管的顶端分别连接于浮标箱体的三个支撑点上，该三个支撑点连线围成一个等边三角形，前述的第二连接板则设于三根高密度乙烯管的底端。
2.根据权利要求1所述的抗风浪海洋剖面监测浮标，其特征在于所述的第二连接板上连接有三根锚绳，该每根锚绳的末端设有锚块，三个锚块呈等边三角形布置。
3.根据权利要求1或2所述的抗风浪海洋剖面监测浮标，其特征在于所述高密度乙烯管的下端部内填充有配重料。
4.根据权利要求1所述的抗风浪海洋剖面监测浮标，其特征在于所述的浮标箱体外形呈六边形并中心具有一纵向通道，一仪器架能升降地设置于一设于浮标箱体内的升降机构上，该仪器架内设有传感器，并且，所述的海洋浮标处于使用状态下，前述浮标箱体的底面高于水面。
5.根据权利要求4所述的抗风浪海洋剖面监测浮标，其特征在于所述的升降机构包括 电机，用于提供动力，动力输出端连接有变速箱； 绳鼓，能转动地横向设置于纵向通道内，一端与前述变速箱的动力输出端相连接； 滑动驱动杆，能转动地设置于纵向通道内，该滑动驱动杆平行绳鼓且位于绳鼓上方； 滑块，设于前述的滑动驱动杆上并在滑动驱动杆转动的状态下能水平移动； 传动齿轮组，动力输入端与前述变速箱的动力输出端相连接，动力输出端与前述的滑动驱动杆相连接； 滑轮，设于前述浮标箱体内并位于滑动驱动杆上方；以及 拉索，一端连接于仪器架外端面，另一端依次通过滑轮、滑块后连接于绳鼓上。
6.根据权利要求5所述的抗风浪海洋剖面监测浮标，其特征在于所述的纵向通道内设有一除水棉，所述的拉索贯穿通过该除水棉。
7.根据权利要求5所述的抗风浪海洋剖面监测浮标，其特征在于所述纵向通道内设有一能启闭电机的驱动电源的触碰开关，该触碰开关的触碰杆向下伸出。
8.根据权利要求4所述的抗风浪海洋剖面监测浮标，其特征在于所述纵向通道向下延伸有一套筒，该套筒内壁具有至少三个径向布置的支撑杆，每个支撑杆的端部均设有能锁住仪器架外壁的锁紧片，并且，所述的海洋浮标处于水面的状态下，前述套筒的底部高于水面。
9.根据权利要求8所述的抗风浪海洋剖面监测浮标，其特征在于所述支撑杆的中部均连接于一支撑环上，该支撑环位于套筒内。
10.根据权利要求1所述的抗风浪海洋剖面监测浮标，其特征在于所述仪器架的上端面和下端面均为凸起的半球面形，而所述拉索的底端则连接于仪器架上端面中心位置。
全文摘要
一种抗风浪海洋剖面监测浮标，包括浮力支撑机构及设于浮力支撑机构上的浮标箱体，其特征在于所述的浮力支撑机构包括金属管、第一连接板、高密度聚乙烯管及第二连接板，前述第一连接板的上端面纵向设置有呈等边三角形布置的三根金属管，下端面纵向设置有呈等边三角形布置的三根高密度聚乙烯管，三根金属管的顶端分别连接于浮标箱体的三个支撑点上，该三个支撑点连线围成一个等边三角形，前述的第二连接板则设于三根高密度乙烯管的底端。与现有技术相比，本发明的优点在于金属管结合高密度聚乙烯管来制作浮力支撑机构，可以保证浮力支撑机构始终处于竖直状态，从而保证浮标箱体为稳定性。
文档编号B63B22/26GK103112551SQ20131002873
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月24日 优先权日2013年1月24日
发明者桂福坤, 王萍, 赵云鹏, 陈应华, 吴常文 申请人:浙江海洋学院