一种海洋漂流浮标在线监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及海洋检测技术领域，具体为一种海洋漂流浮标在线监测系统。


背景技术：

2.海洋浮标(ocean buoy)是以锚定在海上的观测浮标为主体组成的海洋水文水质气象自动观测站。它能按规定要求长期、连续地为海洋科学研究、海上石油(气)开发、港口建设和国防建设收集所需海洋水文水质气象资料，特别是能收集到调查船难以收集的恶劣天气及海况的资料。
3.海洋浮标分为锚定浮标和漂流浮标，所谓锚定浮标通过绳索锚定在固定海域，对该海域的水文现象进行测量，而漂流浮标则是顺海流飘流进行数据测量，所以无需锚系连接在浮标底部。现有的漂流浮标分为圆盘形浮标、圆柱形浮标、球形浮标以及船型浮标，上述几种浮标各自的特点不同，因此使用范围也不同，其中的球形浮标和圆盘形浮标的随波性好，常用于浮标体1的纵向中心轴波浪参数的观测，但由于其本身受波浪影响较大，会发生较大角度的翻转，从而会对监测精度产生较大影响。
4.为了解决上述技术问题，现有技术采用了各种各样的方式，如公开(公告)号：cn105908688a公开的一种稳定的浮标工作平台采用浮标本体可沿柱型立柱上下移动的方式保证浮标的稳定性，公开(公告)号：cn112046681b公开了一种稳定式海洋浮标，采用安装箱的底部上开设有导向孔，导向孔内滑动设置有导向杆的方式提高浮标的稳定性，申请公布号cn111043207a公开的一种漂流浮标的消除海浪能结构则采用电磁消能装置产生电磁阻尼力，对外壳体带来的冲击力进行抵消，避免浮标左右摇晃，震荡的方式来提高浮标稳定性。
5.但上述结构都有各自的局限性，cn105908688a公开的一种稳定的浮标工作平台所能消除的仅仅为浮标体1的纵向中心轴上的能量，公开(公告)号：cn112046681b公开的一种稳定式海洋浮标由于其采用的辅助浮体与浮标体铰接连接，也很容易带动浮标体移动，申请公布号cn111043207a公开的一种漂流浮标的消除海浪能结构利用的是楞次定理，需要持续进行供电，而对于漂流式浮标而言，电能本身就比较珍贵，持续的供电显然不是最佳选择。


技术实现要素：

6.本实用新型针对上述现有技术存在的问题，提供一种海洋漂流浮标在线监测系统。
7.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
8.一种海洋漂流浮标在线监测系统，包括浮标体，所述浮标体底部设有供电模块，所述供电模块上方设有水文检测仪，所述水文检测仪上方设有天线和通讯模块，所述温度传感器和检测仪器在线监测水文信息，并通过通讯模块将水文信息发送给云端服务器，所述浮标体的周围设有浪涌消除机构，所述浪涌消除机构与浮标体活动连接，所述浪涌消除机
构包括至少一对对称设置在浮标体上的浪涌消除单体，所述浪涌消除单体接收浪能并将其转换为自身的动能。
9.进一步地，所述浪涌消除单体包括滑杆，所述滑杆的固定端通过万向节固定在浮标体上，自由端向下倾斜，所述滑杆与浮标体的纵向中心轴形成夹角α，所述滑杆上滑动式设有耗能板，所述耗能板通过弹性固定件与浮标体连接。
10.进一步地，所述滑杆为一直径由固定端向自由端逐渐减小的柱形杆，所述耗能板内侧设有限制机构，所述限制机构将耗能板限制在滑杆上。
11.进一步地，所述限制机构包括多个环形阵列的弹性限制杆，所述弹性限制杆的其中一端设有限制滚轮或限制头，另一端和耗能板内侧固定连接，多个所述限制滚轮将滑杆限制在其内部。
12.进一步地，所述滑杆上沿其轴向设有限位滑槽，所述限制滚轮设置在限位滑槽中。
13.进一步地，相邻所述环形阵列的弹性限制杆之间通过弹性绳连接。
14.进一步地，所述耗能板为一弧面板。
15.进一步地，所述夹角α的大小为30
°
≤α≤70
°
。
16.进一步地，所述浮标体包括仪器舱，所述仪器舱的底部开设有舱口，所述舱口上设有密封舱盖，所述密封舱盖和舱口密封连接，所述仪器舱的上部罩设有罩壳，所述罩壳和仪器舱密封连接，所述密封舱盖、舱口以及密封舱盖的总重量大于罩壳的重量。
17.进一步地，所述浮标体底部设有温度传感器，所述温度传感器位于供电模块下方。
18.本实用新型的有益效果：
19.本实用新型提供的海洋漂流浮标在线监测系统具有浮标体，该浮标体周围设置有浪涌消除机构，该浪涌消除机构具有滑杆，滑杆和浮标体连接，耗能板滑动式设置在滑杆上，耗能板在受到浪涌冲击的时候沿着滑杆移动，将浪涌的能量转换为耗能板的动能，消除浪涌能量，使其无法对浮标体产生影响，保证浮标体的稳定性，滑杆倾斜设置，能够在浪涌消失后利用自身重力进行复位。此外，耗能板采用限制机构与浮标本体连接，限制机构能够随着耗能板向上移动的过程中进行张弛，更好地将滑杆限制在多个限制滚轮或者限制头内部，保证耗能板沿滑杆稳定移动。本监测系统结构简单、稳定，能够消除多个方向的浪涌能量，更好地保证浮标体的稳定性，保证采样数据的真实性，并且采用物理学原理，无需消耗电能，更加适用于进行远程、大范围漂流监测。
附图说明
20.图1为本实用新型海洋漂流浮标在线监测系统的结构示意图；
21.图2为本实用新型浮标体的剖视图；
22.图3为本实用新型实施例1中浪涌消除单体的结构的侧视图；
23.图4为本实用新型实施例1中浪涌消除单体的结构的背面视图；
24.图5为本实用新型实施例1中限制机构的结构示意图；
25.图6为本实用新型实施例2中限制机构的结构示意图。
26.图中：1-浮标体，11-仪器舱，12-舱口，13-密封舱盖，14-罩壳，15-安装架，2-温度传感器，3-供电模块，4-水文检测仪，5-天线，6-通讯模块，7-浪涌消除机构，71-滑杆，72-万向节，73-耗能板，74-弹性固定件，75-限制机构，751-弹性限制杆，752-限制滚轮，753-弹性
绳，754-限制头，755-限位滑槽。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
28.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
30.针对背景技术所提出的问题，本技术提供了一种海洋漂流浮标在线监测系统，该海洋漂流浮标在线监测系统不仅结构紧凑合理，具有较好的密封性，而且设置了全新的抗浪涌结构，最大限度减少浪涌对浮标体的晃动，保证监测数据的有效性和真实性。
31.实施例1
32.请参考图1-5，本技术提供的一种海洋漂流浮标在线监测系统包括浮标体1，浮标体1底部设有温度传感器2，温度传感器2上方设有供电模块3，供电模块3上方设有水文检测仪4，水文检测仪4上方设有天线5和通讯模块6，温度传感器2和检测仪器4在线监测水文信息，并通过通讯模块6将水文信息发送给云端服务器，浮标体1的周围设有浪涌消除机构7，浪涌消除机构7与浮标体1活动连接，浪涌消除机构7接收浪涌能量，并将浪涌能量转化为自身移动的动能，进而消除浪涌能量，保证浮标体1始终稳定漂浮在浮标体1的纵向中心轴上。
33.请参考图2，浮标体1包括仪器舱11，仪器舱11的底部开设有舱口12，舱口12上设有密封舱盖13，密封舱盖13和舱口12密封连接。仪器舱11的上部罩设有罩壳14，罩壳14和仪器舱11密封连接。仪器舱11中设有安装架15，供电模块3、水文检测仪4、天线5、通讯模块6按照上述顺序依次固定在安装架15上。其中，罩壳14采用的材料为玻璃钢，仪器舱11和舱盖13采用304不锈钢材料，不同材料本身重量不一样，玻璃钢材料的密度低于304不锈钢材料，因此罩壳14重量较轻，而仪器舱11和密封舱盖13较重，大大降低了整个浮标体1的重心，使浮标体1能够稳定漂浮在浮标体1的纵向中心轴，无需另外连接配重块，整体结构简单、稳定，安装也十分方便。浮标体1的顶部还设有锚灯8。
34.请参考图1、图3、图4、图5，浪涌消除机构7包括至少一对对称设置在浮标体1上的浪涌消除单体，浪涌消除单体包括滑杆71，滑杆71的固定端通过万向节72固定在浮标体1上，自由端向下倾斜，滑杆71与浮标体1的纵向中心轴形成夹角α，滑杆71上滑动式设有耗能板73，耗能板73通过弹性固定件74与浮标体1连接。耗能板73在浪涌的推动下沿滑杆71移动，将浪能转换为耗能板73的动能，浪涌消失后，耗能板73在重力的作用下复位。
35.具体而言，请参考图2，滑杆71为一直径由固定端向自由端逐渐减小的柱形滑杆，其与浮标体1的纵向中心轴形成夹角α，夹角α的大小为30
°
≤α≤70
°
。滑杆71倾斜设置，使耗
能板73倾斜移动，一方面能够更好地消耗浪涌施加在耗能板73上的斜向力，另一方面使耗能板73能够更加顺畅地复位。浪涌对耗能板73施加推力，使耗能板73沿着滑杆71向上移动，推力转换为耗能板73的动能，推力消失后，耗能板73在重力的作用下沿着滑杆71下滑，恢复到原来的位置。
36.耗能板73为一弧面板，该弧面板能够将浮标体1围设在其内部，将浪涌和浮标体1隔绝开来，避免浪涌对浮标体1的影响。因此，用户可以根据实际需求调整耗能板73的弧度以及数量。此外，在浮标体入水后，耗能板73的下端应当置于水下，以更好地隔绝浪涌。
37.请参考图1，耗能板73的内侧设有限制机构75，限制机构75将耗能板73滑动式限制在滑杆71上。
38.请参考图3-5，限制机构75包括多个环形阵列的弹性限制杆751，弹性限制杆751的其中一端设有限制滚轮752，另一端和耗能板73内侧固定连接，多个限制滚轮752将滑杆71夹持限制在其内部。
39.弹性限制杆751为具有一定弹性的杆体，该杆体的形变程度应根据实际情形进行调整，一方面使其具有一定的抗形变能力，使限制滚轮752能够将滑杆71稳定限制在其内部，但弹性限制杆751又需要发生一定程度的形变，保证耗能板73能够更加顺畅地沿着滑杆71移动。
40.耗能板73受到浪涌的推动，限制滚轮752沿着滑杆71向上移动，随着滑杆71直径的增大，相邻限制滚轮752之间的距离增大，由于弹性限制杆751发生形变对限制滚轮752施加的夹持力不断增加，使限制滚轮752能够更加稳定地将滑杆71夹持在其内部。
41.为了进一步保证限制滚轮752移动的稳定性，滑杆71上沿其轴向设有限位滑槽755，限制滚轮752设置在限位滑槽755中。限位滑槽755对限制滚轮752进行导向，使其能够更加稳定地沿滑杆71移动。为了进一步保证连接的稳定性，相邻的环形阵列的弹性限制杆751之间、靠近限制滚轮752的一端通过弹性绳753连接。
42.工作原理：使用时，将浮标体1投放到水面处，发生浪涌现象时，浪涌向耗能板73施加推力，耗能板73沿着滑杆71向上移动，随着耗能板73位置的变化弹性固定件74不断发生程度更大的形变现象，由于形变现象产生的回弹力作用于限制滚轮752，多个限制滚轮752将滑杆71稳定夹持其中，并作为导向轮辅助耗能板73沿着滑杆71向上稳定移动，将浪涌的推力转换为耗能板73移动的动能，消除浪涌对浮标体1的影响，使浮标体1能够稳定漂浮在水面上，持续进行数据监测。
43.实施例2
44.请参考图6，本实施例和实施例1的区别在于：限制机构75包括多个环形阵列的弹性限制杆751，弹性限制杆751的其中一端设有限制头754，另一端和耗能板73内侧固定连接，多个限制头754将滑杆71夹持限制在其内部，其中，限制头754为球形头。为了进一步保证限制头754移动的稳定性，滑杆71上沿其轴向设有限位滑槽755，限制头754设置在限位滑槽755中。限位滑槽755对限制头754进行导向，使其能够更加稳定地沿滑杆71移动。
45.工作原理：使用时，将浮标体1投放到水面处，发生浪涌现象时，浪涌向耗能板73施加推力，耗能板73沿着滑杆71向上移动，随着耗能板73位置的变化弹性固定件74不断发生程度更大的形变现象，由于形变现象产生的回弹力作用于限制头754，多个限制头754将滑杆71稳定夹持其中，并作为导向轮辅助耗能板73沿着滑杆71向上稳定移动，将浪涌的推力
转换为耗能板73移动的动能，消除浪涌对浮标体1的影响，使浮标体1能够稳定漂浮在水面上，持续进行数据监测。
46.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。