本申請涉及海洋監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種海上監(jiān)測浮臺。

背景技術(shù)：

海洋是人類實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的寶貴財(cái)富，人類大力開發(fā)海洋已成為一個(gè)不爭的事實(shí)，在眾多的海洋高新技術(shù)中，監(jiān)測海洋環(huán)境變化規(guī)律的海洋監(jiān)測技術(shù)是一個(gè)決定性技術(shù)，沒有原始的海洋監(jiān)測數(shù)據(jù)，一切海洋科研活動就沒有了基礎(chǔ)。隨著通信和能源技術(shù)的發(fā)展，海洋監(jiān)測技術(shù)有了較大的突破，快速、準(zhǔn)確的海洋信息收集及實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)已成為海洋監(jiān)測技術(shù)發(fā)展的方向。

現(xiàn)有的海洋監(jiān)測設(shè)備目前仍存在以下一些缺陷：監(jiān)測手段較為單一；多以近海海域的小型浮標(biāo)、潛標(biāo)為主，節(jié)點(diǎn)搭載能力差，抗惡劣海況能力差；因能源供應(yīng)方式較為單一難以對中遠(yuǎn)海進(jìn)行長時(shí)間、持續(xù)有效的海上綜合監(jiān)測；對中遠(yuǎn)海地區(qū)的通信覆蓋范圍較小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，期望提供一種多種監(jiān)測手段協(xié)同監(jiān)測、采用復(fù)合能源供能、通信覆蓋范圍較廣且適用于惡劣海洋環(huán)境的海上監(jiān)測浮臺。

本發(fā)明提供一種海上監(jiān)測浮臺，所述浮臺中設(shè)有任務(wù)系統(tǒng)和能源系統(tǒng)。所述任務(wù)系統(tǒng)包括：

目標(biāo)探測單元，用于對所述浮臺周圍環(huán)境進(jìn)行目標(biāo)探測，生成探測信息；

電磁環(huán)境監(jiān)測單元，用于對所述浮臺周圍的電磁環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，生成第一監(jiān)測信息；

海洋環(huán)境監(jiān)測單元，用于對所述浮臺周圍的海洋環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，生成第二監(jiān)測信息；

數(shù)據(jù)處理單元，分別與所述目標(biāo)探測單元、所述電磁環(huán)境監(jiān)測單元和所述海洋環(huán)境監(jiān)測單元連接，用于對所述探測信息、所述第一監(jiān)測信息和所述第二監(jiān)測信息進(jìn)行單獨(dú)分析和綜合分析，得到分析結(jié)果；

通信單元，與所述數(shù)據(jù)處理單元連接，用于將所述探測信息、所述第一監(jiān)測信息、所述第二監(jiān)測信息和所述分析結(jié)果發(fā)送至岸上的管理端，與所述管理端或海上船只進(jìn)行通信；

信息服務(wù)推送單元，與所述數(shù)據(jù)處理單元連接，用于向移動終端推送所述探測信息、所述第一監(jiān)測信息、所述第二監(jiān)測信息和所述分析結(jié)果。

本發(fā)明諸多實(shí)施例提供的海上監(jiān)測浮臺通過設(shè)置目標(biāo)探測單元、電磁環(huán)境監(jiān)測單元、海洋環(huán)境監(jiān)測單元進(jìn)行協(xié)同監(jiān)測，改善了監(jiān)測效果；

本發(fā)明一些實(shí)施例提供的海上監(jiān)測浮臺進(jìn)一步通過采用衛(wèi)星通信或散射通信擴(kuò)展了浮臺的通信覆蓋范圍；

本發(fā)明一些實(shí)施例提供的海上監(jiān)測浮臺進(jìn)一步通過采用立柱連接水面浮箱和水下設(shè)備艙和壓載艙的設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了浮臺的搭載能力和環(huán)境適應(yīng)能力；

本發(fā)明一些實(shí)施例提供的海上監(jiān)測浮臺進(jìn)一步通過設(shè)置系泊系統(tǒng)增強(qiáng)浮臺的環(huán)境適應(yīng)能力；

本發(fā)明一些實(shí)施例提供的海上監(jiān)測浮臺進(jìn)一步通過采用供配電子系統(tǒng)控制復(fù)合能源進(jìn)行供電，增強(qiáng)了浮臺的續(xù)航能力。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本申請的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯：

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中海上監(jiān)測浮臺的任務(wù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中海上監(jiān)測浮臺的支撐平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中海上監(jiān)測浮臺的能源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

11浮箱

12立柱

13設(shè)備艙

14壓載艙

21目標(biāo)探測單元

22電磁環(huán)境監(jiān)測單元

23海洋環(huán)境監(jiān)測單元

24數(shù)據(jù)處理單元

25通信單元

26信息服務(wù)推送單元

31太陽能發(fā)電單元

32風(fēng)能發(fā)電單元

33柴油發(fā)電單元

34儲電單元

35供配電子系統(tǒng)

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本申請作進(jìn)一步的詳細(xì)說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋相關(guān)發(fā)明，而非對該發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與發(fā)明相關(guān)的部分。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本申請。

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中海上監(jiān)測浮臺的任務(wù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

在本實(shí)施例中，本發(fā)明提供的海上監(jiān)測浮臺中設(shè)有任務(wù)系統(tǒng)和能源系統(tǒng)。如圖1所示，所述任務(wù)系統(tǒng)包括：

目標(biāo)探測單元21，用于對所述浮臺周圍環(huán)境進(jìn)行目標(biāo)探測，生成探測信息；

電磁環(huán)境監(jiān)測單元22，用于對所述浮臺周圍的電磁環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，生成第一監(jiān)測信息；

海洋環(huán)境監(jiān)測單元23，用于對所述浮臺周圍的海洋環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，生成第二監(jiān)測信息；

數(shù)據(jù)處理單元24，分別與目標(biāo)探測單元21、電磁環(huán)境監(jiān)測單元22和海洋環(huán)境監(jiān)測單元23連接，用于對所述探測信息、所述第一監(jiān)測信息和所述第二監(jiān)測信息進(jìn)行單獨(dú)分析和綜合分析，得到分析結(jié)果；

通信單元25，與數(shù)據(jù)處理單元24連接，用于將所述探測信息、所述第一監(jiān)測信息、所述第二監(jiān)測信息和所述分析結(jié)果發(fā)送至岸上的管理端，與所述管理端或海上船只進(jìn)行通信；

信息服務(wù)推送單元26，與數(shù)據(jù)處理單元24連接，用于向移動終端推送所述探測信息、所述第一監(jiān)測信息、所述第二監(jiān)測信息和所述分析結(jié)果。

具體地，目標(biāo)探測單元21、電磁環(huán)境監(jiān)測單元22和海洋環(huán)境監(jiān)測單元23可同時(shí)進(jìn)行協(xié)同監(jiān)測，同時(shí)進(jìn)行探測浮臺周圍可能出現(xiàn)的探測目標(biāo)，以及監(jiān)測浮臺周圍的電磁環(huán)境和海洋環(huán)境。數(shù)據(jù)處理單元24可以依次單獨(dú)對所述探測信息、所述第一監(jiān)測信息和所述第二監(jiān)測信息進(jìn)行單獨(dú)分析，得到各單獨(dú)分析結(jié)果；也可以對所述探測信息、所述第一監(jiān)測信息和所述第二監(jiān)測信息進(jìn)行綜合分析，得到綜合分析結(jié)果；還可以對各單獨(dú)分析結(jié)果和綜合分析結(jié)果進(jìn)一步進(jìn)行深層次分析；最終得到的分析結(jié)果至少包含各單獨(dú)分析結(jié)果、綜合分析結(jié)果和深層次分析結(jié)果中的一項(xiàng)。因此相較現(xiàn)有的探測手段較為單一的海洋監(jiān)測設(shè)備，本發(fā)明所提供的海上監(jiān)測浮臺通過數(shù)據(jù)處理單元24對多種探測手段獲取的多種信息進(jìn)行綜合分析，可獲取更為豐富的信息和更為深入的分析結(jié)果。

上述實(shí)施例通過設(shè)置目標(biāo)探測單元、電磁環(huán)境監(jiān)測單元、海洋環(huán)境監(jiān)測單元進(jìn)行協(xié)同監(jiān)測，改善了監(jiān)測效果。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，目標(biāo)探測單元21包括以下至少一項(xiàng)：雷達(dá)探測器、光電探測器和ais(船舶自動識別系統(tǒng))。

具體地，可根據(jù)實(shí)際的探測目標(biāo)采用電磁波探測(雷達(dá)探測器)、光波探測(光電探測器)或綜合多種探測方式等多種探測手段。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，通信單元25包括以下至少一項(xiàng)：ku衛(wèi)星通信子單元、l衛(wèi)星通信子單元、北斗子單元、短波通信子單元和散射通信子單元。

具體地，ku衛(wèi)星通信子單元或l衛(wèi)星通信子單元采用衛(wèi)星通信的技術(shù)手段，在保障了通信質(zhì)量的同時(shí)，提供了非常廣闊的通信覆蓋范圍，同時(shí)岸上的管理端中應(yīng)設(shè)置對應(yīng)的衛(wèi)星通信終端；北斗子單元為所述浮臺提供定位等功能；短波通信子單元為所述浮臺提供了不受網(wǎng)絡(luò)樞鈕和有源中繼體制約的近距離通信功能；散射通信子單元為所述浮臺提供了另一種遠(yuǎn)距離通信手段，使浮臺在衛(wèi)星通信受阻的極端情況下仍有能力進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信，為浮臺在中遠(yuǎn)海范圍的使用提供了保障。

上述實(shí)施例進(jìn)一步通過采用衛(wèi)星通信或散射通信擴(kuò)展了浮臺的通信覆蓋范圍。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，信息服務(wù)推送單元26包括lte設(shè)備，用于向遠(yuǎn)程移動終端發(fā)送信息和推送服務(wù)。

具體地，信息服務(wù)推送單元26可以將數(shù)據(jù)處理單元24提供的數(shù)據(jù)信息推送至船上或岸上的移動終端，使得接收方無需設(shè)置復(fù)雜的信息接收終端即可獲取所需信息。

圖2為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中海上監(jiān)測浮臺的支撐平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖2所示，在一優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明提供的海上監(jiān)測浮臺包括支撐平臺。

所述支撐平臺包括浮于水面的浮箱11、位于水下的設(shè)備艙13、兩端分別連接浮箱11底部和設(shè)備艙13頂部的立柱12，和頂部連接設(shè)備艙13底部的壓載艙14。

所述任務(wù)系統(tǒng)設(shè)置在設(shè)備艙13中，包括數(shù)據(jù)處理單元24，和分別與數(shù)據(jù)處理單元24連接的目標(biāo)探測單元21、電磁環(huán)境監(jiān)測單元22、海洋環(huán)境監(jiān)測單元23、通信單元25和信息服務(wù)推送單元26。

具體地，浮箱11為所述浮臺保證了較強(qiáng)的搭載能力。如圖1所示，在本實(shí)施例中，浮箱11和設(shè)備艙13之間設(shè)有3根立柱12，采用了三立柱支撐結(jié)構(gòu)，在保證足夠強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，有效縮小了浮臺的水面線，從而減小了波浪和水流對浮臺的作用力。立柱12采用中空結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為任務(wù)系統(tǒng)和能源系統(tǒng)提供浮箱11和設(shè)備艙13之間的連接通道。在更多的實(shí)施例中，浮箱11和設(shè)備艙13之間可以設(shè)置不同數(shù)量的立柱12，只要起到支撐作用并為浮箱11和設(shè)備艙13提供連接通道，即可實(shí)現(xiàn)類似的技術(shù)效果，未超出上述技術(shù)方案的設(shè)計(jì)思想和保護(hù)范圍。壓載艙14可通過調(diào)節(jié)自身的重量，調(diào)整浮臺11的上甲板距離水面的距離。

上述實(shí)施例通過采用立柱連接水面浮箱和水下設(shè)備艙和壓載艙的設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了浮臺的搭載能力和環(huán)境適應(yīng)能力。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述浮臺為錨泊式浮臺，所述支撐平臺還包括與所述壓載艙連接的系泊系統(tǒng)。

具體地，通過所述系泊系統(tǒng)可維持所述浮臺在海中相對固定的坐標(biāo)位置。

上述實(shí)施例進(jìn)一步通過設(shè)置系泊系統(tǒng)增強(qiáng)浮臺的環(huán)境適應(yīng)能力。

圖3為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中海上監(jiān)測浮臺的能源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖3所示，在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述能源系統(tǒng)包括：

太陽能發(fā)電單元31，設(shè)置在浮箱11的上甲板上；

柴油發(fā)電單元33，設(shè)置在設(shè)備艙13內(nèi)；

儲電單元34，設(shè)置在設(shè)備艙13內(nèi)；

供配電子系統(tǒng)35，分別與太陽能發(fā)電單元31、柴油發(fā)電單元33、儲電單元34和所述任務(wù)系統(tǒng)的各單元連接，用于根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則分別控制太陽能發(fā)電單元31和柴油發(fā)電單元33對儲電單元34進(jìn)行充電，分別控制太陽能發(fā)電單元31、柴油發(fā)電單元33和儲電單元34對所述任務(wù)系統(tǒng)的各單元進(jìn)行供電。

具體地，如圖3所示，在本實(shí)施例中，太陽能發(fā)電單元31包括設(shè)置在浮箱11上甲板的太陽能光伏陣列，柴油發(fā)電單元33包括柴油機(jī)、配電箱和油箱，儲電單元34包括多組串聯(lián)的鋰電池組。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，供配電子系統(tǒng)35還用于為所述充電和所述供電提供過壓保護(hù)和過流保護(hù)。

具體地，如圖3所示，在本實(shí)施例中，太陽能發(fā)電單元31和儲電單元34之間、柴油發(fā)電單元33和儲電單元34之間分別設(shè)有整流控制單元，具體包括防雷模塊、配電箱、電表和整流模塊等設(shè)備。在更多實(shí)施例中，可根據(jù)實(shí)際電路部署設(shè)置不同的電路安全保障設(shè)備。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，供配電子系統(tǒng)35還用于檢測柴油發(fā)電單元33的剩余油量和儲電單元34的剩余電量，以根據(jù)所述剩余油量和所述剩余電量設(shè)置所述浮臺的工作模式，并控制所述能源系統(tǒng)為所述任務(wù)系統(tǒng)供電。

具體地，在本實(shí)施例中，當(dāng)所述剩余油量大于預(yù)設(shè)的油量閾值時(shí)，供配電子系統(tǒng)35可控制所述浮臺在各工作模式之間切換，包括任務(wù)系統(tǒng)的所有單元可同時(shí)工作；當(dāng)所述剩余油量小于預(yù)設(shè)的油量閾值，所述剩余電量大于預(yù)設(shè)的電量閾值時(shí)，減少任務(wù)系統(tǒng)中同時(shí)工作的單元數(shù)量；當(dāng)所述剩余油量小于預(yù)設(shè)的油量閾值，所述剩余電量小于預(yù)設(shè)的電量閾值時(shí)，控制所述浮臺進(jìn)入休眠模式。在更多的實(shí)施例中，可根據(jù)不同的實(shí)際需求設(shè)置不同的工作模式和控制策略，只要供配電子系統(tǒng)35根據(jù)浮臺的剩余油量和剩余電量調(diào)節(jié)控制工作模式和供電模式，即可實(shí)現(xiàn)相同的技術(shù)效果，未超出上述技術(shù)方案的設(shè)計(jì)思想和保護(hù)范圍。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述能源系統(tǒng)還包括與所述供配電子系統(tǒng)連接的應(yīng)急保障蓄電池組，用于在所述剩余油量和所述剩余電量均低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，為所述浮臺提供最低保障供電。

如圖3所示，在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述能源系統(tǒng)還包括：

風(fēng)能發(fā)電單元32，設(shè)置在浮箱11的上甲板上，與供配電子系統(tǒng)35連接，用于在供配電子系統(tǒng)35的控制下對儲電單元34進(jìn)行充電或?qū)λ鋈蝿?wù)系統(tǒng)進(jìn)行供電。

上述各實(shí)施例進(jìn)一步通過采用供配電子系統(tǒng)控制復(fù)合能源進(jìn)行供電，增強(qiáng)了浮臺的續(xù)航能力。

以上描述僅為本申請的較佳實(shí)施例以及對所運(yùn)用技術(shù)原理的說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本申請中所涉及的發(fā)明范圍，并不限于上述技術(shù)特征的特定組合而成的技術(shù)方案，同時(shí)也應(yīng)涵蓋在不脫離所述發(fā)明構(gòu)思的情況下，由上述技術(shù)特征或其等同特征進(jìn)行任意組合而形成的其它技術(shù)方案。例如上述特征與本申請中公開的(但不限于)具有類似功能的技術(shù)特征進(jìn)行互相替換而形成的技術(shù)方案。