一種多能互補(bǔ)供電的海洋觀測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于海洋工程裝備領(lǐng)域，涉及一種多能互補(bǔ)供電的海洋觀測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)海洋環(huán)境進(jìn)行觀測(cè)是開(kāi)發(fā)海洋資源的必要條件，而持續(xù)穩(wěn)定供電是長(zhǎng)期連續(xù)觀測(cè)的前提。現(xiàn)有技術(shù)中，利用遠(yuǎn)洋船舶投放探測(cè)器并對(duì)其供電的觀測(cè)方式受到氣候制約，難以實(shí)現(xiàn)全天候、長(zhǎng)期、實(shí)時(shí)的連續(xù)海洋環(huán)境觀測(cè)，利用電纜和蓄電池供電也受到成本制約。申請(qǐng)?zhí)枮?01510145197.2的中國(guó)專(zhuān)利公布了一種海洋自動(dòng)觀測(cè)裝置，該裝置采用單一太陽(yáng)能發(fā)電作為供電電源，在連續(xù)陰雨天等惡劣氣候條件下難以保障觀測(cè)設(shè)備連續(xù)供電，該裝置通過(guò)絞盤(pán)對(duì)觀測(cè)裝置進(jìn)行釋放或回收，回收過(guò)程較為繁瑣，絞盤(pán)占用空間較大且觀測(cè)裝置所處深度受絞盤(pán)尺寸制約。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多能互補(bǔ)供電的海洋觀測(cè)裝置，利用多能互補(bǔ)發(fā)電平臺(tái)作為持續(xù)穩(wěn)定的供電電源，解決不能對(duì)海洋觀測(cè)裝備長(zhǎng)期供電及供電成本高的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)海洋環(huán)境的長(zhǎng)期原位觀測(cè)。
[0004]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種多能互補(bǔ)供電的海洋觀測(cè)裝置，包括太陽(yáng)能發(fā)電裝置、主浮筒、浮體、電纜、錨鏈、配重、波浪能發(fā)電模塊、浮球、觀測(cè)裝置，觀測(cè)裝置包括浮力艙、支撐架、信號(hào)發(fā)射器、控制艙、電池艙、聲學(xué)多普勒流速剖面儀、溫鹽深儀、在線pH檢測(cè)儀;其特征是還包括發(fā)電調(diào)節(jié)艙、阻尼盤(pán)、透明密封艙、聲學(xué)釋放裝置;太陽(yáng)能發(fā)電裝置固定在主浮筒上部，浮體套在主浮筒外部，并能夠與主浮筒產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，發(fā)電調(diào)節(jié)艙固定在主浮筒的下端，波浪能發(fā)電模塊固定在主浮筒內(nèi)部，阻尼盤(pán)固定在發(fā)電調(diào)節(jié)艙的下端，發(fā)電調(diào)節(jié)艙與觀測(cè)裝置通過(guò)電纜連接，浮球固定在電纜中部，浮力艙、信號(hào)發(fā)射器、控制艙、電池艙、聲學(xué)多普勒流速剖面儀、溫鹽深儀、在線PH檢測(cè)儀固定在支撐架上，錨鏈固定在支撐架底部，透明密封艙固定在錨鏈中部，聲學(xué)釋放裝置上部與錨鏈固定連接，下部與配重固定相連;在波浪的作用下，浮體上下運(yùn)動(dòng)，而主浮筒在阻尼盤(pán)的作用下運(yùn)動(dòng)幅度較小，利用浮體與主浮筒間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)波浪能發(fā)電模塊發(fā)電。
[0006]上述一種多能互補(bǔ)供電的海洋觀測(cè)裝置，其特征是在太陽(yáng)能發(fā)電裝置外部安裝玻璃罩，玻璃罩為拋物面，能夠匯聚太陽(yáng)光，提高太陽(yáng)能利用率。
[0007]上述一種多能互補(bǔ)供電的海洋觀測(cè)裝置，其特征是浮體采用圓臺(tái)形對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，捕獲的波浪能不受波浪方向的影響，提高了波浪能的利用率。
[0008]上述一種多能互補(bǔ)供電的海洋觀測(cè)裝置，其特征是電纜為鎧裝纜，阻尼盤(pán)為方形結(jié)構(gòu)。
[0009]上述一種多能互補(bǔ)供電的海洋觀測(cè)裝置，其特征是電池艙能夠存儲(chǔ)電能，在太陽(yáng)能發(fā)電裝置和波浪能發(fā)電裝置不適合發(fā)電的條件下為觀測(cè)裝置提供電能。
[0010]工作時(shí)，太陽(yáng)能發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能和波浪能發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能一起送至發(fā)電調(diào)節(jié)艙，經(jīng)過(guò)處理后供給觀測(cè)裝置，波浪能和太陽(yáng)能互補(bǔ)發(fā)電，天氣晴朗時(shí)以太陽(yáng)能發(fā)電裝置發(fā)電為主，波浪較大時(shí)以波浪能發(fā)電裝置發(fā)電為主，電能能夠存儲(chǔ)在電池艙中，使得觀測(cè)裝置能夠?qū)Ｑ筮M(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)原位觀測(cè)，觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)信號(hào)發(fā)射器向外傳輸；回收時(shí)，向聲學(xué)釋放裝置發(fā)送信號(hào)，自動(dòng)釋放配重，觀測(cè)裝置在浮力的作用下上升至海面。
[0011]與現(xiàn)有的海洋觀測(cè)裝置相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]利用太陽(yáng)能發(fā)電裝置和波浪能發(fā)電裝置互補(bǔ)發(fā)電，配備發(fā)電調(diào)節(jié)艙向觀測(cè)裝置輸送合適電能，裝置獨(dú)立性較高，避免了氣候因素對(duì)供電能力的影響，可搭載多種觀測(cè)設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)海洋的長(zhǎng)期連續(xù)原位觀測(cè);裝置回收時(shí)，控制聲學(xué)釋放裝置釋放配重，依靠浮力快速上浮，方便高效;觀測(cè)裝置搭載多種海洋觀測(cè)儀器，能夠同時(shí)觀測(cè)多種海洋數(shù)據(jù)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型觀測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中，1-太陽(yáng)能發(fā)電裝置，2-主浮筒，3-浮體，4-發(fā)電調(diào)節(jié)艙，5-阻尼盤(pán)，6-觀測(cè)裝置，7-透明密封艙，8-聲學(xué)釋放裝置，9-配重，10-波浪能發(fā)電模塊，11-浮球，12-電纜，13-錨鏈，14-支撐架，15-浮力艙，16-聲學(xué)多普勒流速剖面儀，17-信號(hào)發(fā)射器，18-溫鹽深儀，19-控制艙，20-在線pH檢測(cè)儀，21-電池艙。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型三個(gè)最佳實(shí)施例。
[0017]實(shí)施例一
[0018]如圖1所示，太陽(yáng)能發(fā)電裝置I焊接在主浮筒2上部，太陽(yáng)能發(fā)電裝置I的玻璃罩為拋物面，浮體3套在主浮筒2外部，并能夠與主浮筒2產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，浮體3采用圓臺(tái)形對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，發(fā)電調(diào)節(jié)艙4通過(guò)螺栓固定在主浮筒2的下端，波浪能發(fā)電模塊10通過(guò)螺栓固定在主浮筒2內(nèi)部，阻尼盤(pán)5通過(guò)螺栓固定在發(fā)電調(diào)節(jié)艙4的下端，阻尼盤(pán)5為方形結(jié)構(gòu)，發(fā)電調(diào)節(jié)艙4與觀測(cè)裝置6通過(guò)電纜12連接，電纜12為鎧裝纜，浮球11固定于電纜中部，錨鏈13固定在支撐架14底部，透明密封艙7焊接在錨鏈13中部，聲學(xué)釋放裝置8上部通過(guò)螺栓與錨鏈13連接，下部通過(guò)螺栓與配重9連接。
[0019]如圖2所示，浮力艙15、聲學(xué)多普勒流速剖面儀16、信號(hào)發(fā)射器17、溫鹽深儀18、控制艙19、在線pH檢測(cè)儀20、電池艙21通過(guò)螺栓固定在支撐架14上。
[0020]工作時(shí)，在波浪的作用下，浮體3上下運(yùn)動(dòng)，而主浮筒2在阻尼盤(pán)5的作用下運(yùn)動(dòng)幅度較小，利用浮體3與主浮筒2間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)內(nèi)部波浪能發(fā)電模塊10發(fā)電；太陽(yáng)能發(fā)電裝置I產(chǎn)生的電能和波浪能發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能一起送至發(fā)電調(diào)節(jié)艙4，發(fā)電調(diào)節(jié)艙4將處理過(guò)的電能輸送到觀測(cè)裝置6的電池艙21中儲(chǔ)存，為聲學(xué)多普勒流速剖面儀16、信號(hào)發(fā)射器17、溫鹽深儀18、控制艙19和在線pH檢測(cè)儀20提供電能;聲學(xué)多普勒流速剖面儀16能夠獲得水體三維流場(chǎng)數(shù)據(jù)，溫鹽深儀18能夠測(cè)得海水水溫、鹽度、深度，在線pH檢測(cè)儀20能夠獲得海水PH值，控制艙19對(duì)觀測(cè)裝置6上設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行控制;波浪能和太陽(yáng)能互補(bǔ)發(fā)電，避免了氣候因素對(duì)供電能力的影響，使得觀測(cè)裝置6能夠?qū)Ｑ筮M(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)原位觀測(cè)，觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)信號(hào)發(fā)射器17向外傳輸;根據(jù)觀測(cè)需要，可在透明密封艙7中放置特殊觀測(cè)設(shè)備；回收時(shí)，向聲學(xué)釋放裝置8發(fā)送信號(hào)，自動(dòng)釋放配重9，觀測(cè)裝置6在浮力艙15的提供的浮力作用下迅速上升至海面，回收流程簡(jiǎn)單。浮球11使部分電纜12漂浮于水面，可確定觀測(cè)裝置6水下位置并確保當(dāng)聲學(xué)釋放器8失效時(shí)能夠通過(guò)電纜12實(shí)現(xiàn)對(duì)觀測(cè)裝置的回收。
[0021]實(shí)施例二
[0022]太陽(yáng)能發(fā)電裝置I外部的玻璃罩為球面，能夠折射太陽(yáng)光，同時(shí)也便于制造和安裝。其他同實(shí)施例一。
[0023]實(shí)施例三
[0024]浮體3采用圓柱形對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，電纜12為光電復(fù)合纜，阻尼盤(pán)5為圓形結(jié)構(gòu)。其他同實(shí)施例一。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多能互補(bǔ)供電的海洋觀測(cè)裝置，包括太陽(yáng)能發(fā)電裝置(I)、主浮筒(2)、浮體(3)、觀測(cè)裝置(6)、配重(9)、波浪能發(fā)電模塊(10)、浮球(11)、電纜(12)、銷(xiāo)鏈(13)，觀測(cè)裝置(6)包括支撐架(14)、浮力艙(15)、聲學(xué)多普勒流速剖面儀(16)、信號(hào)發(fā)射器(17)、溫鹽深儀(18)、控制艙(19)、在線pH檢測(cè)儀(20)、電池艙(21);其特征是還包括發(fā)電調(diào)節(jié)艙(4)、阻尼盤(pán)(5)、透明密封艙(7)、聲學(xué)釋放裝置(8);太陽(yáng)能發(fā)電裝置(I)固定在主浮筒(2)上部，浮體(3)套在主浮筒(2)外部，并能夠與主浮筒(2)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng);發(fā)電調(diào)節(jié)艙(4)固定在主浮筒(2)的下端，波浪能發(fā)電模塊(10)固定在主浮筒(2)內(nèi)部，阻尼盤(pán)(5)固定在發(fā)電調(diào)節(jié)艙(4)的下端，發(fā)電調(diào)節(jié)艙(4)與觀測(cè)裝置(6)通過(guò)電纜(12)連接，浮球(11)固定在電纜(12)中部，浮力艙(15)、聲學(xué)多普勒流速剖面儀(16)、信號(hào)發(fā)射器(17)、溫鹽深儀(18)、控制艙(19)、在線pH檢測(cè)儀(20)、電池艙(21)固定在支撐架(14)上，錨鏈(13)固定在支撐架(14)底部，透明密封艙(7)固定在錨鏈(I 3)中部，聲學(xué)釋放裝置(8)上部與錨鏈(13)固定連接，下部與配重(9)固定相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多能互補(bǔ)供電的海洋觀測(cè)裝置，其特征是在太陽(yáng)能發(fā)電裝置(I)外部安裝玻璃罩，玻璃罩為拋物面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多能互補(bǔ)供電的海洋觀測(cè)裝置，其特征是浮體(3)“采用圓臺(tái)形對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，電纜(12)為鎧裝纜，阻尼盤(pán)(5)為方形結(jié)構(gòu)。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型屬于海洋工程裝備領(lǐng)域，是一種多能互補(bǔ)供電的海洋觀測(cè)裝置。包括太陽(yáng)能發(fā)電裝置、主浮筒、浮體、電纜、錨鏈、配重、波浪能發(fā)電模塊、浮球、觀測(cè)裝置，觀測(cè)裝置包括浮力艙、支撐架、信號(hào)發(fā)射器、控制艙、電池艙、聲學(xué)多普勒流速剖面儀、溫鹽深儀、在線pH檢測(cè)儀；其特征是還包括發(fā)電調(diào)節(jié)艙、阻尼盤(pán)、透明密封艙、聲學(xué)釋放裝置。工作時(shí)，在波浪作用下，浮體上下運(yùn)動(dòng)，主浮筒在阻尼盤(pán)作用下運(yùn)動(dòng)幅度較小，利用浮體與主浮筒間相對(duì)運(yùn)動(dòng)發(fā)電；太陽(yáng)能發(fā)電裝置和波浪能發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能經(jīng)過(guò)發(fā)電調(diào)節(jié)艙處理后送至觀測(cè)裝置；根據(jù)需要，可在透明密封艙中放置特殊觀測(cè)設(shè)備；回收時(shí)，向聲學(xué)釋放裝置發(fā)送信號(hào)，釋放配重，觀測(cè)裝置在浮力作用下升至海面。
【IPC分類(lèi)】B63C11/52, F03B13/16
【公開(kāi)號(hào)】CN205203318
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521028159
【發(fā)明人】劉延俊, 薛鋼, 丁洪鵬, 劉科顯, 丁梁鋒, 張募群
【申請(qǐng)人】山東大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日