[發(fā)明專利]監(jiān)控浮標(biāo)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010156834.7
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111391977B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 茅克勤;馮振洲;陸彩紅;許超翔
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江省海洋技術(shù)服務(wù)中心
• 主分類號: B63B22/00
• 分類號: B63B22/00;F03D9/11;F03D9/32
• 代理公司: 北京國翰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11696
• 代理人: 吳勝平

本發(fā)明公開一種監(jiān)控浮標(biāo)，屬于海洋監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，其浮力裝置包括由浮體和換能裝置，浮體內(nèi)裝發(fā)電裝置、蓄電器和若干計算裝置，上方裝有與發(fā)電裝置連接的可實現(xiàn)葉片伸縮運(yùn)動和角度調(diào)節(jié)運(yùn)動的風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置。通過環(huán)保、無動力的簡易水冷散熱設(shè)置解決循環(huán)散熱問題，保證電器件運(yùn)行穩(wěn)定性、抗傾覆、防撞擊；風(fēng)能供電更加環(huán)保可持續(xù)、并可調(diào)節(jié)葉片角度提高風(fēng)能利用率，在風(fēng)速過大時形成電力過載保護(hù)及保護(hù)薄弱葉片；將計算裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集處理并與遠(yuǎn)程終端進(jìn)行交互實現(xiàn)實時監(jiān)測和控制，采樣數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確、采樣過程更加便易、效率更高，可進(jìn)行浮標(biāo)定位及對水下實時監(jiān)測，使用壽命長、維護(hù)成本低、便于運(yùn)輸和投放、具有較好的普及性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海洋監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及監(jiān)控浮標(biāo)。

背景技術(shù)

水上監(jiān)控浮標(biāo)是實現(xiàn)海洋探測的無人平臺，是實現(xiàn)水面至衛(wèi)星、岸基及附近船只的多信息傳輸通道，可重復(fù)靈活使用、應(yīng)用廣泛。但隨著越來越多功能需求導(dǎo)致供電不足或遠(yuǎn)程供電的難度及成本過大，可能對環(huán)境造成的破壞，人們逐漸向開發(fā)天然環(huán)保的自然能量發(fā)展。

風(fēng)力發(fā)電是把風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變成機(jī)械動能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電力動能，不需要使用燃料，也不會產(chǎn)生輻射或空氣污染、成本低可再生，應(yīng)用日趨成熟。但風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪葉片受海面頻繁強(qiáng)風(fēng)影響易發(fā)生損壞事故，雖然風(fēng)機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)，但由于葉片根部所能承受的彎矩、轉(zhuǎn)矩、剪切強(qiáng)度、擠壓強(qiáng)度有限，嚴(yán)重時可導(dǎo)致整個葉片飛出，影響后期使用甚至造成人員傷亡和其它設(shè)備破損。為解決風(fēng)輪葉片始終對準(zhǔn)風(fēng)向以獲得最大的功率，同時解決更多電力裝置的發(fā)熱問題，保證其運(yùn)行穩(wěn)定性及提高葉片和電器件的使用壽命，提出了一種新型的監(jiān)控浮標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供監(jiān)控浮標(biāo)，采用天然環(huán)保、無動力簡易的水冷散熱設(shè)置解決浮標(biāo)的電器件循環(huán)散熱問題，減少電器件損壞并保證運(yùn)行穩(wěn)定性，同時解決浮標(biāo)在海中易受風(fēng)浪影響發(fā)生傾覆的問題，亦有利于避免對浮體及其內(nèi)部器件的撞擊破壞，實現(xiàn)多功能綜合；通過風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置取代遠(yuǎn)程供電更加環(huán)保可持續(xù)、并可實現(xiàn)葉片的伸縮運(yùn)動和角度調(diào)節(jié)運(yùn)動提高風(fēng)能利用率，在風(fēng)速超過限定風(fēng)速時，既可以形成電力過載保護(hù)又可以保護(hù)薄弱的葉片免于受損。該裝置整體散熱性能好、不易傾覆、防撞擊，可最大化采集風(fēng)能并保護(hù)風(fēng)能采集裝置不受損，可為檢測及定位裝置提供長久續(xù)航進(jìn)行采樣及控制，使用壽命長、便于運(yùn)輸和投放、具有較好的普及性。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案為：監(jiān)控浮標(biāo)，包括浮力裝置，浮力裝置由浮體和圍繞浮體外側(cè)下半部的換能裝置組成；浮體內(nèi)還安裝有發(fā)電裝置、蓄電器和若干個計算裝置，發(fā)電裝置與蓄電器和計算裝置之間通過線纜連接；浮體上方安裝有與發(fā)電裝置通過線纜連接的風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置，不少于一個；風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置包括實現(xiàn)葉片伸縮運(yùn)動和角度調(diào)節(jié)運(yùn)動的葉片裝置和伸縮裝置。該浮力裝置包括浮體和圍繞浮體外側(cè)下半部的換能裝置，采用球形換能裝置包圍浮體并形成一定間距，利用潮流的不斷涌入交換間距內(nèi)部空間的水流對浮體內(nèi)的電器件進(jìn)行循環(huán)散熱，采用源源不斷、天然環(huán)保的潮流能進(jìn)行無動力水冷散熱，不增加甚至是減少了傳統(tǒng)的散熱裝置設(shè)置及其裝置自身所產(chǎn)生的額外熱量，減少電器件損壞并保證運(yùn)行穩(wěn)定性，且通過增大浸沒水量的方式使附體重心維穩(wěn)、不易傾覆，同時有利避免對浮體及其內(nèi)部器件的撞擊破壞，實現(xiàn)多功能綜合；浮體上方設(shè)置的風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置可根據(jù)能耗選擇安裝一個或多個，保證電力穩(wěn)定；風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置還可實現(xiàn)葉片的伸縮運(yùn)動和角度調(diào)節(jié)運(yùn)動，葉片角度隨采集的風(fēng)速風(fēng)向進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)，使采集風(fēng)能時始終保持最大的風(fēng)面接觸面積，提高風(fēng)能利用率，且在風(fēng)速超過限定風(fēng)速時，葉片抱緊收縮為無縫隙的圓柱體停止轉(zhuǎn)動，既可以形成電力過載保護(hù)又可以保護(hù)薄弱的葉片免于受損，且便于運(yùn)輸。采用蓄電器進(jìn)行穩(wěn)定續(xù)航，浮標(biāo)所有電力設(shè)備均由風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)電裝置進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換并供電。本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電環(huán)保可靠、適合不易遠(yuǎn)程供電的設(shè)備；散熱性能好、不易傾覆、防撞擊；可最大化采集風(fēng)能并保護(hù)風(fēng)能采集裝置不受損，使用壽命長、便于運(yùn)輸和投放、具有較好的普及性。