一种多功能海洋气象监测平台装置的制作方法

1.本发明涉及气象监测平台技术领域，尤其涉及一种多功能海洋气象监测平台装置。


背景技术：

2.多功能气象监测系统是现代气象业务体系的重要组成部分，是提升公共气象服务能力和提高气象预报预测准确率的重要基础，海上的多功能气象监测多使用海洋浮台作为基座，进行不同传感器的定位安装，实现风速、风向、温度、湿度等多数据多功能的监控。
3.现有的海洋浮台使用配重锚锭固定在海洋的近海位置，距离海岸线较近，可以方便后续的维护使用，但是近海的海洋生物种类多数量大，特别是藤壶等附着型贝类会附着在浮台底端和缆绳上，贝类分泌的粘附物质及排泄物具有较强酸性，会腐蚀浮台底端和缆绳，导致后期损坏频繁维护成本升高，为此，我们提出一种多功能海洋气象监测平台装置来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的近海的气象浮台水下部分容易被附着的贝类腐蚀破坏的问题，而提出的一种多功能海洋气象监测平台装置。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种多功能海洋气象监测平台装置，包括浮台、配重锚锭、线缆和发电组件，所述浮台与配重锚锭之间安装有线缆，所述发电组件安装在配重锚锭顶端，所述发电组件包括可以竖直滑动的套筒和其内部的发电机，所述线缆与套筒滑动搭接，所述套筒内侧下部安装有与其同步移动的齿板，所述发电机固定安装在配重锚锭顶端，所述齿板与发电机之间安装有传动器；
7.作为平台用于海洋气象监测时，可以将各种传感器安装在浮台上，浮台漂于海面，配重锚锭配合线缆对浮台进行限位，浮台的起伏会带动套筒上下移动，通过传动器带动发电机发电，电能会传递到线缆表面，使得贝类远离，从腐蚀源头进行线缆防腐保护。
8.优选的，所述线缆顶端安装有导电网兜，所述导电网兜套设安装在浮台位于水下部分的底端侧壁外侧，所述套筒下部滑动套设安装有滑座，所述滑座内侧安装有与线缆和发电机分别电性连接的储电器；
9.线缆可以将电流传递到导电网兜，浮台位于水下部分被保护，储电器可以对发电机的过盈发电进行存储。
10.优选的，所述滑座与配重锚锭固定连接，所述滑座内侧上部嵌设安装有与套筒配合的密封套，所述滑座内侧边缘处安装有等距排列的竖杆，所述套筒下部开设有与竖杆配合滑接的盲孔；
11.密封套可以起到滑动密封和耐磨的作用，竖杆可以对套筒进行导向，分担滑座对套筒的导向作用，避免密封套偏磨导致漏水。
12.优选的，所述浮台顶端安装有支架，所述支架中部安装有防水箱，所述支架顶端安装有供导线密封穿入防水箱的线管，所述线管顶端安装有安装座；
13.防水箱中可以安装通讯设备、数据存储设备等气象监测的配套设备，线管将传感器与配套设备之间的数据线进行密封包裹，防止海风海水的冲击腐蚀。
14.优选的，所述套筒顶端设置有斜沿开口，所述套筒位于开口中转动安装有限位环，所述限位环右侧贯穿安装有倾斜的滑套，所述线缆贯穿安装在滑套中；
15.套筒顶端设置有斜沿开口，在线缆与洋流中的浮台连接产生倾角时，不会在套筒开口位置产生弯折，保证有效的线缆和套筒侧壁的防磨。
16.优选的，所述限位环中部嵌设安装有对限位环进行转动定位的中环，所述中环底端安装有中杆，所述中杆下部转动安装有用于安装线缆底端的转接座，所述中杆底端安装有伸缩杆；
17.中环可以对限位环进行转动定位，伸缩杆的设置可以稳定住中杆下端，保证线缆下端的位置稳定，实现稳定的线缆上下移动和水平旋转导向。
18.优选的，所述线缆外侧套装有与滑套内壁滑动接触的滑套，所述限位环内侧壁和外侧壁分别设置有环形凸起，所述套筒上部侧壁与中环外侧壁分别开设有环槽；
19.滑套防止线缆抽动时发生漏水，限位环侧壁的环形凸起提高接触面积，提高滑动接触位置的密封效果，防止漏水。
20.优选的，所述传动器包括与齿板啮合的阶梯轮，所述传动器下部转动安装有与发电机配合啮合的驱动轮，所述阶梯轮与驱动轮之间安装有提速降扭的传动齿轮组；
21.传动器中的阶梯轮提高和齿板之间的接触面积，在大扭力的传动时保证结构稳定，传动齿轮组进行提速降扭，带动驱动轮高速旋转，提高发电机发电效率。
22.优选的，所述传动齿轮组包括依次啮合的同向轮、提速轮和移位轮，所述同向轮通过短同步带与阶梯轮传动，所述移位轮通过长同步带与驱动轮传动；
23.短同步带为同向轮提供较大的旋转空间，长同步带可以充分利用套筒的竖直空间布置更多的齿轮，放大提速降扭的传动比。
24.优选的，所述同向轮的齿轮直径大于阶梯轮齿轮直径，所述提速轮包括一大一小两个固定连接的齿轮，所述移位轮齿轮直径小于提速轮中的小齿轮直径，所述移位轮齿轮直径小于驱动轮的齿轮直径；
25.轮组之间的被进一步的优化，可以进一步提高增速传动效果，使得发电机可以在小幅度的驱动作用力下，更快速的旋转发电。
26.与现有技术相比，本一种多功能海洋气象监测平台装置的优点在于：
27.1、通过线缆的设置，在浮台底端包设导电网兜，导电网兜与线缆固定连接，线缆同时与储电设备连接，可以使线缆和浮台位于水中的部分带有低压电流，可以在贝类接触线缆和导电网兜时，利用海水导电性使得发出电流通过贝类形成回路，产生的电击刺痛会使贝类远离，防止其附着在浮台底端和缆绳上，起到表面的防腐效果；
28.2、通过发电组件的设置，发电组件包括随着洋流上下起伏而同步上下伸缩的套筒，套筒的气浮通过浮台带动，套筒内置有发电机，浮台自重大在洋流中起伏输出的驱动力大但是往复移动的距离较小，通过设置多组增速降扭的传动器，可以将大驱动力的洋流转换为发电机高速的旋转，进行高效的发电，为储电设备提供稳定电能；
29.3、通过中杆的设置，线缆下端转动安装在中杆外侧，可以随着洋流方向的改变，进行自适应的转动，避免线缆大角度的折弯，保证线缆与套筒之间可以顺畅的滑动，并且限位环可以转动密封套筒顶端的开口，配合滑套可以保证线缆与套筒之间的移动密封，避免磨损的同时，防止渗水，保证套筒内部组件的安全运转。
附图说明
30.图1为本发明的左视示意图；
31.图2为本发明的下部结构的主视结构图；
32.图3为本发明的下部结构的内部示意图；
33.图4为本发明的上部结构的放大示意图；
34.图5为本发明的套筒、中杆及其相连部件之间的拆分示意图；
35.图6为本发明的套筒下部结构的截切示意图；
36.图7为本发明的传动器的剖切关系图；
37.图8为本发明的传动器的内部结构图。
38.图中：浮台1、支架11、线管12、安装座13、防水箱14、线缆2、导电网兜21、滑套22、转接座23、套筒3、滑座31、密封套311、竖杆312、限位环32、滑套321、中环33、中杆331、伸缩杆332、环槽34、配重锚锭4、齿板5、传动器51、阶梯轮52、短同步带521、同向轮53、提速轮54、移位轮55、长同步带551、驱动轮56、发电机6、储电器61。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
40.参照图1-8，本发明提供三种技术方案：
41.实施例一
42.一种多功能海洋气象监测平台装置，包括浮台1、配重锚锭4、线缆2和发电组件，浮台1与配重锚锭4之间安装有线缆2，发电组件安装在配重锚锭4顶端，发电组件包括可以竖直滑动的套筒3和其内部的发电机6，线缆2与套筒3滑动搭接，套筒3内侧下部安装有与其同步移动的齿板5，发电机6固定安装在配重锚锭4顶端，齿板5与发电机6之间安装有传动器51。
43.具体的，线缆2顶端安装有导电网兜21，导电网兜21套设安装在浮台1位于水下部分的底端侧壁外侧，套筒3下部滑动套设安装有滑座31，滑座31内侧安装有与线缆2和发电机6分别电性连接的储电器61。
44.进一步的，滑座31与配重锚锭4固定连接，滑座31内侧上部嵌设安装有与套筒3配合的密封套311，滑座31内侧边缘处安装有等距排列的竖杆312，套筒3下部开设有与竖杆312配合滑接的盲孔。
45.再进一步的，浮台1顶端安装有支架11，支架11中部安装有防水箱14，支架11顶端安装有供导线密封穿入防水箱14的线管12，线管12顶端安装有安装座13。
46.作为平台用于海洋气象监测时，可以将各种传感器安装在浮台1上，浮台1漂于海面，配重锚锭4配合线缆2对浮台1进行限位，并且在洋流中浮台1会循环的上下浮动，浮台1
的起伏会带动线缆2上下摆动，进而带动套筒3上下移动，使得齿板5可以往复上下移动，进而通过传动器51带动发电机6的转轴进行转动，实现线圈切割磁感线的发电，电能会传递到线缆2表面，线缆2采用裸露的金属线缆，可以产生低压电流，在贝类靠近靠近或者接触线缆2时，电流穿过贝类产生不致死的电击痛感，使得贝类远离，从腐蚀源头进行线缆2防腐保护,线缆2可以将电流传递到导电网兜21，导电网兜21将浮台1位于水下部分完全包裹，同样采用电击远离进行贝类驱离，滑座31固定，套筒3在滑座31中上下滑动，储电器61可以对发电机6的过盈发电进行存储，以便在发电量不足时进行调用，滑座31和套筒3的滑动接触面有密封套311，密封套311可以起到滑动密封和耐磨的作用，对滑动部位进行保护，竖杆312可以对套筒3进行导向，利用竖杆312作为导向受力主体，减轻滑座31和套筒3的接触挤压力度，使得套筒3竖直移动，避免密封套311偏磨导致漏水，支架11可以固定防水箱14，防水箱14中可以安装通讯设备、数据存储设备等气象监测的配套设备，也可以搭载太阳能发电组件，进行补充发电，并且线管12和安装座13可以作为传感器的安装平台，也可以将传感器与配套设备之间的数据线进行密封包裹，防止海风海水的冲击腐蚀。
47.实施例二
48.一种多功能海洋气象监测平台装置，包括浮台1、配重锚锭4、线缆2和发电组件，浮台1与配重锚锭4之间安装有线缆2，发电组件安装在配重锚锭4顶端，发电组件包括可以竖直滑动的套筒3和其内部的发电机6，线缆2与套筒3滑动搭接，套筒3内侧下部安装有与其同步移动的齿板5，发电机6固定安装在配重锚锭4顶端，齿板5与发电机6之间安装有传动器51。
49.具体的，套筒3顶端设置有斜沿开口，套筒3位于开口中转动安装有限位环32，限位环32右侧贯穿安装有倾斜的滑套321，线缆2贯穿安装在滑套321中。
50.值得注意的，限位环32中部嵌设安装有对限位环32进行转动定位的中环33，中环33底端安装有中杆331，中杆331下部转动安装有用于安装线缆2底端的转接座23，中杆331底端安装有伸缩杆332。
51.值得说明的，线缆2外侧套装有与滑套321内壁滑动接触的滑套22，限位环32内侧壁和外侧壁分别设置有环形凸起，套筒3上部侧壁与中环33外侧壁分别开设有环槽34。
52.为适应不同变化的洋流方向，套筒3顶端设置有斜沿开口，配合倾斜的柔性材质的滑套321，可以在线缆2与洋流中的浮台1连接产生倾角时，不会在套筒3开口位置产生弯折，通过限位环32隔开线缆2和套筒3，保证有效的线缆2和套筒3侧壁的防磨，中环33可以对限位环32进行转动定位，使得洋流方向改变时，线缆2可以带动限位环32绕着中环33转动，进而保证限位环32水平旋转，并且伸缩杆332的设置可以稳定住中杆331下端，保证线缆2下端的位置稳定，实现稳定的线缆2上下移动和水平旋转导向，滑套22可以对线缆2外侧壁与滑套321内壁进行滑动密封，防止线缆2抽动时发生漏水，限位环32侧壁的环形凸起可以和环槽34啮合，提高接触面积，提高滑动接触位置的密封效果，防止漏水。
53.实施例三
54.一种多功能海洋气象监测平台装置，包括浮台1、配重锚锭4、线缆2和发电组件，浮台1与配重锚锭4之间安装有线缆2，发电组件安装在配重锚锭4顶端，发电组件包括可以竖直滑动的套筒3和其内部的发电机6，线缆2与套筒3滑动搭接，套筒3内侧下部安装有与其同步移动的齿板5，发电机6固定安装在配重锚锭4顶端，齿板5与发电机6之间安装有传动器
51。
55.具体的，传动器51包括与齿板5啮合的阶梯轮52，传动器51下部转动安装有与发电机6配合啮合的驱动轮56，阶梯轮52与驱动轮56之间安装有提速降扭的传动齿轮组。
56.进一步的，传动齿轮组包括依次啮合的同向轮53、提速轮54和移位轮55，同向轮53通过短同步带521与阶梯轮52传动，移位轮55通过长同步带551与驱动轮56传动。
57.再进一步的，同向轮53的齿轮直径大于阶梯轮52齿轮直径，提速轮54包括一大一小两个固定连接的齿轮，移位轮55齿轮直径小于提速轮54中的小齿轮直径，移位轮55齿轮直径小于驱动轮56的齿轮直径。
58.为充分利用小范围起伏的洋流进行发电，传动器51中的阶梯轮52，带有前后两个传动齿轮，可以提高和齿板5之间的接触面积，进而在大扭力啮合时保证自身的结构稳定，驱动轮56与阶梯轮52之间有传动齿轮组，可以进行提速降扭，将齿板5小幅的上下移动，转化为驱动轮56的高速旋转，提高发电机6发电效率，短同步带521的设置，使得同向轮53远离阶梯轮52设置，可以为同向轮53提供较大的旋转空间，长同步带551可以在狭长的传动器51中进行远距离啮合传动，充分利用套筒3的竖直空间布置更多的齿轮，放大提速降扭的传动比，同向轮53与阶梯轮52的传动比、提速轮54与移位轮55的传动比、移位轮55与驱动轮56的传动比，被进一步的优化，可以进一步提高增速传动效果，使得发电机6可以在小幅度的驱动作用力下，更快速的旋转发电。
59.两种实施例中涉及到的发电机6采用电磁感应原理的旋转发电机，及储电器61采用多组并排的大存储空间蓄电池，其配套控制系统、电磁开关以及电路也可由厂家提供，除此之外，本发明中涉及到供电模块、电路和电子元器件以及控制模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于内部结构和方法的改进。
60.以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种多功能海洋气象监测平台装置，包括浮台(1)、配重锚锭(4)、线缆(2)和发电组件，所述浮台(1)与配重锚锭(4)之间安装有线缆(2)，其特征在于，所述发电组件安装在配重锚锭(4)顶端，所述发电组件包括可以竖直滑动的套筒(3)和其内部的发电机(6)，所述线缆(2)与套筒(3)滑动搭接，所述套筒(3)内侧下部安装有与其同步移动的齿板(5)，所述发电机(6)固定安装在配重锚锭(4)顶端，所述齿板(5)与发电机(6)之间安装有传动器(51)。2.根据权利要求1所述的一种多功能海洋气象监测平台装置，其特征在于，所述线缆(2)顶端安装有导电网兜(21)，所述导电网兜(21)套设安装在浮台(1)位于水下部分的底端侧壁外侧，所述套筒(3)下部滑动套设安装有滑座(31)，所述滑座(31)内侧安装有与线缆(2)和发电机(6)分别电性连接的储电器(61)。3.根据权利要求2所述的一种多功能海洋气象监测平台装置，其特征在于，所述滑座(31)与配重锚锭(4)固定连接，所述滑座(31)内侧上部嵌设安装有与套筒(3)配合的密封套(311)，所述滑座(31)内侧边缘处安装有对套筒(3)竖直导向的竖杆(312)。4.根据权利要求3所述的一种多功能海洋气象监测平台装置，其特征在于，所述浮台(1)顶端安装有支架(11)，所述支架(11)中部安装有防水箱(14)，所述支架(11)顶端安装有供导线密封穿入防水箱(14)的线管(12)，所述线管(12)顶端安装有安装座(13)。5.根据权利要求1所述的一种多功能海洋气象监测平台装置，其特征在于，所述套筒(3)顶端设置有斜沿开口，所述套筒(3)位于开口中转动安装有限位环(32)，所述限位环(32)右侧贯穿安装有倾斜的滑套(321)，所述线缆(2)贯穿安装在滑套(321)中。6.根据权利要求5所述的一种多功能海洋气象监测平台装置，其特征在于，所述限位环(32)中部嵌设安装有对限位环(32)进行转动定位的中环(33)，所述中环(33)底端安装有中杆(331)，所述中杆(331)下部转动安装有用于安装线缆(2)底端的转接座(23)，所述中杆(331)底端安装有伸缩杆(332)。7.根据权利要求6所述的一种多功能海洋气象监测平台装置，其特征在于，所述线缆(2)外侧套装有与滑套(321)内壁滑动接触的滑套(22)，所述限位环(32)内侧壁和外侧壁分别设置有环形凸起，所述套筒(3)上部侧壁与中环(33)外侧壁分别开设有环槽(34)。8.根据权利要求1所述的一种多功能海洋气象监测平台装置，其特征在于，所述传动器(51)包括与齿板(5)啮合的阶梯轮(52)，所述传动器(51)下部转动安装有与发电机(6)配合啮合的驱动轮(56)，所述阶梯轮(52)与驱动轮(56)之间安装有提速降扭的传动齿轮组。9.根据权利要求8所述的一种多功能海洋气象监测平台装置，其特征在于，所述传动齿轮组包括依次啮合的同向轮(53)、提速轮(54)和移位轮(55)，所述同向轮(53)通过短同步带(521)与阶梯轮(52)传动，所述移位轮(55)通过长同步带(551)与驱动轮(56)传动。10.根据权利要求9所述的一种多功能海洋气象监测平台装置，其特征在于，所述同向轮(53)的齿轮直径大于阶梯轮(52)齿轮直径，所述移位轮(55)齿轮直径小于提速轮(54)中的小齿轮直径，所述移位轮(55)齿轮直径小于驱动轮(56)的齿轮直径。

技术总结
本发明属于气象监测平台技术领域，尤其是涉及一种多功能海洋气象监测平台装置，包括浮台、配重锚锭、线缆和发电组件，所述浮台与配重锚锭之间安装有线缆，所述发电组件安装在配重锚锭顶端，所述发电组件包括可以竖直滑动的套筒和其内部的发电机，所述线缆与套筒滑动搭接。在浮台底端包设导电网兜，导电网兜与线缆固定连接，线缆同时与储电设备连接，可以使线缆和浮台位于水中的部分带有低压电流，可以在贝类接触线缆和导电网兜时，利用海水导电性使得发出电流通过贝类形成回路，产生的电击刺痛会使贝类远离，防止其附着在浮台底端和缆绳上，起到表面的防腐效果。起到表面的防腐效果。起到表面的防腐效果。


技术研发人员：宋彪 胡岳炜 卢艳茹 张志炜 刘琳琳
受保护的技术使用者：南京紫晴信息科技有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/7/6