一种海洋浮标的制作方法

1.本技术涉及海洋数据获取技术领域，特别是涉及一种海洋浮标。


背景技术：

2.现有的海洋浮标能在任何恶劣的环境下进行长期.连续。全天候的工作，每日定时测量并且发报出10多种水文气象要素。但是重量较大，需要依赖外部设备进行布放，存在无法在没有人力以及外部设备的情况下完成布放的问题。
3.针对上述的现有技术中存在的现有的海洋浮标由于重量大，同时需要外部设备以及人力进行布放，存在无法在人手较少没有外部设备的情况下进行布放的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种海洋浮标，以至少解决现有技术中存在的现有的海洋浮标由于重量大，同时需要外部设备以及人力进行布放，存在无法在人手较少没有外部设备的情况下进行布放的技术问题。
5.根据本技术的一个方面，提供了一种海洋浮标，包括：支撑杆、与支撑杆连接的浮体以及与浮体连接的锤体，其中支撑杆为碳纤维材料，并且预定位置处设置有传感器组；浮体为泡沫材料，通过套管与支撑杆固定连接；以及锤体通过连接机构与浮体固定连接。
6.可选地，传感器组包括设置在支撑杆顶部位置的第一气象仪和第一温度传感器；以及设置在支撑杆中部位置的第二气象仪和第二温度传感器。
7.可选地，浮体包括上浮体、设置于上浮体下侧的下浮体以及设置于下浮体下侧的电池舱，其中上浮体为圆盘形状；以及电池舱，用于放置电池组。
8.可选地，下浮体与电池舱的连接处预埋预定数量的螺母，电池舱与下浮体的连接处和螺母对应的位置处设置有螺栓。
9.可选地，电池舱和下浮体的外部设置有泡沫层，并且泡沫层的内侧和外侧设置有玻璃纤维铺层。
10.可选地，上浮体上部还铺设有太阳能板，与电池组连接。
11.可选地，浮体内部集成采集控制模块以及通信模块，其中采集控制模块与传感器组通信连接，并且与通信模块通信连接，用于实现将传感器组采集的海洋环境数据通过通信模块传输到外部设备；以及采集控制模块以及通信模块与电池组连接。
12.可选地，锤体包括与浮体连接的空心套管以及重力块，其中空心套管通过连接机构与浮体固定连接。
13.可选地，连接机构包括设置在空心套管上的螺纹以及预埋在电池舱下部的螺杆。
14.可选地，还包括：设置于浮体上的北斗通信模块，用于标定海洋浮标的位置信息。
15.从而根据本技术实施例，浮体选用聚乙烯泡沫材料提高浮标的抗风能力和抗损能力。为了尽量减少浮标上层质量，采用碳纤维杆作为支撑杆。由于海洋浮标上层支撑杆高度
较高，导致重心高，受风面积大，面积形心偏高，并且海洋浮标整体由于质量轻，直径小，为了保障其整体稳性，在海洋浮标底部安装垂体降低重心，提高海洋浮标稳定性。并且为了尽量减少海洋浮标水面以上的受风面积，同时保障主撑杆和浮体之间的连接强度，主撑杆和浮体之间使用套管加强连接。并且多个部件集成在一起，材料轻便便于布放，实现人工徒手布放的技术效果。进而解决了现有技术中存在的现有的海洋浮标由于重量大，同时需要外部设备以及人力进行布放，存在无法在人手较少没有外部设备的情况下进行布放的技术问题。
16.根据下文结合附图对本技术的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
17.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
18.图1是根据本技术实施例所述的海洋浮标的示意图；
19.图2是图1所示的传感器组40的示意图；
20.图3是图1所示的传感器组40的另一示意图；
21.图4是图1所示的浮体的示意图；
22.图5是图4所示的电池仓230的示意图；
23.图6是图1所示的太阳能板示意图；
24.图7是浮体的另一示意图；
25.图8是图1所示的锤体的示意图；
26.图9是垂体与浮体连接的示意图。
具体实施方式
27.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
28.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
29.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
30.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根
据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
31.图1是根据本技术实施例所述的海洋浮标的示意图，参考图1所示，海洋浮标，包括：支撑杆10、与支撑杆10连接的浮体20以及与浮体20连接的锤体30，其中支撑杆10为碳纤维材料，并且预定位置处设置有传感器组40；浮体20为泡沫材料，通过套管50与支撑杆10固定连接；以及锤体30通过连接机构60与浮体20固定连接。
32.正如背景技术中所述的，现有的海洋浮标能在任何恶劣的环境下进行长期.连续。全天候的工作，每日定时测量并且发报出10多种水文气象要素。但是重量较大，需要依赖外部设备进行布放，存在无法在没有人力以及外部设备的情况下完成布放的问题。
33.有鉴于此，本技术中浮体20选用聚乙烯泡沫材料提高浮标的抗风能力和抗损能力。为了尽量减少浮标上层质量，采用碳纤维杆作为支撑杆10。由于海洋浮标上层支撑杆10高度较高，导致重心高，受风面积大，面积形心偏高，并且海洋浮标整体由于质量轻，直径小，为了保障其整体稳性，在海洋浮标底部安装垂体30降低重心，提高海洋浮标稳定性。并且为了尽量减少海洋浮标水面以上的受风面积，同时保障主撑杆10和浮体20之间的连接强度，主撑杆10和浮体20之间使用套管50加强连接。并且多个部件集成在一起，材料轻便便于布放，实现人工徒手布放的技术效果。进而解决了现有技术中存在的现有的海洋浮标由于重量大，同时需要外部设备以及人力进行布放，存在无法在人手较少没有外部设备的情况下进行布放的技术问题。
34.可选地，传感器组40包括设置在支撑杆10顶部位置的第一气象仪410和第一温度传感器420；以及设置在支撑杆10中部位置的第二气象仪430和第二温度传感器440。
35.具体地，参考图2和图3所示，考虑到海洋浮标顶部仪器质量不大于5kg(也可以是4kg、6kg等，此处不做具体限定)，为了尽量减少海洋浮标上层质量，采用碳纤维杆作为支撑杆10，部分仪器不需要放在顶端，可以调整到杆的中间位置(具体位置由具体情况而定，可以设置在靠近底部的中间位置，也可以设置在中部位置)。
36.此外，第一气象仪410和第二气象仪420用于采集海面上水平风速、风向、气温、气压、相对湿度、海表温度和天空背景温度等数据。
37.可选地，参考图4所示，浮体20包括上浮体210、设置于上浮体210下侧的下浮体220以及设置于下浮体220下侧的电池舱230，其中上浮体210为圆盘形状；以及电池舱230，用于放置电池组231。其中电池组231可以为铅酸电池组。通过电池组231为海洋浮标设备提供电力。
38.此外，浮标20主体由电池舱230和浮力舱组成，尽量保持浮标的重心靠下，浮力舱可以是直径为0.7m的圆柱形舱室。
39.可选地，参考图5所示，下浮体220与电池舱230的连接处预埋预定数量的螺母，电池舱230与下浮体220的连接处和螺母对应的位置处设置有螺栓232。尽管图中未标定螺母，但是可以根据标定的螺栓232的位置确定螺母的位置。在下浮体220的下部平台部位预埋4个m12的螺母(螺母数量不限型号不限，用户可以自行设定)，从而达到了固定锂电池的技术效果。进而达到连接电池舱230与浮体20、固定电池组231的目的。
40.此外，电池舱230和下浮体220的连接处的电池压板结构为泡沫夹心加玻璃纤维形
式。此外电池压板上还可以设置通孔用于走线。
41.可选地，参考图4所示，电池舱230和下浮体220的外部设置有泡沫层240，并且泡沫层240的内侧和外侧设置有玻璃纤维铺层250。下浮体220与电池舱230做成一个整体，泡沫层240的内部与外部均包裹有玻璃纤维铺层250。从而达到保护浮体20内部结构的效果。
42.可选地，参考图6所示，上浮体210上部还铺设有太阳能板280，与电池组231连接。浮体20选用聚乙烯泡沫材料，太阳能板280采用软膜太阳能，与浮体20集成于一体，提高浮标的抗风能力和抗损能力。
43.可选地，参考图7所示，浮体20内部集成采集控制模块260以及通信模块270，其中采集控制模块260与传感器组40通信连接，并且与通信模块270通信连接，用于实现将传感器组40采集的海洋环境数据通过通信模块270传输到外部设备；以及采集控制模块260以及通信模块270与电池组231连接。
44.具体地，浮体20内部的采集控制模块260和通信模块270的工作过程如下：当海洋浮标抛入水中后，太阳能电池组件(太阳能电池板(太阳能板280)、充放电控制器(图中未示出，设置于浮体20)、蓄电池组成(电池组231))自动通电，为传感器组40、采集控制模块260和通信模块270供电。其中传感器组40部分例如可以在采集控制模块260预先设置的控制指令下按照每秒1组(此处仅做举例说明，不做具体限定)的数据率连续采集海面以上3米处的水平风速、风向、气温、气压、相对湿度、海表温度和天空背景温度。此外，可以在浮体20内设置姿态传感器，通过姿态传感器采集的实时数据可以消除浮标摆动引入的水平风速测量误差后，得到水平风速，滤除超出传感器偏离中心轴较大的风速测量结果。通过通信模块将采集的数据传输至外部设备，进行后续处理。
45.可选地，参考图8所示，锤体30包括与浮体20连接的空心套管310以及重力块320，其中空心套管310通过连接机构60与浮体20固定连接。垂体30有两部分组成，空心套管310和重力块320，其中例如空心套管310的设计可以为外径28mm，内径为20mm，长度为1m。下部分重力块320重量为6kg左右，重力块320跟空心套管310之间采用焊接的方式连接，垂体30整体结构的优点是使重量集中到了海洋浮标底部，同时由于空心套管310质量轻，对于浮标整体重量增加小，降低重心功能显著。
46.可选地，参考图9所示，连接机构60包括设置在空心套管310上的螺纹311以及预埋在电池舱230下部的螺杆233。垂体30和浮标20之间，通过在浮标20的电池舱230底部预埋螺杆233，和空心套管310之间使用螺纹连接，这种方式有连接简单，便于储存的优点。
47.可选地，参考图7所示，海洋浮标还包括：设置于浮体20上的北斗通信模块290，用于标定海洋浮标的位置信息。北斗通信模块290是波导监测浮标采集数据传输的链路，当浮标气象及海皮温测量模块采集到数据后将启动北斗通信模块290，获取海洋浮标位置信息，并将位置信息与测量结果一起通过卫星发送至岸基数据中心的接收终端。
48.此外，北斗通信模块290包括主控电路、gps模块、北斗模块、gps天线、北斗接收天线、北斗发射天线、外壳、sim卡等。北斗通信模块290可以选用h/hg1型。
49.从而根据本技术实施例，浮体20选用聚乙烯泡沫材料提高浮标的抗风能力和抗损能力。为了尽量减少浮标上层质量，采用碳纤维杆作为支撑杆10。由于海洋浮标上层支撑杆10高度较高，导致重心高，受风面积大，面积形心偏高，并且海洋浮标整体由于质量轻，直径小，为了保障其整体稳性，在海洋浮标底部安装垂体30降低重心，提高海洋浮标稳定性。并
且为了尽量减少海洋浮标水面以上的受风面积，同时保障主撑杆10和浮体20之间的连接强度，主撑杆10和浮体20之间使用套管50加强连接。并且多个部件集成在一起，材料轻便便于布放，实现人工徒手布放的技术效果。进而解决了现有技术中存在的现有的海洋浮标由于重量大，同时需要外部设备以及人力进行布放，存在无法在人手较少没有外部设备的情况下进行布放的技术问题。
50.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
51.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
52.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
53.以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术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技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种海洋浮标，其特征在于，包括：支撑杆(10)、与所述支撑杆(10)连接的浮体(20)以及与所述浮体(20)连接的锤体(30)，其中所述支撑杆(10)为碳纤维材料，并且预定位置处设置有传感器组(40)；所述浮体(20)为泡沫材料，通过套管(50)与所述支撑杆(10)固定连接；以及所述锤体(30)通过连接机构(60)与所述浮体(20)固定连接。2.根据权利要求1所述的海洋浮标，其特征在于，所述传感器组(40)包括设置在所述支撑杆(10)顶部位置的第一气象仪(410)和第一温度传感器(420)；以及设置在所述支撑杆(10)中部位置的第二气象仪(430)和第二温度传感器(440)。3.根据权利要求1所述的海洋浮标，其特征在于，所述浮体(20)包括上浮体(210)、设置于所述上浮体(210)下侧的下浮体(220)以及设置于所述下浮体(220)下侧的电池舱(230)，其中所述上浮体(210)为圆盘形状；以及所述电池舱(230)，用于放置电池组(231)。4.根据权利要求3所述的海洋浮标，其特征在于，所述下浮体(220)与所述电池舱(230)的连接处预埋预定数量的螺母，所述电池舱(230)与所述下浮体(220)的连接处和所述螺母对应的位置处设置有螺栓(232)。5.根据权利要求3所述的海洋浮标，其特征在于，所述电池舱(230)和所述下浮体(220)的外部设置有泡沫层(240)，并且所述泡沫层(240)的内侧和外侧设置有玻璃纤维铺层(250)。6.根据权利要求3所述的海洋浮标，其特征在于，所述上浮体(210)上部还铺设有太阳能板(280)，与所述电池组(231)连接。7.根据权利要求3所述的海洋浮标，其特征在于，所述浮体(20)内部集成采集控制模块(260)以及通信模块(270)，其中所述采集控制模块(260)与所述传感器组(40)通信连接，并且与所述通信模块(270)通信连接，用于实现将所述传感器组(40)采集的海洋环境数据通过所述通信模块(270)传输到外部设备；以及所述采集控制模块(260)以及通信模块(270)与所述电池组(231)连接。8.根据权利要求4所述的海洋浮标，其特征在于，所述锤体(30)包括与所述浮体(20)连接的空心套管(310)以及重力块(320)，其中所述空心套管(310)通过所述连接机构(60)与所述浮体(20)固定连接。9.根据权利要求8所述的海洋浮标，其特征在于，所述连接机构(60)包括设置在所述空心套管(310)上的螺纹(311)以及预埋在所述电池舱(230)下部的螺杆(233)。10.根据权利要求1所述的海洋浮标，其特征在于，还包括：设置于所述浮体(20)上的北斗通信模块(290)，用于标定所述海洋浮标的位置信息。

技术总结
本申请公开了一种海洋浮标，包括：支撑杆(10)、与支撑杆(10)连接的浮体(20)以及与浮体(20)连接的锤体(30)，其中支撑杆(10)为碳纤维材料，并且预定位置处设置有传感器组(40)；浮体(20)为泡沫材料，通过套管(50)与支撑杆(10)固定连接；以及锤体(30)通过连接机构(60)与浮体(20)固定连接。体(20)固定连接。体(20)固定连接。


技术研发人员：马鑫 祁海禄 胡瀚文
受保护的技术使用者：浙江海鲨防务科技有限公司
技术研发日：2022.07.27
技术公布日：2023/7/6