[发明专利]一种海流能供电水下监测仪

说明书

技术领域

本发明涉及海流能供电领域，特别是关于一种能够利用海流能实现供电的水下监测仪。

背景技术

海洋占据了全球71%的面积，天气预报、海事预警、海洋开发及海域监测都与海洋信息监测密切相关。开展海洋信息监测需要向海域中投放大量的监测仪。现有监测仪的用电功率通常较小，但是进行长期的实时监测，用电量大；另外，现有监测仪使用蓄电池供电，由于其寿命有限需要定期更换，降低了整个监测仪系统的可靠性，鉴于海上交通运输、装配和更换存在费用昂贵，受天气和海况影响大，偏远地区无法到达等特点，使用蓄电池供电并不能很好地满足监测仪用电的长期需求和不间断监测的要求，甚至制约了监测仪投放位置的选择。近年来，新能源技术如太阳能、风能和海洋能发电技术等的发展，为海下监测仪的供电提供了新的解决方案，因此如果能够因地制宜地利用取之不尽用之不竭的可再生清洁能源，不但减轻设备维修更换的频率和费用，而且能够满足远离陆地传感监测设备持续供电的用电需求。

海洋底部存在的海流是海底监测网持续用电十分适宜的能量来源，与其它新能源技术相比，海流发电装置可以固定在水下，工作环境相对稳定，受海上天气变化和海况影响小；由于监测系统所需的电功率较小，使用微型的海流发电就可以满足其用电的要求；另外，水流发电技术在内河水电站上已得到了广泛应用且技术成熟可靠，开发适用于海洋环境的小型海流发电机组的研发和制作成本低。综合以上两点及海洋能资源可再生和特殊的地理优势，小型海流能发电机组的开发具有十分良好的应用前景，将成为未来海下监测仪器供电的发展方向。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种结构简单、可靠性好、发电效率高的海流能供电水下监测仪。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种海流能供电水下监测仪，其特征在于：它包括一回转支承、一海流发电机组装置和一浮体；所述回转支承固定设置在海底，所述回转支承通过一支柱连接所述海流发电机组装置，所述海流发电机组装置连接漂浮于海水中的所述浮体；所述海流发电机组装置包括一灯泡贯流式水力发电机组和一圆截面管状导流罩；所述灯泡贯流式水力发电机组包括有与所述支柱固定连接的灯泡体和设置在所述灯泡体尾部的水轮机，所述灯泡体内设置有发电机、储能器和电路控制设备；所述灯泡贯流式水力发电机组的外侧套设有具有特殊流线型的所述圆截面管状导流罩；所述圆截面管状导流罩包括一平直入口段、一中部收缩段和一出口扩散段，所述平直入口段由导流入口至所述灯泡体最宽处，管径保持不变；所述中部收缩段是由所述灯泡体最宽处至所述水轮机的叶轮处，管径逐渐收缩；所述出口扩散段是由所述水轮机的叶轮至所述水轮机泄水锥尾部，管径缓慢增大。

所述灯泡贯流式水力发电机组的尾端部设置一导流尾翼，所述导流尾翼包括一细长杆和一方向舵，所述细长杆的一端连接所述水轮机尾端部，所述细长杆的另一端连接所述方向舵，所述方向舵位于所述支柱的下游一侧，当入流与所述海流发电机组装置存在夹角时，所述方向舵受水流冲击作用，形成回转力矩，推动所述海流发电机组装置在水平面内发生绕转，直至导流入口正对来流方向，当所述方向舵与水流方向同向，水流冲击力小时，转动停止；所述方向舵采用水平直立翼板。

所述圆截面管状导流罩的上游迎流方向和下游尾部方向分别套设一拦污栅罩，所述拦污栅罩的头部设置为椭球状。

所述浮体通过电缆连接所述灯泡贯流式水力发电机组内的电路控制设备输出端，所述浮体上搭载有水声通讯设备、声呐探测器、水压传感器、流速仪或水环境监测传感器。