[发明专利]一种海洋环境监测的小型浮标抗冰结构

说明书

一种海洋环境监测的小型浮标抗冰结构，属于海洋浮标设计制造领域。包括标体结构、发电装置及系泊系统。标体结构内部为空腔结构，包括上、下圆台舱室，两者之间设有环形水密分隔板，空腔结构内侧壁设有线路管道。上下圆台舱室内设置竖向矩形水密分隔板。下圆台舱室包括圆柱形舱室、倒圆台形舱室。标体凸出圆柱形空腔作为底座，底座上对称设置系泊点。发电装置中的仪器支架固定于标体顶部支架脚上，电池板安在仪器支架上，通过蓄电池储电。本发明浮标吃水深、浮性大、稳性好、结构简单安装方便，容易投放与回收；加装太阳能发电装置，延长浮标更换周期，减少浮标维护成本；从抗冰结构设计角度出发，破冰能力方面相比同直径的普通浮标更优。

技术领域

本发明属于海洋浮标设计制造领域，尤其涉及一种用于海洋生态环境监测的小型抗冰浮标的标体结构及系泊系统。

技术背景

世界各国都高度重视海洋的生态文明建设，纷纷开发出最先进的环境监测设备对海洋实施高效、立体、全方位的实时监控。投放海洋环境监测浮标与监测船巡逻、修建监测基站相比，具有很多优点，已经成为最广泛应用且简单有效的海洋环境监测手段。

传统的海洋环境监测浮标一般可分为仪器设备、标体结构、以及系泊系统三大部分。为获得长续航能力，须在标体顶部位置安装太阳能板。在北方海域，例如我国渤海辽东湾及北黄海，每年冬季，海面将经历长达2-3个月的结冰期，流冰会对监测浮标产生巨大影响，损毁太阳能板，导致浮标无法正常工作，冰情严重时甚至磨断系泊缆绳造成标体丢失，带来严重经济损失。

国内对于具有抗冰性能的海洋环境监测浮标的研究还处于起步状态。对此，每年都需在冰期来临前，将海洋环境监测浮标回收，待冰期结束后再重新投放，耗费了大量的人力物力，并且无法获得冰期内的海洋生态环境数据，造成长序列监测数据缺失。因此，研制一种用于海洋环境监测的小型抗冰浮标尤为重要。

发明内容

本发明的目的是针对于季节性结冰海域内，提供一种具有一定破冰能力的海洋环境监测小型浮标的标体结构及系泊系统，兼备太阳能板与蓄电池相配合进行长期供电的浮标装置。该浮标水线以上水密性空间明显大于普通浮标，当流冰来临时，在海冰推动下标体产生倾斜，利用这一部分的水密性空间入水，获得向上的更大浮力，进而标体倾斜的侧壁抵抗冰板实现破冰目的，避免太阳能板受到海冰的冲击破坏。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种海洋环境监测的小型浮标抗冰结构，包括标体结构、发电装置及系泊系统三部分。

所述的标体结构形状为类陀螺形，内部为空腔结构，作为仪器设备舱室13，包括上圆台舱室9和下圆台舱室12。所述的空腔结构内部侧壁设有舱内线路管道5，标体结构以水线为界线分为环形上圆台舱室9和环形下圆台舱室12，两者之间设有水平布置的环形水密分隔板10。所述的环形上圆台舱室9内均匀设置竖向的矩形水密分隔板17，共四个，上圆台舱室9为上窄下宽的圆台结构。所述的环形下圆台舱室12包括连通的上方的圆柱形舱室11与底部的倒圆台形舱室，倒圆台形舱室位于下方，环形下圆台舱室12在对应的环形上圆台舱室9 设置水密分隔板的位置，设置四个竖向的梯形水密分隔板18。所述的标体结构顶部(上圆台舱室9顶部)通过螺栓固定有仪器舱室顶盖14，仪器舱室顶盖14 上设有四个吊耳4，用于吊装抗冰浮标，四个支架脚，用于固定仪器支架1；所述的标体结构底部(下圆台舱室12的倒圆台形舱室底部)凸出圆柱形空腔作为底座，该圆柱形空腔外壁对称设置两个系泊点8，用于连接锚链19，圆柱形空腔内部设有压载配重7，以便浮标拥有良好的浮性与稳性。

所述的发电装置包括仪器支架1、太阳能电池板2、蓄电池6及电线。所述仪器支架通过四个螺栓3固定于标体结构顶部四个支架脚上，太阳能电池板2 安在仪器支架1上，电线通过线路管道连接蓄电池6，蓄电池6位于标体结构底部凸出的圆柱形空腔内，位于压载配重7上方。

所述的系泊系统包括系泊点8、锚链19、卸扣20以及锚21。系泊采用霍尔锚配合无挡锚链形式，两个系泊点8连接的两根锚链19通过卸扣20汇聚后，再通过一根长锚链连接锚21。