一种空投投放的海洋表层漂流浮标的制作方法

1.本发明涉及海洋勘探设备领域，尤其涉及一种海洋表层漂流浮标。


背景技术：

2.海洋表层漂流浮标是随海水漂流的一类浮标，由浮体、传感器、数据传输、系统控制、电源等系统构成。一般用来收集气温、风速、风向、水温、波浪、海流等水温气象资料，用于科学研究、海洋防灾减灾等领域。同时，对于国防安全也有着重要意义。
3.国内市场上目前的海洋表层漂流浮标都是采用船舶投放的方式进行投放，船舶投放一般只能满足在近海区域的投放，由于近海海域的洋流会受到海岸线的影响，投放的效果并不理想。且船舶投放的周期长，无法完成对于时效性有要求的投放任务。这进一步限制了船舶投放的应用场景。


技术实现要素：

4.本发明的目的是：针对现有技术的不足，提供一种海洋漂流浮标，以满足空中投放的技术要求。
5.本发明的技术方案是：一种空投投放的海洋表层漂流浮标，包括：降落伞总成、浮标体以及防倾覆装置；其中：
6.所述降落伞总成通过降落伞伞绳与所述浮标体连接，所述防倾覆装置安装在所述浮标体底部；
7.当所述浮标体降落至海面后，所述降落伞总成中的降落伞伞绳断开以释放所述浮标体和防倾覆装置。
8.当飞机抵达指定投放海域上空，距离海面50米左右的投放高度可以使用本浮标。使用时，先人为将降落伞总成中的伞体展开，随即顺势投出，在降落伞的牵引下，本浮标会减速至10m/s，然后在海水的冲击下停下来，最终漂浮海面上。降落伞伞绳在海水中断开释放浮标体以及防倾覆装置，之后，浮标体以及防倾覆装置随洋流一起漂流，记录洋流的轨迹和沿途浪高、水温、气压等水文气象数据，并完成回传。
9.上述方案中，具体的，所述降落伞伞绳采用能够溶解于海水的材质，当所述浮标体降落至海面后，所述降落伞伞绳在海水中溶解以释放所述浮标体和防倾覆装置。
10.上述方案中，具体的，降落伞总成包括：降落伞伞体、降落伞伞绳、三脚吊钩以及吊环螺钉；其中，降落伞伞体由降落伞伞绳包裹固定，使之能够承受降落时产生的空气阻力；顶端有螺纹与降落伞伞绳上的连接座螺纹连接；吊环螺钉系在三角吊钩尾端，并连接浮标体。较优的，降落伞伞体使用可降解材料制成，在一定时间内会在海水中自动降解，不会对海洋环境造成污染。
11.上述方案中，具体的，浮标体包括：上盖、内部电池电路模块、太阳能板以及浮标壳体；内部电池电路模块位于浮标壳体内，上盖与浮标壳体密封连接，太阳能板安装于浮标壳体并与内部电池电路模块连接，浮标壳体的底部预留有传感器安装孔a，可以根据需求选择
安装温度传感器、盐度传感器、压力传感器、水质传感器等等。
12.进一步的，上盖包括：开关盖，上盖壳体，以及安装于上盖壳体内并通过排线相互连接的北斗模块、开关控制板、主控板；开关盖与上盖壳体密封连接。其中：主控板主要用于处理传感器所收集到的信号；开关控制板集成了电路的总开关、充电接口和工作指示灯，用于控制总系统的开关和充电；北斗模块通过北斗系统进行数据的接收。
13.内部电池电路模块包括：安装于电池盒的电池，对电池盒进行封闭的电池盒盖，以及安装于电池盒盖上的传感器、接口控制板；接口控制板与电池、太阳能板、传感器、主控板通过排线连接。其它根据使用场景增加的传感器等设备也直接与接口控制板连接。接口控制板通过一根排线与主控板连接，实现控制电路的闭环。
14.在上述方案的基础上，进一步的，太阳能板共6块，安装角度与水平面呈45
°
，这样的布局方式可以更好的利用太阳能；太阳能板通过卡扣和3m胶固定在浮标壳体上，上盖装配完成后对太阳能板进行压紧。
15.上述方案中，具体的，防倾覆装置包括：紧固于配重底盖上的配重块，设置在配重底盖上的连接板，连接板上以及浮标壳体的底部均设有d形扣，两个d形扣之间通过配重链连接。
16.优选的，防倾覆装置采用防锈蚀的不锈钢制成，并涂有防生物富集的涂料。其中，配重块使用316不锈钢通过机械加工得到，其重量是通过计算得到的，可以根据使用情况的不同进行增减。
17.有益效果：
18.(1)本发明通过降落伞总成实现空中投放的技术要求，降落伞伞绳在海水中溶解释放浮标体以及防倾覆装置，之后，浮标体以及防倾覆装置随洋流一起漂流，记录洋流的轨迹和沿途浪高、水温、气压等水文气象数据，并完成回传，实现稳定的、可靠的、长期的海面信息采集。
19.(2)本发明中的防倾覆装置可根据使用环境的自由配重，稳定整机的漂流姿态。
20.(3)本发明中浮标壳体的底部预留有传感器安装孔a，可以根据需求选择安装温度传感器、盐度传感器、压力传感器、水质传感器等等。
21.(4)本发明中降落伞伞绳以及降落伞是使用特制的可溶于水的材料制作的，在接触到海水之后的较短可以自行溶解，释放浮标体，不会对海洋环境造成污染。
22.(5)本发明中的防倾覆装置采用防锈蚀的不锈钢制成，并涂上防生物富集的涂料，可以有效长防止长时间在海水的中浸泡的腐蚀和生物富集。
附图说明
23.图1为本发明的海洋表层漂流浮标的整体结构图；
24.图2为本发明的海洋表层漂流浮标的分解结构示意图；
25.图3为本发明中上盖的分解结构示意图；
26.图4为本发明中内部电池电路的分解结构示意图；
27.图5为本发明中浮标壳体的结构示意图；
28.图6-图9分别为图5中浮标壳体的仰视图、主视图、俯视图和轴测图。
29.其中：100-降落伞总成，110-降落伞伞体，120-降落伞伞绳，130-三脚吊钩，140-吊
环螺钉，200-浮标体，210-上盖，211-开关盖，212-上盖壳体，213-北斗模块，214-开关控制板，215-主控板，220-内部电池电路模块，221-电池盒，222-电池，223-电池盒盖，224-波浪传感器，225-接口控制板，230-太能板，240-浮标壳体，300防倾覆装置，310-配重链，320-d形扣，330-连接板，340-配重底盖，350-配重块。
具体实施方式
30.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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
31.实施例1：
32.本实施例提供一种空投投放的海洋表层漂流浮标，能够采用空中投放，且能够足稳定的、可靠的、长期的海面信息采集。
33.参见附图1，一种空投投放的海洋表层漂流浮标，包括：降落伞总成100、浮标体200以及防倾覆装置300；其中：
34.降落伞总成100通过降落伞伞绳120与浮标体200连接，防倾覆装置300安装在浮标体200底部。
35.当所述浮标体200降落至海面后，降落伞总成100中的降落伞伞绳120断开以释放所述浮标体200和防倾覆装置300。
36.本例中，降落伞伞绳120采用能够在海水中溶解的材质。当飞机抵达指定投放海域上空，距离海面50米左右的投放高度可以使用本浮标。使用时，先人为将降落伞总成100中的伞体展开，随即顺势投出，在降落伞的牵引下，该浮标会减速至10m/s，然后在海水的冲击下停下来，最终漂浮海面上。降落伞伞绳120在海水中溶解释放浮标体200以及防倾覆装置300，之后，浮标体200以及防倾覆装置300随洋流一起漂流，记录洋流的轨迹和沿途浪高、水温、气压等水文气象数据，并完成回传。
37.实施例2：
38.在实施例1的基础上，进一步的，对降落伞总成100、浮标体200以及防倾覆装置300做进一步限定：
39.参见附图2，降落伞总成100包括：降落伞伞体110、降落伞伞绳120、三脚吊钩130以及吊环螺钉140；其中，降落伞伞体110由降落伞伞绳120包裹固定，使之能够承受降落时产生的空气阻力；降落伞伞体110通过降落伞伞绳120与三角吊钩130连接，三角吊钩130顶端有螺纹与降落伞伞绳120上的连接座螺纹连接；吊环螺钉140系在三角吊钩130尾端，使三角吊钩130通过吊环螺钉140螺纹连接浮标体200(具体由吊环螺钉140螺纹连接到盖上210上)。较优的，降落伞伞体110使用可降解材料制成，在一定时间内会在海水中自动降解，不会对海洋环境造成污染。
40.浮标体200包括：上盖210、内部电池电路模块220、太阳能板230以及浮标壳体240；内部电池电路模块220位于浮标壳体240内，并与浮标壳体240固接；上盖210与浮标壳体240密封连接(具体的：上盖210通过六颗均布的螺钉与浮标壳体240连接，并且之间装有密封圈以保证密闭性)；太阳能板230安装于浮标壳体240并与内部电池电路模块220连接，浮标壳
体240的底部预留有传感器安装孔a，可以根据需求选择安装温度传感器、盐度传感器、压力传感器、水质传感器等。
41.防倾覆装置300包括：紧固于配重底盖340上的配重块350，设置在配重底盖340上的连接板330，连接板330上以及浮标壳体240的底部均设有d形扣320，两个d形扣320之间通过配重链310连接。
42.优选的，防倾覆装置300采用防锈蚀的不锈钢制成，并涂有防生物富集的涂料。其中，配重块350使用316不锈钢通过机械加工得到，其重量是通过计算得到的，可以根据使用情况的不同进行增减。
43.参见附图3，上盖210包括：开关盖211、上盖壳体212以及安装于上盖壳体212内并通过排线相互连接的北斗模块213、开关控制板214和主控板215；开关盖211与上盖壳体212密封连接(具体的：开关盖211通过螺纹连接到上盖壳体212，开关盖211的底部装有密封圈，以保证密闭性)。其中：主控板215主要用于处理传感器所收集到的信号；开关控制板214集成了电路的总开关、充电接口和工作指示灯，用于控制总开关和充电；北斗模块213通过北斗系统进行数据的接收。
44.参见附图4，内部电池电路模块220包括：安装于电池盒221的电池222，对电池盒221进行封闭的电池盒盖223，以及安装于电池盒盖223上的传感器224、接口控制板225；接口控制板225与电池222、太阳能板230、波浪传感器224、主控板215通过排线连接。其它根据使用场景增加的传感器等设备也直接与接口控制板225连接。接口控制板225通过一根排线与主控板215连接，实现控制电路的闭环。
45.参见附图5、6，本例中太阳能板230共6块，安装角度与水平面呈45
°
，这样的布局方式可以更好的利用太阳能；太阳能板230通过卡扣和3m胶固定在浮标壳体240上，上盖210装配完成后对太阳能板230进行压紧。
46.该浮标在使用时，共分为三个阶段。
47.第一个阶段，旋开开关盖211，打开电路开关，然后拧紧开关盖211，当飞机抵达指定投放海域上空，距离海面50米左右的投放高度时将该浮标投出。降落伞总成100首先展开，产生空气阻力，降低着陆时的速度，经过一段时间自由落体后，浮标体200和防倾覆装置300落到海面上，浮标体腰部吃水线以下包括倾覆装置300浸泡在海水中，太阳能板230及上盖210露在水面上，降落伞总成100浸泡在海水中。第一阶段结束。
48.第二阶段，降落伞伞绳120在海水的浸泡下会在短时间内溶解，降落伞伞体110在降解作用下也会逐步分解，降落伞的分离过程完成。
49.电池222给整机的电路提供电力，太阳能板230此时通过接口板控制板225上的充电电路后给电池充电，各路传感器通过接口控制板225的采集后，由排线传输给主控板215。
50.主控板215通过北斗模块与陆地或飞机上的接收端通信，传回传感器采集到的各种数据，并在配套软件上进行显示。第二阶段结束。
51.第三阶段，该浮标将会随时洋流漂流，记录下沿途的浪高、水温、盐度、气压等数据，并绘制出漂流轨迹，直至达到使用寿命结束。第三阶段结束。
52.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。