一种漂浮式海上测风平台的制作方法

1.本发明属于风速测量领域，具体为一种漂浮式海上测风平台。

背景技术：

2.风能是一种重要的可再生清洁能源，海洋风能资源十分丰富，具有广阔的开发前景。海上测风是评估待开发海洋风资源的重要方式，也是开发风力发电场的必要前提。
3.然而，复杂的海洋环境包括海流、波浪、大风等，会产生较大的晃动，从而降低测风仪器的测风条件，使得收集的风数据不连续、质量下降，这一点对激光雷达测风仪更为明显。
4.因此，构建一种强稳定性漂浮式海上测风平台，使其能够削弱或消除诸如波浪、海流等带来的晃动影响，充分保障激光雷达测风仪的测风条件是十分必要的。

技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种漂浮式海上测风平台，以削弱或消除诸如波浪、海流等带来的晃动影响。
6.本发明的目的是通过以下技术手段实现的，一种漂浮式海上测风平台，包括上舱体和连接在上舱体下方的下舱体，所述上舱体和下舱体均为中空结构，下舱体顶面和上舱体底部均开有电线管道孔，上舱体内连接有载物平台，载物平台用于放置测试设备，下舱体内连接有电力控制系统和载重物，电力控制系统上还连接有通过电线管道孔伸入上舱体的电线管道，所述上舱体外表面连接有太阳能发电板，下舱体底部还连接有锚链。
7.所述上舱体顶部开有探测口，载物平台包括两个纵向活动铰链、两个弹性伸缩杆、转动框架、两个横向活动铰链和承载平台，两个纵向活动铰链分别连接在探测口相对两侧，纵向活动铰链下端连接一个弹性伸缩杆，两个弹性伸缩杆下端分别连接转动框架相对的两边，转动框架的另外两边上分别连接有横向活动铰链，横向活动铰链通过连接杆分别连接承载平台相对的两边。
8.所述承载平台底部还设置有沥水口。
9.所述探测口相对两侧还连接有向内延伸的悬挂连接杆，两个纵向活动铰链分别连接悬挂连接杆上。
10.所述下舱体包括环形钢网以及环形钢网顶部和底部的表面钢板，环形钢网和底部的表面钢板外壁连接有多孔介质材料，环形钢网和底部的表面钢板内壁连接有轻质泡沫材料，电力控制系统和载重物连接在底部的表面钢板内壁的轻质泡沫材料上。
11.所述顶部的表面钢板上连接有与上舱体底部相匹配的连接框，
12.连接框外壁还连接有多根加固杆，加固杆另一端连接至环形钢网。
13.连接框内的表面钢板开有与连接框相匹配的连接孔，连接孔相对两侧的表面钢板侧壁上分别连接垂向转动合页，垂向转动合页另一侧均连接有活动钢板。
14.所述电线管道孔开在两活动钢板中间。
15.所述电力控制系统包括蓄电池和电力调控中枢，蓄电池和电力调控中枢相互电连接，电力调控中枢还与太阳能发电板和测试设备电连接。
16.本发明的有益效果在于：
17.1、纵向活动铰链可以沿纵向方向转动，用于释放前后晃动时产生能量，弹性伸缩杆可以实现所述转动框架上下翻转，用于释放左右晃动时产生的部分能量，所述横向活动铰链可以沿横向方向转动，用于释放左右晃动时产生的能量，通过上述结构，可以保障所述承载平台主要受到竖直方向上的力而基本保持竖直，为承载平台上安置的测试设备提供稳定的测量条件。
18.2、环形钢网外部的多孔介质材料可以有效消除波浪影响。
19.3、下舱体可以通过垂向转动合页和活动钢板打开和关闭，内部物体易于取出，便于拆装运输。
附图说明
20.图1为一种漂浮式海上测风平台立面示意图；
21.图2为载物平台三维示意图；
22.图3为上舱体平面示意图；
23.图4为上舱体立面示意图；
24.图5为下舱体平面示意图；
25.图6为下舱体立面示意图；
26.图中1、测试设备；2、上舱体；3、太阳能发电板；4、海平面；5、下舱体；6、载重物；7、电力控制系统；8、锚链。2-1、纵向活动铰链；2-2、弹性伸缩杆；2-3、转动框架；2-4、横向活动铰链；2-5、承载平台；2-6、沥水口；2-7、棱台型钢架；5-1、多孔介质材料；5-2、环形钢网；5-3、表面钢板；5-4、方形框；5-5、垂向转动合页；5-6、活动钢板；5-7、加固杆；5-8、电线管道；5-9、轻质泡沫材料；7-1、电力调控中枢；7-2、蓄电池。
27.以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
具体实施方式
28.【实施例1】
29.一种漂浮式海上测风平台，包括上舱体2和连接在上舱体2下方的下舱体5，所述上舱体2和下舱体5均为中空结构，下舱体5顶面和上舱体2底部均开有电线管道孔，上舱体2内连接有载物平台，载物平台用于放置测试设备1，下舱体5内连接有电力控制系统7和载重物6，电力控制系统7上还连接有通过电线管道孔伸入上舱体2的电线管道5-8，所述上舱体2外表面连接有太阳能发电板3，下舱体5底部还连接有锚链8。
30.如图1所示，包括用来放置测试设备1的上舱体2，以及用来支撑上舱体2和提供浮力的下舱体5，上舱体2和下舱体5均为中空结构，用于在内部放置测试设备，电力控制系统7等部件。
31.其中上舱体2内连接有载物平台，用于放置测试设备1，如激光雷达测风仪。上舱体2的外壁上连接太阳能发电板3。
32.上舱体2主体为一个从下至上逐渐收缩的棱台型钢架2-7组成，太阳能发电板3连
在棱台型钢架2-7外侧壁上，从下至上逐渐收缩的棱台型钢架2-7结构更加稳定。
33.下舱体5内放置电力控制系统7和载重物6，电力控制系统7分别与测试设备1和太阳能发电板3电连接，控制测试设备1的启停以及供电，储存太阳能发电板3产生的电量。载重物6，如沙袋等重物，用于增加配重，降低整体设备的重心，增强整体的稳定性。如图1所示，下舱体5的大部分都在海平面4以下。
34.同样，下舱体5底部的锚链8用来锚固整个平台。
35.【实施例2】
36.在实施例1的基础上，所述上舱体2顶部开有探测口，载物平台包括两个纵向活动铰链2-1、两个弹性伸缩杆2-2、转动框架2-3、两个横向活动铰链2-4和承载平台2-5，两个纵向活动铰链2-1分别连接在探测口相对两侧，纵向活动铰链2-1下端连接一个弹性伸缩杆2-2，两个弹性伸缩杆2-2下端分别连接转动框架2-3相对的两边，转动框架2-3的另外两边上分别连接有横向活动铰链2-4，横向活动铰链2-4通过连接杆分别连接承载平台2-5相对的两边。
37.所述承载平台2-5底部还设置有沥水口2-6。
38.所述探测口相对两侧还连接有向内延伸的悬挂连接杆，两个纵向活动铰链2-1分别连接悬挂连接杆上。
39.如图2至图4所示，上舱体2顶部开有探测口，供载物平台上的设备探测外部环境信息。而载物平台就连接在探测口的侧壁上。
40.如图2所示，载物平台首先包括两个纵向活动铰链2-4，两个纵向活动铰链2-4分别连接在探测口相对的两侧，如图2所示，连接在左右两侧，每个纵向活动铰链2-4下方连接垂直向下的弹性伸缩杆2-2，两个弹性伸缩杆2-2的下端分别连接转动框架2-3相对的两边，如图2连接在转动框架2-3的左右两边，横向活动铰链2-4连接在转动框架2-3的另外两边，如图2连接在转动框架2-3的前后两边，横向活动铰链2-4再通过向下的刚性连接杆连接承载平台2-5，测试设备1就放置在承载平台2-5上。
41.所述纵向活动铰链2-1可以沿纵向方向转动，用于释放前后晃动时产生能量，所述弹性伸缩杆2-2可以实现所述转动框架2-3上下翻转，用于释放左右晃动时产生的部分能量，所述横向活动铰链2-4可以沿横向方向转动，用于释放左右晃动时产生的能量。
42.当平台整体前后晃动时，由于纵向活动铰链2-1的存在，前后方向上的力无法传递给弹性伸缩杆2-2，弹性伸缩杆2-2能在下方重物的拉力作用下，基本竖直，首先纵向活动铰链2-1是可以自由前后转动的，这意味着它转动时受到的阻力小，根据作用力与反作用力，别的东西转动的时候，也不容易把力传递给它，也就是不吃力。类似摩擦力较小的冰面，人反而不容易行走。
43.因此当平台整体前后晃动的时候，根据相对运动，纵向活动铰链2-1是不吃力的，它不发生转动，而是连接在纵向活动铰链2-1的棱台型钢架2-7发生转动，由于纵向活动铰链2-1本身不前后转动的，所以它下面的杆子就是直的，整个装置下部分相当于不发生前后位移，所以稳定。
44.而当平台整体左右晃动时，虽然棱台型钢架2-7会发生倾斜，从而导致弹性伸缩杆2-2拉伸或收缩，转动框架2-3旋转，但是横向活动铰链2-4基本不受影响，左右方向上的力无法传递给承载平台2-5，承载平台2-5会在重力的作用下基本保持竖直，当平台左右晃动
的时候，假设弹性杆2-3是刚性的，则转动框架2-4会以纵向活动铰链2-1为中心摆动而不是转动，下部分就容易产生较大位移，但是由于2-3是弹性杆，左右晃动的时候，弹性杆2-3本身是能够收缩的，左右晃动时产生的力，更多会作用在让转动框架2-4发生转动上，转动框架2-4转动的时候，力是不容易传递给横向活动铰链2-2的，因为横向活动铰链2-2可以沿左右方向自由转动，根据力作用的相互性，也就是转动框架2-4在横向铰链接2-2触处可以自由转动。
45.因此，经过纵向活动铰链2-1、转动框架2-4和横向活动铰链2-2的三次位移释放过程，当下方的承载平台2-5比较重时，承载平台2-5是不容易发生前后或者左右方向的位移的，主要发生上下方的位移。进一步提高了稳定性，从而保障其内的测试设备1有一个较好的测风条件。
46.沥水口2-6将从探测口落入的雨水等从承载平台2-5内排出。
47.【实施例3】
48.在实施例2的基础上，进一步的，如图3所示，在探测口相对两侧的侧壁上连接向内延伸的悬挂连接杆，两个纵向活动铰链2-1分别连接在两个悬挂连接杆上。还可以设置两根和悬挂连接杆相垂直的支撑连接杆，支撑连接杆两端连接在探测口另外两边上，支撑连接杆中点与悬挂连接杆伸出的一端相连，支撑连接杆和悬挂连接杆就形成了一个稳定的结构，可以更好的承受整个载物平台的重量。
49.【实施例4】
50.在实施例1的基础上，如图1、图5和图6所示，所述下舱体5包括环形钢网5-2以及环形钢网5-2顶部和底部的表面钢板5-3，环形钢网5-2和底部的表面钢板5-3外壁连接有多孔介质材料5-1，环形钢网5-2和底部的表面钢板5-3内壁连接有轻质泡沫材料5-9，电力控制系统7和载重物6连接在底部的表面钢板5-3内壁的轻质泡沫材料5-9上。
51.下舱体5包括形成侧壁的环形钢网5-2，已经封闭环形钢网5-2上顶面和下底面的表面钢板5-3，环形钢网5-2和上下表面钢板5-3形成一个封闭的圆柱形舱体，
52.环形钢网5-2本身用于承受整个下舱体5的内外力，表面钢板5-3封闭环形钢网5-2防止进水。
53.外部的多孔介质材料5-1，如过滤海绵和塑料消浪丝束板材，起到消波作用，内部的轻质泡沫材料5-9，如合成泡沫塑料、合成橡胶和轻质木板，用于内部隔水和减少内部电力控制系统7和载重物6的碰撞。
54.如图5所示，所述顶部的表面钢板5-3上连接有与上舱体2底部相匹配的连接框5-4。
55.连接框5-4外壁还连接有多根加固杆5-7，加固杆5-7另一端连接至环形钢网5-2。
56.顶部的表面钢板5-3上连接着连接框5-2，用于放置固定上舱体2，连接框5-2下方的表面钢板5-3上开有供电线通道5-8通过的电线通道孔。
57.还可以在连接框5-4外壁连接多根加固杆5-7，加固杆5-7连接到环形钢网5-2内壁上，来进一步固定连接框5-4。
58.连接框5-4内的表面钢板5-3开有与连接框5-4相匹配的连接孔，连接孔相对两侧的表面钢板5-3侧壁上分别连接垂向转动合页5-5，垂向转动合页5-5另一侧均连接有活动钢板5-6。
59.所述电线管道孔开在两活动钢板5-6中间。
60.进一步的，为了便于取出下舱体5内的物品，连接框5-4下方的表面钢板5-3开有与连接框5-4相匹配的连接孔，在连接孔表面钢板5-3的相对两侧连接垂向转动合页5-5，垂向转动合页5-5另一边连接活动钢板5-6，这样形成了可以打开和关闭的活动门，并且两个活动钢板5-6中间开有一个供电线管道5-8通过的电线管道孔，如图5所示，每个活动钢板5-6上开有半圆孔，两个合起来形成一个圆孔，且电线管道孔上连接有密封圈，防止水从电线管道和电线管道孔之间的缝隙漏进下舱体5中，同时垂向转动合页5-5、活动钢板5-6和连接孔接触处也连接有密封圈，防止渗水。
61.所述电力控制系统7包括蓄电池7-2和电力调控中枢7-1，蓄电池7-2和电力调控中枢7-1相互电连接，电力调控中枢7-1还与太阳能发电板3和测试设备1电连接。
62.电力控制系统包括蓄电池7-2和电力调控中枢7-1，两者相互电连接，且还与太阳能发电板3和测试设备1，为测试设备1供电，以及通过太阳能发电板3为蓄电池7-2充电。
63.进一步的，可以将载重物6如沙袋放置在蓄电池7-2和电力调控中枢7-1，稳定蓄电池7-2和电力调控中枢7-1位置。以及将内部的轻质泡沫材料5-9上设置多列和多行凸起部分，从而将底部划分成网格状，再将蓄电池7-2和电力调控中枢7-1放置在网格中，进一步固定蓄电池7-2和电力调控中枢7-1的位置，防止相互碰撞。
64.电力调控中枢7-1的电线从电线管道5-8中穿过，通过电线管道5-8进入上舱体2中，与上舱体2的测试设备1和太阳能发电板3电连接，且上舱体2底部的电线管道孔上也连接有密封圈，防止水渗入下舱体5。并且电线管道5-8伸出上舱体2底部一部分，这样只要上舱体2内的积水不高于电线管道5-8上端，就不会有积水进入下舱体5，且电线管道5-8上端不与承载平台2-5接触，避免影响承载平台2-5。

技术特征：

1.一种漂浮式海上测风平台，其特征在于，包括：上舱体(2)和连接在上舱体(2)下方的下舱体(5)，所述上舱体(2)和下舱体(5)均为中空结构，下舱体(5)顶面和上舱体(2)底部均开有电线管道孔，上舱体(2)内连接有载物平台，载物平台用于放置测试设备(1)，下舱体(5)内连接有电力控制系统(7)和载重物(6)，电力控制系统(7)上还连接有通过电线管道孔伸入上舱体(2)的电线管道(5-8)，所述上舱体(2)外表面连接有太阳能发电板(3)，下舱体(5)底部还连接有锚链(8)。2.根据权利要求1所述的一种漂浮式海上测风平台，其特征在于：所述上舱体(2)顶部开有探测口，载物平台包括两个纵向活动铰链(2-1)、两个弹性伸缩杆(2-2)、转动框架(2-3)、两个横向活动铰链(2-4)和承载平台(2-5)，两个纵向活动铰链(2-1)分别连接在探测口相对两侧，纵向活动铰链(2-1)下端连接一个弹性伸缩杆(2-2)，两个弹性伸缩杆(2-2)下端分别连接转动框架(2-3)相对的两边，转动框架(2-3)的另外两边上分别连接有横向活动铰链(2-4)，横向活动铰链(2-4)通过连接杆，分别连接承载平台(2-5)相对的两边。3.根据权利要求2所述的一种漂浮式海上测风平台，其特征在于：所述承载平台(2-5)底部还设置有沥水口(2-6)。4.根据权利要求2所述的一种漂浮式海上测风平台，其特征在于：所述探测口相对两侧还连接有向内延伸的悬挂连接杆，两个纵向活动铰链(2-1)分别连接悬挂连接杆上。5.根据权利要求1所述的一种漂浮式海上测风平台，其特征在于：所述下舱体(5)包括环形钢网(5-2)以及环形钢网(5-2)顶部和底部的表面钢板(5-3)，环形钢网(5-2)和底部的表面钢板(5-3)外壁连接有多孔介质材料(5-1)，环形钢网(5-2)和底部的表面钢板(5-3)内壁连接有轻质泡沫材料(5-9)，电力控制系统(7)和载重物(6)连接在底部的表面钢板(5-3)内壁的轻质泡沫材料(5-9)上。6.根据权利要求5所述的一种漂浮式海上测风平台，其特征在于：所述顶部的表面钢板(5-3)上连接有与上舱体(2)底部相匹配的连接框(5-4)。7.根据权利要求6所述的一种漂浮式海上测风平台，其特征在于：连接框(5-4)外壁还连接有多根加固杆(5-7)，加固杆(5-7)另一端连接至环形钢网(5-2)。8.根据权利要求6所述的一种漂浮式海上测风平台，其特征在于：连接框(5-4)内的表面钢板(5-3)开有与连接框(5-4)相匹配的连接孔，连接孔相对两侧的表面钢板(5-3)侧壁上分别连接垂向转动合页(5-5)，垂向转动合页(5-5)另一侧均连接有活动钢板(5-6)。9.根据权利要求8所述的一种漂浮式海上测风平台，其特征在于：所述电线管道孔开在两活动钢板(5-6)中间。10.根据权利要求1所述的一种漂浮式海上测风平台，其特征在于：所述电力控制系统(7)包括蓄电池(7-2)和电力调控中枢(7-1)，蓄电池(7-2)和电力调控中枢(7-1)相互电连接，电力调控中枢(7-1)还与太阳能发电板(3)和测试设备(1)电连接。

技术总结

本发明公开了一种漂浮式海上测风平台，包括上舱体和连接在上舱体下方的下舱体，所述上舱体和下舱体均为中空结构，下舱体顶面和上舱体底部均开有电线管道孔，上舱体内连接有载物平台，载物平台用于放置测试设备，下舱体内连接有电力控制系统和载重物，电力控制系统上还连接有通过电线管道孔伸入上舱体的电线管道，所述上舱体外表面连接有太阳能发电板，下舱体底部还连接有锚链。通过载物平台释放晃动时产生的能量，可以保障所述承载平台主要受到竖直方向上的力而基本保持竖直，为承载平台上安置的测试设备提供稳定的测量条件。的测试设备提供稳定的测量条件。的测试设备提供稳定的测量条件。