1.本实用新型涉及一种组合式漂流浮标，属于浮标领域。


背景技术：

2.海洋环境信息监测是认识、研究和开发利用海洋的基础，海洋监测技术作为海洋科学的重要组成部分，在维护海洋权益、开发海洋资源、预警海洋灾害、保护海洋环境、加强国防建设等方面起着十分重要的作用，同时对经济发展、海上作战、海洋污染以及海上救援等方面的影响日益突出。
3.漂流浮标是伴随海洋调查、环境检测以及气象预报和科学实验的需要而逐步发展起来的一种小型可随波逐流的海洋地理、水文、气象监测平台，具备连续采集海洋地理、水文、气象数据并实时传输等功能。
4.受漂流浮标体积小、重量轻、便于投放及不易损坏等条件的限制，目前漂流浮标主要通过太阳能电池或内置蓄电池等方式供电，但因为太阳能电池受日照及转化效率受电池板表面洁净度的影响，在夜间或持续阴雨天气可能出现发电量不足，导致监测终端，无法满足长时间的观测并回传监测数据信息，部分可长时间监测的系统则需要投入大量的人力、物力资源进行维护。
5.有鉴于上述现有技术存在的问题，本实用新型设计制造了一种组合式漂流浮标，来克服上述缺陷。


技术实现要素：

6.对于现有技术中所存在的问题，本实用新型提供的一种组合式漂流浮标，能够长期自运行且降低维护成本。
7.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种组合式漂流浮标，包括上中空半球和下中空半球，所述上中空半球和下中空半球通过螺纹密封连接；
8.所述上中空半球外顶部设有太阳能电池板和通讯模块，所述上中空半球内部设有上支撑板和下支撑板，所述上支撑板上设有电路板和储电模块，所述下支撑板底部设有摆杆和压电发电弹片，所述摆杆的摆动可使压电发电弹片形变产生电能；
9.所述下中空半球内部设有配重块，所述下中空半球外底部设有监测传感器；
10.所述电路板与所述太阳能电池板、储电模块、监测传感器、通讯模块之间通过线缆连接。
11.优选的，所述下支撑板底部圆周均布有若干固定板，所述固定板上设有沿高度方向设有若干压电发电弹片；
12.所述下支撑板底部中心设有球轴承，所述球轴承连接有摆杆，所述摆杆底部设有摆锤。
13.优选的，所述摆锤位于浮标中部偏下位置。
14.优选的，所述下中空半球外底部设有传感器安装筒，所述监测传感器设置在传感
器安装筒中。
15.优选的，所述压电发电弹片以易形变的金属材料为基底，外层覆盖双层压电膜。
16.优选的，所述上中空半球和下中空半球的材料设为聚四氟乙烯。
17.优选的，所述通讯模块设为基于北斗定位的低功耗通讯芯片。
18.本实用新型的有益之处是：
19.1.本实用新型在漂流过程中，随波浪的起伏导致摆杆来回摆动，在摆杆的作用下，导致压电发电弹片发生形变，在正压电效应的作用下，产生电能，从而实现了波浪能与电能的转化，转化的电能储存在储电模块中，供气象条件不利于太阳能电池板发电期间(阴雨天、夜间或光照不强的情况下)使用；由于本漂流浮标主体轻，易随波起伏摆动，持续性的摆动可持续性的输出电能，从而确保监测、通讯系统持续稳定运行。
20.2.本实用新型上中空半球和下中空半球采用耐腐蚀的ptfe材料，整个压电发电系统密封于内部，不受海水腐蚀等因素而影响其使用寿命，可确保漂流浮标监测系统和通讯系统长时间工作。
附图说明
21.附图1为一种组合式漂流浮标的内部结构示意图；
22.附图2为一种组合式漂流浮标的局部剖视图。
23.图中，1
‑
上中空半球、2
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下中空半球、3
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上支撑板、4
‑
下支撑板、5
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通讯模块、6
‑
太阳能电池板、7
‑
电路板、8
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储电模块、9
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摆杆、10
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摆锤、11
‑
配重块、12
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监测传感器、13
‑
固定板、14
‑
压电发电弹片。
具体实施方式
24.为了便于本领域技术人员理解，下面对本实用新型作进一步的说明。
25.如图1、图2所示，一种组合式漂流浮标，包括上中空半球1和下中空半球2，其材料设为耐腐蚀的聚四氟乙烯，上中空半球1和下中空半球2通过螺纹密封连接，主要器件密封于内部，不受海水腐蚀等因素而影响其使用寿命；
26.本实用新型上中空半球1外顶部设有太阳能电池板6和通讯模块5，上中空半球1内部设有上支撑板3和下支撑板4，上支撑板3上设有电路板7和储电模块8，下支撑板4底部设有摆杆9和压电发电弹片14，压电发电弹片14以易形变的金属材料为基底，外层覆盖双层压电膜，摆杆9的摆动可使压电发电弹片14形变产生电能，在漂流过程中，随波浪的起伏导致摆杆9来回摆动，在摆杆9的作用下，导致压电发电弹片14发生形变，在正压电效应的作用下，产生电能，从而实现了波浪能与电能的转化，转化的电能储存在储电模块8中，供气象条件不利于太阳能电池板6发电期间(阴雨天、夜间或光照不强的情况下)使用；由于本漂流浮标主体轻，易随波起伏摆动，持续性的摆动可持续性的输出电能，从而确保监测、通讯系统持续稳定运行；
27.本实用新型下中空半球2内部设有配重块11，保证其漂浮过程的稳定，下中空半球2外底部设有传感器安装筒，传感器安装筒中设有监测传感器12，电路板7与太阳能电池板6、储电模块8、监测传感器12、通讯模块5之间通过线缆连接，通讯模块5优选基于北斗定位的低功耗通讯芯片，可确保监测的水文、地理、和气象信息数据及时、准确传递。
28.本实用新型下支撑板4底部摆杆9和压电发电弹片14的具体结构为：下支撑板4底部圆周均布有若干固定板13，固定板13上设有沿高度方向设有若干压电发电弹片14，支撑板底部中心设有球轴承，球轴承连接有摆杆9，摆杆9底部设有摆锤10，摆锤10位于浮标中部偏下位置，本实用新型通过球轴承连接结构，可以最大减少运动时的阻力，减少机械能的损耗。
29.本实用新型具体工作过程：漂流浮标在随洋流摆动的过程中，带动摆锤10摇摆，从而造成压电发电弹片14的形变，由于正压电效应的存在，将形变的机械能转化为电能，经电路板7处理后供监测传感器12和通讯模块5使用，富余的电能通过储电模块8进行储存。
30.对于本领域的普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，在不脱离本实用新型的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种组合式漂流浮标，其特征在于：包括上中空半球和下中空半球，所述上中空半球和下中空半球通过螺纹密封连接；所述上中空半球外顶部设有太阳能电池板和通讯模块，所述上中空半球内部设有上支撑板和下支撑板，所述上支撑板上设有电路板和储电模块，所述下支撑板底部设有摆杆和压电发电弹片，所述摆杆的摆动可使压电发电弹片形变产生电能；所述下中空半球内部设有配重块，所述下中空半球外底部设有监测传感器；所述电路板与所述太阳能电池板、储电模块、监测传感器、通讯模块之间通过线缆连接。2.如权利要求1所述的一种组合式漂流浮标，其特征在于：所述下支撑板底部圆周均布有若干固定板，所述固定板上设有沿高度方向设有若干所述压电发电弹片；所述下支撑板底部中心设有球轴承，所述球轴承连接有摆杆，所述摆杆底部设有摆锤。3.如权利要求2所述的一种组合式漂流浮标，其特征在于：所述摆锤位于浮标中部偏下位置。4.如权利要求1所述的一种组合式漂流浮标，其特征在于：所述下中空半球外底部设有传感器安装筒，所述监测传感器设置在传感器安装筒中。5.如权利要求1所述的一种组合式漂流浮标，其特征在于：所述压电发电弹片以易形变的金属材料为基底，外层覆盖双层压电膜。6.如权利要求1所述的一种组合式漂流浮标，其特征在于：所述上中空半球和下中空半球的材料设为聚四氟乙烯。7.如权利要求1所述的一种组合式漂流浮标，其特征在于：所述通讯模块设为基于北斗定位的低功耗通讯芯片。

技术总结
本实用新型涉及一种组合式漂流浮标，属于浮标领域，包括上中空半球和下中空半球，所述上中空半球和下中空半球通过螺纹密封连接；所述上中空半球外顶部设有太阳能电池板和通讯模块，所述上中空半球内部设有上支撑板和下支撑板，所述上支撑板上设有电路板和储电模块，所述下支撑板底部设有摆杆和压电发电弹片，所述摆杆的摆动可使压电发电弹片形变产生电能；所述下中空半球内部设有配重块，所述下中空半球外底部设有监测传感器；所述电路板与所述太阳能电池板、储电模块、监测传感器、通讯模块之间通过线缆连接。间通过线缆连接。间通过线缆连接。


技术研发人员：吴庆元
受保护的技术使用者：苏州空天测量科技有限公司
技术研发日：2021.05.08
技术公布日：2022/1/4