警示浮标实现海面入侵的高性能监视与警示。采用智能化、模块化设计,具有视频摄录设备、警示设备及用于海洋气象监测功能,可提供实时、连续的监测数据。 浮标布设在各监控点后,不需人工干预,能保证监测数据实时传输、数据准确、系统可靠;建立数据平台,可以将区域内的多个浮标进行数据分析,也可以将数据发布实现共享。 浮标采用耐腐蚀、耐撞击的聚脲弹性材料制作浮体,采用不锈钢材料制作尾座和上部支架及内部龙骨,外部采用 15-20cm 厚度的聚脲弹性材料。 供电采用太阳能电池板和免维护蓄电池为仪器提供能源保障,浮标整体可以长期在恶劣的海洋环境下连续运行。 浮标标体及辅助设备的集成要旨在于保障仪表及整个系统安全、有效、长期连续的自动运行,依据客户要求搭载所需各类传感器。具体功能如下: (1)3米标准浮标,标体圆柱形,由聚脲、不锈钢钢材、弹性泡沫材料等复合而成,配有浮标漏水报警等基本配置; (2)采用太阳能供电,具有电源管理系统、采集器、蓄电池,满足浮标各项功能用电需要;带浮标通断电开关; (3)采用无线方式将数据实时上传至控制中心; (4)带 AIS信标,可实现浮标身份的自动识别; (5)自带4个设备安装水井,预留有接线口; (6)带GPS 或北斗定位功能,具备位移报警; (7)配有温度、湿度、光照、风等气象设备; (8)带红外、光电摄像头、云台等,控制中心配有相关的控制器及软件;配有太阳能警示灯。 2.4.1警示浮标的组成 浮标系统由浮标体、数据采集系统、传输定位系统、供电系统、传感器五部分组成。 2.4.1.1浮标 浮标体为 3m 圆盘型随波浮标,耐海水环境腐蚀,配备有航标灯、安全报警装置,其主要参数如下: (1)主尺度:总高 ≥4m,直径3m,型深≥0.8m; (2)浮标体排水量:≤2.5t; (3)横摇角:<35°; (4)基本衡准数:>1。 浮标极限工作环境: (1)水深:10-200m; (2)最大风速:75m/s; (3)最大波高:20m; (4)最大潮差:8m; (5)最大流速:5m/s; (6)工作环境温度:-10℃~+60℃; (7)海上连续工作时间大于2年; (8)浮标总重:小于1000公斤(含蓄电池、太阳能板和仪器); (9)太阳能电池板规格:12伏60瓦四块(或同等功率能力); (10)蓄电池规格:12伏100安时阀控式免维护铅酸蓄电池8块; (11)航标灯:WM-BL150B型LED太阳能一体化航标灯,灯质Mo(O)12S; (12)工作环境:大部分海区及海港、通海河口、湖泊、河流等地表水体。 具体设计如下: (1)浮标标体 浮标浮体呈饼状圆柱形,由聚脲、不锈钢钢材、弹性泡沫材料等复合而成。浮体表层采用具有优异耐腐蚀性和高断裂延伸率的聚脲弹性材料和泡沫肋骨制作,内部用PE弹性闭孔泡沫和聚氨酯泡沫填充,并采用不锈钢型材制作支撑骨架。 浮体内预埋安装各种部件和仪器的连接结构件。浮体内部中间设置仪器舱。浮体内设置四个仪器井用于安装水文、水质监测仪器,仪器井内设置固定支架用于固定监测仪器。 浮体聚脲层采用模塑方法制作,外形尺寸准确;浮体具有一定弹性,能在外力撞击和挤压下变形并完全回复,抗撞性好、重量轻。同时浮体内部骨架具有高刚性和高强度,满足浮标在起吊和拖带时的受力要求,结构可靠;不锈钢支撑骨架和表层聚脲之间采用机械连接固定,连接强度高,并和聚脲材料形成整体,密封效果好,不存在渗漏的风险。 图2-4 浮标标体 (2)上部支架 浮标上部支架采用不锈钢型钢材料焊接制作,支架底部的连接板和浮体上表面内嵌的不锈钢螺栓连接。支架的四个连接板上分别焊接起吊环;支架顶部设置护圈,护圈内可以安装航标灯,风速仪支架、温湿度仪等。支架中间部位设置太阳能电池板安装架和线缆转接密封箱。 上部支架安装60瓦太阳能板四块,四块板沿圆周方向均布,每块板和水平面成约75度夹角,可以保证较好的光照效能。太阳能板接线盒内采用硅胶密封处理,能够在潮湿环境中长期使用。太阳能板和安装支架之间设置玻璃钢背板,可以减小金属材料的电化学腐蚀,并保护太阳能板免受飞溅波浪的侵蚀。太阳能板的连接电缆沿上部支架的横撑角钢横向穿线管转到转接箱位置下,通过水密穿线节进入转接箱。 图2-5 浮标标体上部支架 (3)转接箱 转接箱安装在上部支架内,分箱体和箱盖两部分,采用外法兰结构用密封条压紧密封。转接箱底部中间插入不锈钢穿线管,采用螺栓压紧橡胶垫密封。拧松连接螺栓后,穿线管可以在转接箱内上下活动以方便浮标整体安装。 转接箱底部设置不锈钢水密穿线节8个,其中4个用于太阳能电池板连接电缆,另外4个用于上部支架顶部的气象仪器线缆;太阳能电池板连接电缆在转接箱内部分别汇集到正负铜接线端子上,由一条电缆经穿线管进入浮体内预埋的穿线管座,再进入仪器舱,为整套浮标的监测仪器提供能源。气象仪器的数据线缆经过穿线管进入仪器舱,连接数据采集模块。
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