一種水面溢油跟蹤浮標的製作方法

2023-07-21 00:08:31 2

專利名稱：一種水面溢油跟蹤浮標的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種水面溢油跟蹤裝置，特別是一種水面溢油跟蹤浮標。
背景技術：
當水面發生溢油事故時，溢油跟蹤浮標的使用可以實現對溢油的廉價、實時、全天 候跟蹤。溢油跟蹤浮標與溢油油膜的風係數的接近程度是決定溢油跟蹤浮標跟蹤溢油油膜 的準確程度的主要因素，而海洋環境因素對水面溢油浮標漂移的隨機影響是決定溢油跟蹤 浮標跟蹤溢油油膜的準確程度的重要因素。溢油油膜的風係數的大小受溢油的品種、地理 位置、環境等因素的綜合影響，通常情況下，溢油風係數的變化範圍為0. 02-0. 035。但現有 溢油跟蹤浮標的設計方案一經確定，其風係數是一個固定值，這樣的浮標不能適應跟蹤具 有不同風係數溢油的需要，因此也無法對溢油實施長時間有效跟蹤。若溢油風係數為0. 02， 而浮標的風係數為0. 035，當風速為5m/s時，跟蹤10小時的跟蹤誤差累積將達到4千米以 上，而海上溢油的跟蹤經常要1周或更長時間，跟蹤誤差也將大大增加，此時浮標的位置信 息已無參考意義。
發明內容為解決現有技術存在的上述問題，本實用新型要設計一種可以調整風係數、提高 跟蹤精度、增加航向穩定性、減小水面環境因素隨機影響的水面溢油跟蹤浮標。為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下一種水面溢油跟蹤浮標包括水 密外殼、地理位置信號接收裝置和發射裝置，所述的地理位置信號接收裝置和發射裝置安 裝在水密外殼內，所述的水密外殼底部安裝有垂直水翼、頂部安裝有垂直風翼，在垂直風翼 上安裝有水平風翼；所述的水平風翼通過水平的轉軸與垂直風翼相連，水平風翼可以繞轉 軸旋轉。本實用新型所述的垂直水翼和垂直風翼安裝在水密外殼縱向中心線上，所述的垂 直風翼安裝在水密外殼的艏部，所述的垂直水翼安裝在水密外殼的尾部。本實用新型所述的垂直水翼、垂直風翼和水平風翼的橫截面形狀為流線形。與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果1、由於本實用新型在垂直風翼上設置可以繞水平轉軸旋轉的水平風翼，可以根據 溢油事故現場的實際溢油風係數，在不打開溢油跟蹤浮標水密外殼的情況下，通過調整水 平風翼的角度，改變水平風翼的迎風面積，從而使浮標獲得不同的風係數。由於本實用新型 的浮標的風係數可以根據事故現場的溢油油膜具體情況進行調節，使投放使用的浮標風系 數與事故現場溢油油膜的風係數更加接近，從而有效提高浮標應用在不同溢油事故中的適 應性。2、大片溢油油膜的漂移路徑較穩定，其漂移速度可以採用表層海流速度與風速和 風係數乘積之和來表達，但浮標體積小，其運動軌跡更容易受海洋環境中的隨機因素影響， 提高航向的穩定性、減小浮標的橫向側滑運動是減小海洋環境隨機因素對浮標軌跡影響的關鍵。由於本實用新型在水密外殼頂部設置垂直風翼、底部設置垂直水翼，由船舶基本原理 可知，這樣的設計可有效提高浮標的航向穩定性；當海洋環境中的一個隨機短時作用力使 浮標與表面水橫向的相對速度，由於垂直水翼的存在，浮標繞垂直中心軸轉動一定角度，此 時垂直風翼受到風力作用產生對浮標的側向作用力，進而減小浮標與表面水的橫向相對運 動速度。因此本實用新型可以實現浮標在風向垂直方向上與表面水等速度運動，提高浮標 在順風方向上運動的航向穩定性。

本實用新型共有附圖3張，其中圖1是水面溢油跟蹤浮標的結構示意圖。圖2是圖1的側視圖。圖3是圖1的俯視圖。圖中，1、水密外殼，2、垂直水翼，3、轉軸，4、水平風翼，5、垂直風翼。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型進行進一步地描述。如圖1-3所示，一種水面溢油跟 蹤浮標包括水密外殼1、地理位置信號接收裝置和發射裝置，所述的地理位置信號接收裝置 和發射裝置安裝在水密外殼1內，所述的水密外殼1底部安裝有垂直水翼2、頂部安裝有垂 直風翼5，在垂直風翼5上安裝有水平風翼4 ；所述的水平風翼4通過水平的轉軸3與垂直 風翼5相連，水平風翼4可以繞轉軸3旋轉。所述的垂直水翼2和垂直風翼5安裝在水密 外殼1軸向中心線上，所述的垂直風翼5安裝在水密外殼1的艏部，所述的垂直水翼2安裝 在水密外殼1的尾部。所述的垂直水翼2、垂直風翼5和水平風翼4的橫截面形狀為流線 形。本實用新型的操作方法包括以下步驟A、根據事故現場的海況、地理位置和溢油的品種，確定溢油風係數；B、旋轉水平風翼4，使水平風翼4旋轉到一定角度後固定；所述的角度對應的浮標 風係數與溢油風係數相等；C、啟動浮標中電子設備後，投放到溢油油膜中。本實用新型的一個具體實施例如下某近海海域發生溢油事故，根據事故發生地 的地理位置、海況以及溢油的品種，通過預估法確定溢油風係數為0. 022 ；按浮標的操作手 冊，順時針旋轉水平風翼5轉動30度，即將浮標的風係數調整至0. 022 ；啟動浮標上的電子 設備後，將調整完畢的浮標投放到溢油油膜中；返航。浮標將與溢油油膜等速漂移，檢測中 心接收到的浮標的位置信息就是溢油油膜的位置。
權利要求一種水面溢油跟蹤浮標，包括水密外殼(1)、地理位置信號接收裝置和發射裝置，所述的地理位置信號接收裝置和發射裝置安裝在水密外殼(1)內，其特徵在於所述的水密外殼(1)底部安裝有垂直水翼(2)、頂部安裝有垂直風翼(5)，在垂直風翼(5)上安裝有水平風翼(4)；所述的水平風翼(4)通過水平的轉軸(3)與垂直風翼(5)相連，水平風翼(4)可以繞轉軸(3)旋轉。
2.根據權利要求1所述的水面溢油跟蹤浮標，其特徵在於所述的垂直水翼(2)和垂 直風翼(5)安裝在水密外殼(1)縱向中心線上，所述的垂直風翼(5)安裝在水密外殼(1) 的艏部，所述的垂直水翼(2)安裝在水密外殼(1)的尾部。
3.根據權利要求1所述的水面溢油跟蹤浮標，其特徵在於所述的垂直水翼(2)、垂直 風翼(5)和水平風翼(4)的橫截面形狀為流線形。
專利摘要本實用新型公開了一種水面溢油跟蹤浮標，包括水密外殼、地理位置信號接收裝置和發射裝置，所述的地理位置信號接收裝置和發射裝置安裝在水密外殼內，所述的水密外殼底部安裝有垂直水翼、頂部安裝有垂直風翼，在垂直風翼上安裝有水平風翼；所述的水平風翼通過水平的轉軸與垂直風翼相連，水平風翼可以繞轉軸旋轉。本實用新型投放前，先確定溢油風係數；再旋轉水平風翼到一定的角度。由於本實用新型在垂直風翼上設置可以繞水平轉軸旋轉的水平風翼，可以根據溢油事故現場的實際溢油風係數，在不打開溢油跟蹤浮標水密外殼的情況下，通過調整水平風翼的角度，改變水平風翼的迎風面積，從而使浮標獲得不同的風係數。
文檔編號B63B22/00GK201580532SQ20092028834
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月22日 優先權日2009年12月22日
發明者劉寅東, 王天霖 申請人:大連海事大學