一种基于北斗卫星的双向通信多参数波浪浮球

本发明属于水域观测，具体为一种基于北斗卫星的双向通信多参数波浪浮球。

背景技术：

1、波浪观测浮球是一种用于监测海洋波浪情况的设备。它通常被部署在海洋或大湖中，用于收集和传输有关波浪特征的数据。波浪观测浮球一般由浮标和传感器组成。浮标通常采用圆柱形或球形设计，具有浮力，能够漂浮在水面上。传感器安装在浮球上，用于测量波浪的高度、周期、方向等参数。常见的传感器包括压力传感器、加速度计和倾斜传感器等。通过收集这些数据，波浪观测浮球可以提供详细的波浪信息，帮助科学家、气象学家、海洋工程师等了解和预测海洋波浪的变化趋势。这对于海洋工程、航海、沿海建设以及海洋灾害预警等方面都具有重要意义。

2、用于海洋或湖泊的波浪浮球一般内置有多种传感器且会安装多重通信模块用于远程通信，一般会利用4g网络或北斗卫星通讯将观测数据实时传输至云端，搭配在线管理和数据可视化系统，组成多参数智能监测平台。这种波浪浮球由于长时间在水面上漂浮，为了防止其漂浮处预定观测水域，通常会在浮球的底端设置有锚绳来对浮球的漂浮距离进行限制，同时可防止浮球出现倾倒，虽然这种锚绳的限位方式可以对浮球位置进行限位，但由于水流作用以及风力作用，导致锚绳孔和锚绳之间存在一定的摩擦，长时间的摩擦极易导致锚绳出现过度磨损引发断裂，亟需进行改进。

3、常规的波浪浮球其形状一般为飞碟型，且通常采用上下壳体复合而成并在上下壳体的内部内置有密封腔用于安装各种传感器和电池，这种结构形式能保持浮球的漂浮稳定性，但在实际使用时，由于浮球长时间与水面接触，且上下壳体之间采用螺栓进行固定，极易导致螺栓出现锈蚀现象，影响浮球的拆装维护过程。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于北斗卫星的双向通信多参数波浪浮球，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于北斗卫星的双向通信多参数波浪浮球，包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体的形状相同，所述上壳体的底端与下壳体的顶端相接触，所述上壳体和下壳体的内部均安装有加强筋，所述上壳体和下壳体之间设有密封腔，所述密封腔的上下两端分别与上壳体内腔的顶端和下壳体内腔的底端相接触，所述下壳体底端的中部固定连接有凸块，所述凸块的内部开设有锚绳孔，所述锚绳孔的左右两端均安装有润滑管，所述下壳体的底端均安装有位于凸块前后两侧的配重罐，所述润滑管的前后两侧均设有润滑组件，所述润滑组件的局部结构与润滑管靠近左右两侧的前后两端相连通，所述下壳体顶端的外侧面等角度开设有固定槽，所述上壳体底端的外侧面等角度安装有固定块。

3、在使用前，需将各种传感器和网络模块安装在密封腔的内部并保持其密封性，同时需将电池同样安装在密封腔的内部以对装置进行供电，同时需将装置放置在待检测的预定水域中，在正常状态时下壳体的外侧面位于水平面以下，且装置的吃水深度可进行调整，在使用时必须保持装置处于水平状态，确保监测数据的准确性。

4、作为本发明进一步的技术方案，所述锚绳孔的内部套接有锚绳，所述润滑管的内侧面等角度镶嵌安装有滚珠，所述滚珠相对润滑管滚动，所述滚珠的外侧面与锚绳的外侧面相接触。

5、为了确保装置处于预定水域的内部，且不会漂浮出检测水域，需将锚绳安装在锚绳孔的内部以对装置进行牵引，同时在锚绳孔与锚绳的接触过程中，其中锚绳的外侧面可与滚珠的外侧面相接触，将滑动摩擦转变为滚动摩擦，建议摩擦力，减小锚绳的磨损。

6、作为本发明进一步的技术方案，所述配重罐远离凸块一端且靠近底端的位置上固定连通有电磁进水阀，所述配重罐的另一端对称固定连通有电磁排水阀，所述电磁进水阀和电磁排水阀的内部均安装有单向阀。

7、作为本发明进一步的技术方案，所述电磁进水阀和电磁排水阀内部的单向阀方向分别为向内导通和向外截止以及向外导通和向内截止，所述电磁排水阀远离配重罐的一端固定连通有三通阀，所述三通阀远离电磁排水阀的一端固定连通有输水管，所述输水管远离三通阀的一端与润滑组件的局部结构之间相连通。

8、作为本发明进一步的技术方案，所述润滑组件包括储油管，所述储油管的左右两侧均固定连通有输油管，所述输油管的另一端与润滑管之间相连通，所述储油管底端的中部固定连通有进水管，所述进水管的另一端与输水管之间相连通。

9、作为本发明进一步的技术方案，所述储油管内腔的左右两侧均活动套接有活塞板，两个所述活塞板之间固定连接有位于储油管内部的伸缩杆，所述伸缩杆的外侧面通过固定件与储油管的内腔相连接，所述活塞板和储油管内腔之间填充润滑油。

10、当需要对装置的吃水深度进行调整来检测更多数据时，此时即可开启电磁进水阀此时即可开启电磁进水阀，由于下壳体的底端位于水下，此时水流即可通过电磁进水阀进入配重罐的内部，随着水流的进入，配重罐内部的重量随之增加，此时需保持两个电磁进水阀的同时开启，使得进入配重罐内部的水流相同，此时下壳体的重量随之增加，装置随之向下位移，吃水深度随之增加，当需要上浮时可通过开启电磁排水阀的阀门释放位于配重罐内部的水流即可完成深度调整过程。

11、通过对湖泊水流自身的利用，通过增加的水流实现配重罐重量的增加，通过调整进入配重罐内部的水流容量，利用水流容量的变化实现下壳体质量的变化，使其只需控制电磁进水阀和电磁排水阀的启闭即可对下壳体的吃水深度进行自动调整，且可通过网络模块实现远程调整，自动化程度较高，可满足不同环境下的观测需求，实用性较高。

12、当水域的风力和水流作用导致装置出现位移时，此时锚绳会与润滑管之间发生摩擦，此时可定期开启电磁排水阀的阀门释放一定的清水并关闭三通阀底端的阀门此时清水随之通过输水管进入进水管处，并进入储油管的中部，且对左右两端活塞板施加压力，此时伸缩杆随之被拉伸并带动两个活塞板发生相对远离，此时活塞板即可对为位于储油管内部的润滑油施加推力，并将润滑油通过输油管输送至润滑管的内部并浸润至锚绳的外侧面，完成润滑并进一步降低摩擦。

13、其中输油管的内部安装有单向阀保证了润滑油仅能单向进入润滑管的内部，同时需定期对储油管的内部填充有润滑油，且润滑油选用水溶性润滑脂为最佳。

14、通过对水域内部的水流进行利用，利用存储在配重罐内部的水流作为动力，并将水流的流动转变为压力作用通过压力作用实现润滑油的自动添加，整个过程只需控制电磁排水阀以及三通阀的阀门启闭即可，通过自添加的润滑油配合滚珠的滚动作用可显著降低锚绳与润滑管之间的摩擦，避免传统装置锚绳因摩擦易发生断裂的问题，提高锚绳的使用寿命。

15、作为本发明进一步的技术方案，所述上壳体的底端和下壳体的顶端相接触时，所述固定块贯穿固定槽的底端且与固定槽之间活动卡接，所述固定块的侧面开设有收纳槽，所述收纳槽的内部活动卡接有卡块，所述卡块相对收纳槽左右位移。

16、作为本发明进一步的技术方案，所述上壳体的底端和下壳体的顶端相接触时，所述卡块的顶端与下壳体的底端相接触，所述收纳槽内腔远离卡块的一端固定连接有固定管，所述固定管的内部活动套接有活动板，所述活动板相对固定管左右位移。

17、作为本发明进一步的技术方案，所述活动板远离固定管的一端固定连接有活动杆，所述活动杆远离活动板的一端你贯穿固定管的一端且与卡块的一端相连接，所述活动板远离活动杆的一端固定连接位于固定管内部的限位弹簧，所述限位弹簧的另一端与固定管内腔的一端相连接。

18、当需要对上壳体和下壳体进行组装时，可将上壳体底端的固定块与固定槽相对应，并向下施加压力，使得固定块插入固定槽的内部，此时固定槽的引导作用即可对卡块施加推力，此时活动杆随之向内侧进行位移且限位弹簧被压缩，并使得卡块进入收纳槽的内部完成隐藏，直至卡块运动至下壳体的底端，此时卡块的一侧无固定槽的阻挡，此时限位弹簧自动复位即可带动卡块朝远离收纳槽的方向进行位移，直至卡块凸出收纳槽且卡块的顶端与下壳体的顶端相接触，此时即可完成上壳体和下壳体的组装，拆卸时将卡块塞入收纳槽的内部并向上提起上壳体即可实现拆卸过程，完成快速拆装过程。

19、通过利用上壳体和下壳体的特殊形状，并配合固定槽对卡块施加的压力，以及收纳槽的导向作用，使其只需简单的插接即可实现上壳体和下壳体的快速组装，同时拆卸时只需反向操作即可快速实现拆卸，整个拆装过程无需使用螺栓进行拆装，可有效避免传统装置因使用螺栓导致易发生腐蚀的问题，简化装置的维护过程，提高维护效率。

20、本发明的有益效果如下：

21、1、本发明通过对水域内部的水流进行利用，利用存储在配重罐内部的水流作为动力，并将水流的流动转变为压力作用通过压力作用实现润滑油的自动添加，整个过程只需控制电磁排水阀以及三通阀的阀门启闭即可，通过自添加的润滑油配合滚珠的滚动作用可显著降低锚绳与润滑管之间的摩擦，避免传统装置锚绳因摩擦易发生断裂的问题，提高锚绳的使用寿命。

22、2、本发明通过利用上壳体和下壳体的特殊形状，并配合固定槽对卡块施加的压力，以及收纳槽的导向作用，使其只需简单的插接即可实现上壳体和下壳体的快速组装，同时拆卸时只需反向操作即可快速实现拆卸，整个拆装过程无需使用螺栓进行拆装，可有效避免传统装置因使用螺栓导致易发生腐蚀的问题，简化装置的维护过程，提高维护效率。

23、3、本发明通过对湖泊水流自身的利用，通过增加的水流实现配重罐重量的增加，通过调整进入配重罐内部的水流容量，利用水流容量的变化实现下壳体质量的变化，使其只需控制电磁进水阀和电磁排水阀的启闭即可对下壳体的吃水深度进行自动调整，且可通过网络模块实现远程调整，自动化程度较高，可满足不同环境下的观测需求，实用性较高。