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摘 要：本文简要介绍了一种沉浮式海洋安全装置的理论设计，该装置能改善海洋安全装置的安全性，在恶劣的海况时能潜入一定深度的水域，降低波浪、台风等对海洋安全装置的影响。
关键词：海洋安全装置;沉浮式;气囊
前言
地球上海洋面积占比超过70%，随着人类经济、社会活动的迅速发展，人们已将目光逐漸投向海洋。海洋经济是我国经济体系的重要组成部分，海洋工程装备也一直是国家的重要研究方向。现在诸如波浪能发电装置、风能发电装置、波浪浮标、海洋检测平台、海洋指示标志等诸多的海洋工程装备都是直接放置在海洋环境中，同海洋的环境直接联系在一起。而海洋中的环境变化剧烈，许多海洋工程结构物长期由于承受着来自海洋上各个方面的不利因素影响，严重影响了其正常工作，特别是在恶劣的大风、大浪情况下，海洋装备会发生损坏甚至是倾覆。传统的海洋安全装置往往固定于海洋工程装备表面，用以观察海洋结构物的运行状况，为更好安全的观察监测海洋工程装备的工作状态，本设计提出一种沉浮式海洋安全装置。
一、一种沉浮式海洋安全装置设计介绍
主体结构介绍，主体结构主要为壳体，壳体底部的中间位置安装有防水壳，壳体底部的两侧安装有漂浮装置，壳体的顶部两侧设置有两组滑槽，滑槽的内部安装有直线滑轨，直线滑轨的顶部设置有滑块，滑块的顶部安装有开合门。滑块开合门的顶部安装有太阳能板，太阳能板能在海面环境较为稳定时供给装置一定的能量，开合门远离太阳能板的一侧安装有母锁块和公插头，开合门的顶部安装有两组把手，壳体内部的两壁安装有四组安装板，其中右侧的安装板的顶部安装有定位装置，装置开合门的底部安装放置架，壳体内部的底部安装有控制装置和蓄电池，控制装置的内部设置有控制器和控制开关。
本装置的前侧安装有摄像头，通过摄像头去观察监测海洋装备的工作情况，内部设置有GPS与北斗定位系统，能够实施的定位并发生位置信息和观测信息给陆上监测站。壳体顶部安装有流动管，漂浮装置的底部安装有安装块，安装块的左侧安装有水泵，水泵的底部安装有抽水管。防水壳的内部安装有转向电机，转向电机的底部通过连接杆安装有前进电机，前进电机的末端安装有前进螺旋桨，前进电机的外侧设计有防水罩等防水设施。
安装板的底部安装有上升电机罩，所述上升电机罩的内部安装有上升电机，所述上升电机的输出端安装有上升螺旋桨，上升螺旋桨的外侧安装有底部防护装置。
二、本装置使用原理
根据波浪理论的研究实验表明，波浪的能量集中在水面表层，水面以下的三倍波高集中了全部波能的98%。在面对极端海况时，本设计能够潜入海面以下一定深度，由于该深度处水体扰乱较小，能够保障本装置的安全性。在使用过程中装置的控制器通过控制开关启动水泵，可以通过抽水管将海水抽进气囊，可以将本装置潜入海水中，需要上升时，控制器启动上升电机，将本装置推向海面，到达海面时，水泵再将气囊中的水排出，空气通过流动管进入气囊，可以使本装置悬浮在水面，可以关掉上升电机，节约能耗。
在海上设备出现问题时，本装置可以通过摄像头检查设备问题，同时控制器打开前进电机，推动本装置移动，且转向电机进行微调前进的方向，可以让本装置进行全方位检查，通过定位装置将视频信号传输至监控中心，便于维修。
使用本装置时，气囊的内部充满了空气，同时本装置的质量较轻，可以悬浮在海面，通过前进电机和转向电机配合，使前进螺旋桨和上升螺旋桨转动，使本装置围绕海上设备旋转，再通过摄像头拍摄关于设备的照片，再通过定位装置中信号发射器，将图片信息发送至监控中心，保证设备的正常运行，定位装置可以将本装置的位置发送至监控知心，方便后期本装置出现问题时，进行检修或者回收，防止环境污染，同时太阳能板将热能转换成电能储存在蓄电池中，蓄电池为装置中的用电设施进行供电。
三、本沉浮式海洋安全装置作品优势
（一）在本作品的使用过程中，控制器通过控制开关启动水泵，可以通过抽水管将海水抽进气囊中，可以将本装置潜入海水中，需要上升时，控制器启动上升电机，将本装置推向海面，到达海面时，水泵再将气囊中的水排出，空气通过流动管进入气囊，可以使本装置悬浮在水面，可以关掉上升电机，节约能耗。
（二）当海上设备出现问题时，本装置可以通过摄像头检查设备问题，同时控制器打开前进电机，推动本装置移动，且转向电机进行微调前进的方向，可以让本装置进行全方位检查，通过定位装置将视频信号传输至监控中心，便于维修。
（三）可通过定位装置内部的GPS-北斗双模定位装置可以确定本装置的位置，在本装置失效时，将位置通过信号发射器发送给监控中心，便于回收，同时太阳能板将热能转换成电能储存在蓄电池中，蓄电池为装置内的用电设施进行用电，节约能耗，太阳能板的表面涂有防水防锈蚀涂层。
四、作品应用与展望
本文在理论提供了一种沉浮式的海洋安全装置设计，在监测、观察海洋工程装备运行方面有一定的创新型与独特性。该装置较常规安全装置有更好的安全性，对恶劣海况、水域有更好的适应性，有一定的实用价值和研发前景。希望本装置的设计能为我国的海洋装备领域贡献一份力量。
参考文献：
[1]张树青. 固定方位式海洋监测浮标能量收集装置的设计与研究[D].浙江大学，2018.
[2]叶云凌. 海上浮式充气膜结构承载性能研究[D].武汉理工大学，2019.
作者简介：
周锦龙（1999—），男，汉族，江西省宜春市人，学生，本科在读，单位：重庆交通大学航运与船舶工程学院。研究方向：船舶与海洋工程。
关键词：海洋安全装置;沉浮式;气囊
前言
地球上海洋面积占比超过70%，随着人类经济、社会活动的迅速发展，人们已将目光逐漸投向海洋。海洋经济是我国经济体系的重要组成部分，海洋工程装备也一直是国家的重要研究方向。现在诸如波浪能发电装置、风能发电装置、波浪浮标、海洋检测平台、海洋指示标志等诸多的海洋工程装备都是直接放置在海洋环境中，同海洋的环境直接联系在一起。而海洋中的环境变化剧烈，许多海洋工程结构物长期由于承受着来自海洋上各个方面的不利因素影响，严重影响了其正常工作，特别是在恶劣的大风、大浪情况下，海洋装备会发生损坏甚至是倾覆。传统的海洋安全装置往往固定于海洋工程装备表面，用以观察海洋结构物的运行状况，为更好安全的观察监测海洋工程装备的工作状态，本设计提出一种沉浮式海洋安全装置。
一、一种沉浮式海洋安全装置设计介绍
主体结构介绍，主体结构主要为壳体，壳体底部的中间位置安装有防水壳，壳体底部的两侧安装有漂浮装置，壳体的顶部两侧设置有两组滑槽，滑槽的内部安装有直线滑轨，直线滑轨的顶部设置有滑块，滑块的顶部安装有开合门。滑块开合门的顶部安装有太阳能板，太阳能板能在海面环境较为稳定时供给装置一定的能量，开合门远离太阳能板的一侧安装有母锁块和公插头，开合门的顶部安装有两组把手，壳体内部的两壁安装有四组安装板，其中右侧的安装板的顶部安装有定位装置，装置开合门的底部安装放置架，壳体内部的底部安装有控制装置和蓄电池，控制装置的内部设置有控制器和控制开关。
本装置的前侧安装有摄像头，通过摄像头去观察监测海洋装备的工作情况，内部设置有GPS与北斗定位系统，能够实施的定位并发生位置信息和观测信息给陆上监测站。壳体顶部安装有流动管，漂浮装置的底部安装有安装块，安装块的左侧安装有水泵，水泵的底部安装有抽水管。防水壳的内部安装有转向电机，转向电机的底部通过连接杆安装有前进电机，前进电机的末端安装有前进螺旋桨，前进电机的外侧设计有防水罩等防水设施。
安装板的底部安装有上升电机罩，所述上升电机罩的内部安装有上升电机，所述上升电机的输出端安装有上升螺旋桨，上升螺旋桨的外侧安装有底部防护装置。
二、本装置使用原理
根据波浪理论的研究实验表明，波浪的能量集中在水面表层，水面以下的三倍波高集中了全部波能的98%。在面对极端海况时，本设计能够潜入海面以下一定深度，由于该深度处水体扰乱较小，能够保障本装置的安全性。在使用过程中装置的控制器通过控制开关启动水泵，可以通过抽水管将海水抽进气囊，可以将本装置潜入海水中，需要上升时，控制器启动上升电机，将本装置推向海面，到达海面时，水泵再将气囊中的水排出，空气通过流动管进入气囊，可以使本装置悬浮在水面，可以关掉上升电机，节约能耗。
在海上设备出现问题时，本装置可以通过摄像头检查设备问题，同时控制器打开前进电机，推动本装置移动，且转向电机进行微调前进的方向，可以让本装置进行全方位检查，通过定位装置将视频信号传输至监控中心，便于维修。
使用本装置时，气囊的内部充满了空气，同时本装置的质量较轻，可以悬浮在海面，通过前进电机和转向电机配合，使前进螺旋桨和上升螺旋桨转动，使本装置围绕海上设备旋转，再通过摄像头拍摄关于设备的照片，再通过定位装置中信号发射器，将图片信息发送至监控中心，保证设备的正常运行，定位装置可以将本装置的位置发送至监控知心，方便后期本装置出现问题时，进行检修或者回收，防止环境污染，同时太阳能板将热能转换成电能储存在蓄电池中，蓄电池为装置中的用电设施进行供电。
三、本沉浮式海洋安全装置作品优势
（一）在本作品的使用过程中，控制器通过控制开关启动水泵，可以通过抽水管将海水抽进气囊中，可以将本装置潜入海水中，需要上升时，控制器启动上升电机，将本装置推向海面，到达海面时，水泵再将气囊中的水排出，空气通过流动管进入气囊，可以使本装置悬浮在水面，可以关掉上升电机，节约能耗。
（二）当海上设备出现问题时，本装置可以通过摄像头检查设备问题，同时控制器打开前进电机，推动本装置移动，且转向电机进行微调前进的方向，可以让本装置进行全方位检查，通过定位装置将视频信号传输至监控中心，便于维修。
（三）可通过定位装置内部的GPS-北斗双模定位装置可以确定本装置的位置，在本装置失效时，将位置通过信号发射器发送给监控中心，便于回收，同时太阳能板将热能转换成电能储存在蓄电池中，蓄电池为装置内的用电设施进行用电，节约能耗，太阳能板的表面涂有防水防锈蚀涂层。
四、作品应用与展望
本文在理论提供了一种沉浮式的海洋安全装置设计，在监测、观察海洋工程装备运行方面有一定的创新型与独特性。该装置较常规安全装置有更好的安全性，对恶劣海况、水域有更好的适应性，有一定的实用价值和研发前景。希望本装置的设计能为我国的海洋装备领域贡献一份力量。
参考文献：
[1]张树青. 固定方位式海洋监测浮标能量收集装置的设计与研究[D].浙江大学，2018.
[2]叶云凌. 海上浮式充气膜结构承载性能研究[D].武汉理工大学，2019.
作者简介：
周锦龙（1999—），男，汉族，江西省宜春市人，学生，本科在读，单位：重庆交通大学航运与船舶工程学院。研究方向：船舶与海洋工程。