多功能充气航标的制作方法

本实用新型涉及一种航标，具体来说，涉及一种多功能充气航标。

背景技术：

航标是指示航道方向、界限，帮助引导船舶航行、定位和标示碍航物与表示警告的人工标志，设于通航水域以标示航道、锚地、滩险以及其他航标物的位置，标识水深、风情，指挥狭窄水道的交通，其作用是白天船舶驾引人员观察航标作为助航的主要参考物，夜晚是支撑航标灯的重要助航设施。指示航标可反映航道尺度、确定航道方向、标定航道界限、揭示航道信息、引导船舶安全航行的重要标志，其可以分为位置固定的固定航标和漂浮在水面的浮动航标。目前，在通航水域的航道上通常采用位置固定的固定航标作为助航设施，但是由于固定航标存在结构通常较复杂、比较笨重、成本较高而且运输安装比较费时费力等缺陷，造成在碰到通航水域航道上的固定航标发生功能故障，或者在碰到大风大浪的极端天气影响而造成局部区域的固定航标发生损坏时，固定航标一般很难在较短的时间内进行维修或者更换，从而影响该通航水域船舶的正常航行，甚至容易导致船舶发生偏离航道而发生交通事故；而且在临时开辟的通航水域，目前还没有一种便于搬运、成本低廉、方便实用的用于临时助航的浮动式航标。因此，急需设计一种结构简单、容易运输安装、快捷投入使用、成本低廉的用于临时应急的多功能充气航标，以克服上述由于固定航标发生功能故障或者损坏、以及在临时开辟的通航水域没有辅助助航设施，而影响该通航水域船舶的正常航行，甚至容易导致船舶发生偏离航道而发生交通事故的问题。

此外，浮动航标在使用过程中需要在受水流冲击时的保持良好的平衡，在风力小于4级的正常天气下，现有的固定方式可以使浮动航标固定，然而当浮动航标收受外力的作用过大，浮动航标就会偏离原来的位置，不能很好地起到警示指示的作用，甚至容易做出错误的指示，造成无法挽回的损失。本实用新型的用于临时应急的多功能充气航标，通过在浮体式指示航标上设置位置校正系统，以保证了航标的准确定位。

技术实现要素：

针对以上的不足，本实用新型提供了一种结构简单、质量轻便于运输以及搬运、快速安装投入使用、成本低廉，并可自动充气的、平衡稳定性好，保证了浮体航标的准确定位，解决浮体航标容易偏离设定位置而做出错误问题的多功能充气航标，它包括用于在夜晚作为船舶驾使人员观察航标助航的指示灯组件、用于使得航标在充气后漂浮在水面上的折叠气囊、用于使得航标在水面保持平衡并防止发生倒置现象的平衡体、用于向折叠气囊内自动充气的充气装置、用于连接平衡体与沉块的锚链、用于对航标在指定通航水域进行位置固定的沉块、微控制器、电磁阀、压力传感器和蓄电池，所述指示灯组件包括灯珠和灯座，所述折叠气囊内部形成有内腔，所述折叠气囊的顶部设置有折叠气柱，所述灯珠通过灯座设置在折叠气柱的顶端面上，所述折叠气柱的底端开口与所述内腔相连通；所述折叠气囊上设有容置腔，所述容置腔底端开口与内腔保持连通，所述容置腔的顶端开口设有第一密封盖，所述压力传感器设置在第一密封盖上；所述充气装置为充气瓶，所述充气瓶设置在折叠气囊的容置腔内，所述充气瓶的出气口内设置有电磁阀，所述电磁阀用于控制所述充气瓶的出气口的开启或者闭合，所述充气瓶的出气口与内腔相连通；所述平衡体固定设置在折叠气囊的底部，所述锚链的一端与平衡体连接，所述锚链的另一端与沉块连接；所述微控制器和蓄电池均设置在折叠气囊的内腔内，电磁阀和压力传感器均与微控制器电性连接，压力传感器用于检测外界的压力并将检测的压力信号发送至微控制器，微控制器用于根据压力信号控制电磁阀的开关状态；所述蓄电池用于为各用电器件进行供电，所述灯珠通过导电线与蓄电池电性连接，所述微控制器、电磁阀以及压力传感器均与蓄电池电性连接。

为了进一步实现本发明，所述多功能充气航标还包括定位系统、控制系统、推进器和防水密封壳，所述定位系统和控制系统均设置在防水密封壳的腔体内，所述防水密封壳设置在平衡体的中空腔体内，所述平衡体的左、右两侧分别设有推进器；所述定位系统和推进器分别与控制系统电性连接。

为了进一步实现本发明，所述定位系统为北斗卫星导航系统或者GPS定位系统，所述定位系统可在通航水域全天候、全天时、任何天气状况下提供高精度、可靠性较好的定位与导航服务。

为了进一步实现本发明，所述指示灯组件还包括灯罩，所述灯罩固定安装在灯座上，所述灯珠设置在灯罩内部，所述灯珠与灯座电性连接，所述灯座通过导电线与蓄电池电性连接，所述灯座设置在折叠气柱的顶端面上。

为了进一步实现本发明，所述折叠气柱为一顶端密封封口、底端开口的可折叠的圆柱型管状结构。

为了进一步实现本发明，所述折叠气囊上设有放气嘴，所述放气嘴上设有第二密封盖。

为了进一步实现本发明，所述平衡体为倒锥台形状的金属块。

为了进一步实现本发明，所述平衡体设有中空腔体，所述中空腔体内填充有颗粒状的配重材料，使得浮体式指示航标在水面能够较好地保持平衡。

为了进一步实现本发明，所述充气装置为储存有安全稳定、环保无污染、无毒无害的液化气体的充气瓶。

为了进一步实现本发明，所述沉块是具有一定重量的金属钢块或者水泥墩。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的多功能充气航标，它设有用于在夜晚作为船舶驾使人员观察航标助航的指示灯组件、用于使得浮体式指示航标在充气后漂浮在水面上的折叠气囊、用于使得浮体式指示航标在水面保持平衡并防止发生倒置现象的平衡体、用于向折叠气囊内自动充气的充气装置、用于连接平衡体与沉块的锚链、用于对浮体式指示航标在指定通行水域进行位置固定的沉块、微控制器、电磁阀、压力传感器和蓄电池。本实用新型采用折叠气囊作为浮体式航标本体，并在折叠气囊内设置有充气装置，通过设置在第一密封盖上压力传感器作为充气装置的充气瓶出气口的开关，在使用时可以通过折叠气囊随着水深的增加，压力传感器检测到的压力也随之增大，压力传感器并将检测到的压力信号即时发送至微控制器，微控制器将压力传感器检测的压力与预设的压力值进行对比，当压力传感器检测的压力的压力大于预设的压力值时，微控制器控制并触发电磁阀打开，充气瓶的液化气瞬间气化并从其出气口不断排出到内腔，从而使得充气装置不断向折叠气囊内充气，直至折叠气囊的内腔与折叠气柱的空腔充满为止，形成气囊式浮体式指示航标，并通过充满气体的折叠气囊在水中产生的浮力漂浮在水面上，利用在折叠气囊的底部设置平衡体，使得浮体式指示航标在水面较好地保持平衡，并有效防止浮体式指示航标发生倒置，利用锚链连接的沉块对浮体式指示航标在指定区域进行航标位置的固定，利用在灯珠在夜晚作为船舶驾使人员观察航标助航的主要参考物。此外，在使用时可以通过人工手动按压压力传感器开启设置在充气瓶出气口内的电磁阀，使得充气装置不断向折叠气囊内充气，以作气囊式浮体式指示航标用。本实用新型结构简单、质量轻便于运输以及搬运、快速安装投入使用、成本低廉，克服了现有技术的固定航标发生功能故障或者损坏、以及在临时开辟的通航水域没有辅助助航设施，而影响该通航水域船舶的正常航行，甚至容易导致船舶发生偏离航道而发生交通事故的问题。

2、本实用新型的多功能充气航标，设置有GPS或者北斗导航定位系统、控制系统、推进器和防水密封壳组成的位置调节器，定位系统和控制系统均设置在防水密封壳的腔体内，防水密封壳设置在平衡体的中空腔体内，平衡体的左、右两侧分别设有推进器，其可保证充气浮体航标的准确定位，避免水面风力过大导致浮体航标偏移移位，浮体航标偏离设定位置而做出错误的指示，导致船舶发生偏离航道而发生危险。

3、本实用新型的多功能充气航标，其平衡体设有中空腔体，中空腔体内填充有颗粒状的配重材料，使得浮体式指示航标在水面能够较好地保持平衡。

附图说明

图1为本实用新型的实施例一处于工作状态时的结构示意图(折叠气囊充满气体，折叠气囊处于完全展开状态)；

图2为本实用新型的实施例一处于非工作状态时的结构示意图(折叠气囊未充满气体，折叠气囊处于折叠状态)；

图3为本实用新型的实施例一的电路控制原理图；

图4为本实用新型的实施例二处于工作状态时的结构示意图(折叠气囊充满气体，折叠气囊处于完全展开状态)；

图5为本实用新型的实施例二的定位系统、控制系统、推进器安装位置结构示意图；

图6为本实用新型的实施例二的电路控制原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步阐述，其中，本实用新型的方向以图1为标准。

实施例一：

如图1至图3所示，本实用新型的多功能充气航标，它包括指示灯组件1、折叠气囊2、平衡体3、充气装置4、锚链5、沉块6、微控制器7、电磁阀8、压力传感器9和蓄电池10，指示灯组件1用于在夜晚作为船舶驾使人员观察航标助航的主要参考物，折叠气囊2在充气后以使得浮体式指示航标漂浮在水面上，平衡体3用于防止浮体式指示航标在水面发生倒置现象，充气装置4在浮体式指示航标使用过程中用于向折叠气囊2内自动充气，锚链5以及沉块6用于对浮体式指示航标在指定区域进行航标位置的固定，指示灯组件1固定设置在折叠气囊2的顶端，平衡体3固定设置在折叠气囊2的底端，充气装置4设置在折叠气囊2内，其中：

指示灯组件1包括灯座11、灯珠12、灯罩13和导电线14，灯珠12与灯罩13均固定安装在灯座11上，且灯珠12位于灯罩13内部并与灯座11电性连接，导电线14的顶端与灯座11电性连接。

折叠气囊2采用强度高、耐老化性能优异、耐高温、可纺性好等性能聚酰胺或者其它类似高性能材料制成，折叠气囊2内部形成有内腔20，折叠气囊2的顶部设置有折叠气柱21，折叠气柱21为一顶端密封封口、底端开口的可折叠的圆柱型管状结构，灯座11固定连接于折叠气柱15的顶端，折叠气柱21的底端开口与内腔20相连通；在折叠气囊2顶端面上并位于折叠气柱21的两侧位置还分别设有容置腔22以及用于放气的放气嘴23，容置腔22底端开口与内腔20保持连通，容置腔22的顶端开口处对应设置有与其顶端开口形成密封配合的并可打开或者盖合的第一密封盖24，压力传感器9固定设置在第一密封盖24上，折叠气囊2上相应于放气嘴23的位置还设有与放气嘴23形成密封配合的并可打开或者盖合的第二密封盖25。

平衡体3的顶端面与折叠气囊2的底端面固定连接，平衡体3为一重量较大的倒锥台形状的金属块或者设计有配重空间的中空腔体，其中空腔体内填充有颗粒状的配重材料，以使得浮体式指示航标在水面较好地保持平衡，并有效防止浮体式指示航标发生倒置。

充气装置4优选为储存有安全稳定、环保无污染、无毒无害的液化气体的充气瓶，充气瓶固定设置在折叠气囊2的容置腔22内，充气瓶的出气口内设置有电磁阀8，充气瓶的出气口与折叠气囊2的内腔20相连通，电磁阀8可控制折叠气囊2的内腔20与充气装置4的充气瓶的出气口的连通与闭合。

锚链5的一端与平衡体3的底部连接，锚链5的另一端与沉块6连接，沉块6可以是具有一定重量的金属钢块(铁锚)，也可以是具有一定重量的水泥墩，还可以是金属钢块(铁锚)与水泥墩的结合。

微控制器7和蓄电池10均设置在折叠气囊2的内腔20内，微控制器7优选为带有MCU微处理器的控制面板，微控制器7的输入端与压力传感器9电性连接，微控制器7的输出端与电磁阀8电性连接，压力传感器9用于检测外界的压力并将检测的压力信号发送至微控制器7，微控制器7用于根据压力传感器9传送的信号控制电磁阀8的开关，以使得充气瓶对折叠气囊2进行充气；蓄电池10用于为各用电器件进行供电，导电线14的底端与蓄电池10电性连接，微控制器7、电磁阀8以及压力传感器9均与蓄电池10电性连接。

本实施例的工作过程与操作原理：本实施例的多功能充气航标，通过设置在第一密封盖24上压力传感器9作为充气装置4的充气瓶出气口的开关，即在使用时可以通过折叠气囊2随着水深的增加，压力传感器9检测到的压力也随之增大，压力传感器9并将检测到的压力信号即时发送至微控制器7，微控制器7将压力传感器9检测的压力与预设的压力值进行对比，当压力传感器9检测的压力的压力大于预设的压力值时，微控制器7控制并触发电磁阀8打开，使得充气装置4的充气瓶出气口处于开启状态并与折叠气囊2的内腔20相连通，充气瓶的液化气瞬间气化并从其出气口不断排出到内腔20，从而使得充气装置4不断向折叠气囊2内充气，在30至60秒内，充气装置4充气瓶内的气体即可将折叠气囊2的内腔20与折叠气柱21的空腔充满，形成气囊式浮体式指示航标，并通过充满气体的折叠气囊2在水中产生的浮力漂浮在水面上，利用在折叠气囊2的底部设置平衡体3，使得浮体式指示航标在水面较好地保持平衡，并有效防止浮体式指示航标发生倒置，利用锚链5连接的沉块6对浮体式指示航标在指定区域进行航标位置的固定，利用在灯珠在夜晚作为船舶驾使人员观察航标助航的主要参考物。此外，在使用时可以通过人工手动按压压力传感器9开启设置在充气瓶出气口内的电磁阀8，使得充气装置4不断向折叠气囊2内充气，以作气囊式浮体式指示航标用。

实施例二：

本实施例与实施例一的不同在于：如图3至图6所示，本实施例的多功能充气航标还包括定位系统30、控制系统40、推进器50和防水密封壳60，定位系统30为北斗卫星导航系统(BDS)或者GPS定位系统，本实施例优选采用可在全球范围内全天候、全天时、在任何天气条件下提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力北斗卫星导航系统(BDS)，定位系统30和控制系统40均设置在防水密封壳60的腔体内，防水密封壳60设置在平衡体3的中空腔体内，在平衡体3的左、右两侧均设有水平放置的推进器50，推进器50优选为质量轻的小型推进器，以便于浮体航标漂浮在水面上以及运输搬运；定位系统30和推进器50均与控制系统40电性连接。

本实施例的多功能充气航标的工作过程为：将本实施例的多功能充气航标放置在指定区域范围内，通过控制系统40设定目标位置或者航标预定范围，利用定位系统30实时测定浮体式指示航标所在的位置，定位系统30并将位置信息传送给控制系统40，控制系统40判断浮体式指示航标是否到达目标位置或者是否在航标预定范围之内，若没有达目标位置或者不在航标预定范围之内，则控制系统40计算浮体式指示航标所在位置达目标位置或者航标预定范围的路径信息，并根据路径信息转换成控制指令，控制浮体式指示航标的平衡体3左、右两侧设置的推进器50运动，驱动控制浮体式指示航标到达目标位置或者航标预定范围。此外，当平衡体3左、右两侧设置的推进器50速度相同时，其可驱动控制浮体式指示航标前进，而在平衡体3左、右两侧设置的推进器50速度不相同时，其可驱动控制浮体式指示航标转向。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部微小的结构改动，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，且属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。