全文摘要
本实用新型提供了一种卫星漂流瓶，包括上盖体、下舱体、芯片和太阳能电池装置，所述上盖体的一端设置有内螺纹，所述下舱体的一端设置有卡槽，所述卡槽内设置有外螺纹，所述上盖体和下舱体通过内螺纹和外螺纹螺纹连接；所述上盖体上设有内螺纹的一端卡接在所述卡槽内；上盖体和下舱体结合体的内部设置有空腔。本实用新型的卫星漂流瓶设置有太阳能电池装置，延长了漂流瓶的使用寿命，并且定时采集反馈位置信息和海水温度信息，对收集海洋状态信息和海洋研究提供了很大的帮助。
主设计要求
1.一种卫星漂流瓶，包括上盖体(1)、下舱体(2)、芯片(3)和太阳能电池装置，其特征在于，所述上盖体(1)的一端设置有内螺纹，所述下舱体(2)的一端设置有卡槽(21)，所述卡槽(21)内设置有外螺纹，所述上盖体(1)和下舱体(2)通过内螺纹和外螺纹螺纹连接；所述上盖体(1)上设有内螺纹的一端卡接在所述卡槽(21)内；上盖体(1)和下舱体(2)结合体的内部设置有空腔；所述芯片(3)包括卫星通信模块、卫星定位模块、温度传感器和芯片控制模块；所述卫星通信模块、卫星定位模块、温度传感器分别和所述芯片控制模块电性连接；所述太阳能电池装置包括太阳能电池板(4)、蓄电池(5)和电源控制模块；所述太阳能电池板(4)和蓄电池(5)电性连接，所述蓄电池(5)和电源控制模块电性连接；所述太阳能电池装置和芯片(3)电性连接；所述太阳能电池装置和芯片(3)均设置在所述空腔内；所述太阳能电池板(4)的受光面和所述上盖体(1)的内侧面完全贴合，所述太阳能电池板(4)的另一侧面和支撑板(9)的一侧面完全贴合，所述支撑板(9)的另一侧面通过若干组弹性杆(8)安装在所述空腔内；所述芯片(3)和蓄电池(5)均和所述下舱体(2)的内壁固定连接。
设计方案
1.一种卫星漂流瓶，包括上盖体(1)、下舱体(2)、芯片(3)和太阳能电池装置，其特征在于，
所述上盖体(1)的一端设置有内螺纹，所述下舱体(2)的一端设置有卡槽(21)，所述卡槽(21)内设置有外螺纹，所述上盖体(1)和下舱体(2)通过内螺纹和外螺纹螺纹连接；所述上盖体(1)上设有内螺纹的一端卡接在所述卡槽(21)内；
上盖体(1)和下舱体(2)结合体的内部设置有空腔；
所述芯片(3)包括卫星通信模块、卫星定位模块、温度传感器和芯片控制模块；所述卫星通信模块、卫星定位模块、温度传感器分别和所述芯片控制模块电性连接；
所述太阳能电池装置包括太阳能电池板(4)、蓄电池(5)和电源控制模块；所述太阳能电池板(4)和蓄电池(5)电性连接，所述蓄电池(5)和电源控制模块电性连接；
所述太阳能电池装置和芯片(3)电性连接；所述太阳能电池装置和芯片(3)均设置在所述空腔内；
所述太阳能电池板(4)的受光面和所述上盖体(1)的内侧面完全贴合，所述太阳能电池板(4)的另一侧面和支撑板(9)的一侧面完全贴合，所述支撑板(9)的另一侧面通过若干组弹性杆(8)安装在所述空腔内；
所述芯片(3)和蓄电池(5)均和所述下舱体(2)的内壁固定连接。
2.根据权利要求1所述的卫星漂流瓶，其特征在于，所述上盖体(1)和下舱体(2)的螺接处内外侧均设置有密封圈。
3.根据权利要求1所述的卫星漂流瓶，其特征在于，所述下舱体(2)的另一端设置有姿态调整装置(7)。
4.根据权利要求1所述的卫星漂流瓶，其特征在于，所述蓄电池(5)设置在所述下舱体(2)的内侧。
5.根据权利要求4所述的卫星漂流瓶，其特征在于，所述蓄电池(5)固定安装在所述下舱体(2)的内侧底部。
6.根据权利要求1所述的卫星漂流瓶，其特征在于，所述芯片(3)固定安装在所述下舱体(2)的内侧底部。
7.根据权利要求5或6所述的卫星漂流瓶，其特征在于，所述支撑板(9)的另一侧面和若干组弹性杆(8)的一端固定连接，若干组所述弹性杆(8)的另一端和所述芯片(3)的壳体和\/或所述蓄电池(5)的壳体和\/或所述下舱体(2)的内壁固定连接。
8.根据权利要求1所述的卫星漂流瓶，其特征在于，所述空腔内设置有卫星天线(6)，所述卫星天线(6)分别和所述卫星定位模块、卫星通信模块连接。
9.根据权利要求8所述的卫星漂流瓶，其特征在于，所述卫星天线(6)设置在靠近所述上盖体(1)的一侧。
10.根据权利要求9所述的卫星漂流瓶，其特征在于，所述卫星天线(6)嵌套在太阳能电池板(4)上。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于海洋监测技术领域，特别涉及一种卫星漂流瓶。
背景技术
漂流瓶是古代人们穿越广阔大海进行交流的一种有趣的传播方式，投进大海的漂流瓶不知道将漂向何方，被何人捡到，充满着未知的神秘气息。QQ邮箱漂流瓶将这种形式搬到线上，让信息化时代的人们可以体验到这一古老的交流方式。随着卫星通信和定位技术的迅速发展，将投放到大海里漂流瓶的位置传送回来已经变得可能。同时，通过传感器技术还可以将漂流瓶周边环境信息传送回来。
卫星漂流瓶在海面上随海流漂动，通过卫星定位和通信获得其位置、速度和方向信息。通过这些信息可以用来计算洋流的速度和方向。通过温度传感器可以测量到周边海水温度的数据。卫星漂流瓶可以用来测绘洋流、跟踪海洋污染物，以及落水人员救助等。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供了一种卫星漂流瓶，包括上盖体、下舱体、芯片和太阳能电池装置，
所述上盖体的一端设置有内螺纹，所述下舱体的一端设置有卡槽，所述卡槽内设置有外螺纹，所述上盖体和下舱体通过内螺纹和外螺纹螺纹连接；所述上盖体上设有内螺纹的一端卡接在所述卡槽内；
上盖体和下舱体结合体的内部设置有空腔；
所述芯片包括卫星通信模块、卫星定位模块、温度传感器和芯片控制模块；所述卫星通信模块、卫星定位模块、温度传感器分别和所述芯片控制模块电性连接；
所述太阳能电池装置包括太阳能电池板、蓄电池和电源控制模块；所述太阳能电池板和蓄电池电性连接，所述蓄电池和电源控制模块电性连接；
所述太阳能电池装置和芯片电性连接；所述太阳能电池装置和芯片均设置在所述空腔内；
所述太阳能电池板的受光面和所述上盖体的内侧面完全贴合，所述太阳能电池板的另一侧面和支撑板的一侧面完全贴合，所述支撑板的另一侧面通过若干组弹性杆安装在所述空腔内；
所述芯片和蓄电池均和所述下舱体的内壁固定连接。
进一步地，所述上盖体和下舱体的螺接处内外侧均设置有密封圈。
进一步地，所述下舱体的另一端设置有姿态调整装置。
进一步地，所述蓄电池设置在所述下舱体的内侧。
进一步地，所述蓄电池固定安装在所述下舱体的内侧底部。
进一步地，所述芯片固定安装在所述下舱体的内侧底部。
进一步地，所述支撑板的另一侧面和若干组弹性杆的一端固定连接，若干组所述弹性杆的另一端和所述芯片的壳体和\/或所述蓄电池的壳体和\/或所述下舱体的内壁固定连接。
进一步地，所述空腔内设置有卫星天线，所述卫星天线分别和所述卫星定位模块、卫星通信模块连接。
进一步地，所述卫星天线设置在靠近所述上盖体的一侧。
进一步地，所述卫星天线嵌套在太阳能电池板上。
本实用新型的卫星漂流瓶设置有太阳能电池装置，延长了漂流瓶的使用寿命，并且定时采集反馈位置信息和海水温度信息，对收集海洋状态信息和海洋研究提供了很大的帮助。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本实用新型第一实施例的卫星漂流瓶的结构示意图；
图2示出了根据本实用新型第二实施例的卫星漂流瓶的结构示意图；
图3示出了图2中A处放大示意图；
图4示出了根据本实用新型实施例的芯片和太阳能电池装置的结构示意图。
图中：1上盖体、2下舱体、21卡槽、3芯片、4太阳能电池板、5蓄电池、6卫星天线、7姿态调整装置、8弹性杆、9支撑板。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的卫星漂流瓶不仅仅适用于海洋监测，同样适用于湖泊、河流等淡水监测，此处以海洋监测为例进行示例性说明。
图1示出了根据本实用新型第一实施例的卫星漂流瓶的结构示意图。卫星漂流瓶包括上盖体1和下舱体2，上盖体1和下舱体2连接，内部形成密闭空腔，使得漂流瓶能够在水中漂浮。具体的，上盖体1和下舱体2螺接处设置有密封圈，加强漂流瓶密封性。进一步地，上盖体1采用透明材质，例如透明塑料，使得太阳光能够透过上盖体1照射进空腔内部；下舱体2可以选用透明材质，也可以采用不透明材质。进一步地，下舱体2的下端螺接有姿态调整装置7。具体的，姿态调整装置7为实体沉重杆，姿态调整装置7的一端设置有外螺纹，下舱体2的下端对称中心设置有凹槽，凹槽内设置有内螺纹，姿态调整装置7的一端螺接在凹槽内。具体的，姿态调整装置7的中心轴线和下舱体2的底部平面垂直。利用姿态调整装置7牵引，使得漂流瓶在海洋中保持良好的姿态和稳定性，即姿态调整装置7始终位于下舱体2的正下方。姿态调整装置7和下舱体2还可以设计为一体式结构，并且姿态调整装置7也可以设计出其它结构，如锥体。
在漂流瓶的空腔内设置有芯片3、蓄电池5、太阳能电池板4和卫星天线6。示例性的，如图1所示，太阳能电池板4水平设置在上盖体1内部上方，确保太阳能电池板4的受光面始终朝上并露出水面，透射过上盖体1的太阳光能够照射在太阳能电池板4的受光面上。具体的，太阳能电池板4的受光面和上盖体1的内壁完全贴合，在太阳能电池板4的另一侧面和支撑板9的一侧面完全贴合，支撑板9的另一侧面通过弹性杆8和芯片3的壳体固定连接。在弹性杆8和支撑板9的抵触支撑下，太阳能电池板4紧固贴合在上盖体1的内侧，避免了漂流瓶在海浪环境下颠簸，造成太阳能电池板4松动、故障，提高了漂流瓶整体结构的抗震性能和稳定性。进一步地，芯片3和蓄电池5均设置在下舱体2内，蓄电池5设置在芯片3的下方。芯片3和蓄电池5的位置可以根据实际情况进行调整，如：芯片3设置在蓄电池5的下方；也可以使芯片3设置在蓄电池5的一侧。具体的，蓄电池5的壳体和芯片3的壳体固定连接，且蓄电池5的壳体和芯片3的壳体分别和下舱体2的内壁固定连接。避免了漂流瓶在海浪环境下颠簸，造成芯片3和蓄电池5松动、故障，提高了漂流瓶整体结构的抗震性能和稳定性。进一步的，太阳能电池板4和蓄电池5电性连接，太阳能电池板4将光能转化为电能，并将电能存储在蓄电池5内，延长了卫星漂流瓶的使用寿命。蓄电池5和芯片3的电源接口电性连接，蓄电池5为芯片3提供电源。进一步地，卫星天线6嵌套在太阳能电池板4上，确保卫星天线6始终朝上并露出水面，具体的，卫星天线6分别和芯片3中的卫星通信模块、卫星定位模块信号连接。卫星通信模块通过卫星天线6和卫星建立通信连接，将卫星漂流瓶的位置信息和温度传感器采集到的海水温度信息发送至卫星，卫星再将卫星漂流瓶的位置信息和海水温度信息发送至地面通信控制中心。本实用新型的卫星漂流瓶可以在全球范围内使用，无盲区，体积小、使用简单、成本低、节能环保。
也可以将下舱体2和姿态调整装置7设计为一体式结构。示例性的，如图2所示，上盖体1的下端和下舱体2的上端螺接，内部形成密闭空腔，使得漂流瓶能够在水中漂浮。具体的，上盖体1的下端内部设置有内螺纹，下舱体2的上端外侧设置有外螺纹，上盖体1和下舱体2螺接处设置有密封圈，加强漂流瓶密封性。保证漂流瓶具有良好的水密性，防止海水进入空腔内，使得卫星漂流瓶损坏。进一步地，上盖体1和下舱体2的上端内部形成第一空腔，在下舱体2的下端内部还有第二空腔。具体的，第二空腔在第一空腔的下方。进一步地，上盖体1采用透明材质，例如透明塑料，使得太阳光能够透过上盖体1照射进瓶体内部。进一步地，太阳能电池板4和卫星天线6水平固定设置在第一空腔内，确保太阳能电池板4和卫星天线6始终朝上并露出水面，透射过上盖体1的太阳光能够照射在太阳能电池板4上。具体的，太阳能电池板4的受光面和上盖体1的内壁完全贴合，在太阳能电池板4的另一侧面和支撑板9的一侧面完全贴合，支撑板9的另一侧面通过弹性杆8和芯片3的壳体固定连接。在弹性杆8和支撑板9的抵触支撑下，太阳能电池板4紧固贴合在上盖体1的内侧，避免了漂流瓶在海浪环境下颠簸，造成太阳能电池板4松动、故障，提高了漂流瓶整体结构的减震性能和稳定性。进一步地，第二空腔内固定安装有芯片3和蓄电池5。具体的，蓄电池5安装在第二空腔的底部，即下舱体2的底部，芯片3安装在蓄电池5的上方。蓄电池5和芯片3在漂流瓶中占重大，蓄电池5在下舱体2的底部，相当于图1中的姿态调整装置7，起到了调整漂流瓶姿态的作用，并且安装有蓄电池5的下舱体2一端沉在海水中，海水对蓄电池5和芯片3起到降温的作用。具体的，蓄电池5的壳体和芯片3的壳体固定连接，且蓄电池5的壳体和芯片3的壳体分别和下舱体2的内壁固定连接。避免了漂流瓶在海浪环境下颠簸，造成芯片3和蓄电池5松动、故障，提高了漂流瓶整体结构的减震性能和稳定性。
为提高漂流瓶的密封性，示例性的，如图3所示，在下舱体2的上端设置有环形卡槽21，卡槽21内设置有与上盖体1上内螺纹对应的外螺纹，上盖体1和下舱体2螺纹连接，且上盖体1的下端卡接在卡槽21内。进一步地，在上盖体1和下舱体2的连接处内外侧均设置有密封垫，保证漂流瓶具有良好的水密性，防止海水进入空腔内，使得卫星漂流瓶损坏。
示例性的，如图1-3所示，漂流瓶整体采用耐腐蚀、高韧性、耐高温和低温材料，例如：ABS塑料。确保漂流瓶在海水中长时间浸泡不受腐蚀，并且在大海浪环境中，高韧性材质具有较强的抗冲击性能，防止被海浪打坏，延长了卫星漂流瓶的使用寿命。
卫星漂流瓶能够定时采集海水温度信息，并将其当前位置信息和采集到的海水温度信息通过卫星发送至地面通信控制中心。示例性的，如图4所示，芯片3包括芯片控制模块、卫星定位模块、卫星通信模块和温度传感器。温度传感器用于采集卫星漂流瓶周围的海水温度信息，并将采集到的海水温度信息发送至芯片控制模块；卫星定位模块用于确定卫星漂流瓶的当前位置信息，并将位置信息发送至芯片控制模块，具体的，卫星定位能完成全球范围内对卫星漂流瓶的经纬度定位，定位误差在十米以内；芯片控制模块用于接收打包当前位置信息和海水温度信息，并将打包后的信息发送至卫星通信模块；卫星通信模块通过卫星和地面通信控制中心建立通信连接，并将打包后的信息通过卫星发送至地面通信控制中心。本实用新型的卫星漂流瓶通过芯片3的卫星通信模块和通信控制中心传送数据，使得漂流瓶能够很好的用于分析海洋状态，比如海上冰情分析和洋流状态分析。示例性的，地面通信控制中心通过卫星漂流瓶相邻两次反馈的位置信息，计算得到漂流瓶的移动距离和时间，从而得到洋流的移动速度和移动方向。
漂流瓶的空腔内设置有太阳能电池装置，示例性的，如图4所示，太阳能电池装置包括太阳能电池板4、蓄电池5和电源控制模块，太阳能电池板4和蓄电池5电性连接，太阳能电池板4将透过上盖体1的阳光转换成电力，并存储至蓄电池5中。蓄电池5和电源控制模块连接，电源控制模块用于监测蓄电池5电量。进一步地，太阳能电池装置和芯片3连接，太阳能电池装置为芯片3提供工作用电。具体的，芯片控制模块和电源控制模块连接，在电量充足的情况下，电源控制模块接通芯片控制模块电源。芯片控制模块定时接通卫星定位模块、卫星通信模块和温度传感器电源，启动卫星定位模块、卫星通信模块和温度传感器运行工作。当电量不足时，电源控制模块断开芯片控制模块电源，使得芯片3整体进入休眠状态，防止蓄电池5电量完全耗尽，长时间无光环境后，蓄电池5损坏，装置难以启动。
示例性的，当蓄电池5电量大于总电量的百分之三十时，电源控制模块接通和芯片控制模块的电路。每隔1个小时，芯片控制模块接通卫星定位模块、卫星通信模块和温度传感器电源，卫星定位模块获取卫星漂流瓶当前位置信息，并将位置信息发送至芯片控制模块；温度传感器采集卫星漂流瓶周围的海水温度信息，并将海水温度信息发送至芯片控制模块；卫星通信模块通过卫星和地面通信控制中心建立通信连接；芯片控制模块将当前位置信息和海水温度信息打包发送至卫星通信模块，卫星通信模块通过卫星将打包后的信息发送至地面通信控制中心。卫星定位模块、卫星通信模块和温度传感器的工作间隔时间不限于1个小时，此处以1个小时为例进行示例性说明。
示例性的，在天气恶劣长时间无光环境中，当蓄电池5电量小于总电量的百分之三十时，电源控制模块切断和芯片控制模块的电路。此时芯片3整体处于休眠状态，降低能耗。直至天气转好，太阳能电池板4为蓄电池5充电，且蓄电池5电量超过总电量的百分之三十时，电源控制模块接通和芯片控制模块之间的电路，芯片3通电正常运行。通过电源控制模块控制蓄电池5输出，提高了太阳能电池装置的安全性，延长了漂流瓶的使用寿命。蓄电池5的电量标准不限于百分之三十，也可以设定为其它数值，如总电量的百分之二十、百分之十等。
卫星通信模块将打包后的信息发出后，控制模块切断卫星定位模块、卫星通信模块和温度传感器电源，使得卫星定位模块、卫星通信模块和温度传感器处于休眠状态，节省电量，大大延长了卫星漂流瓶的续航能力。
示例性的，如图1所示，本实用新型实施例的卫星漂流瓶的工作过程如下：将封装完成的卫星漂流瓶投掷在海中，受姿态调整装置7牵引作用，卫星漂流瓶始终保持良好的姿态，即姿态调整装置7位于瓶体1的正下方的海水里，瓶体1内的太阳能电池板4的受光面和卫星天线6始终朝向天空，并且太阳能电池板4和卫星天线6始终处于海水上方。卫星漂流瓶在洋流带动下随意漂流，每隔1个小时，但不限于1个小时，芯片控制模块接通卫星定位模块、卫星通信模块和温度传感器电源。温度传感器启动运行，采集瓶体1周围的海水温度信息，并将海水温度信息发送至芯片控制模块；卫星定位模块启动运行，获取瓶体1当前位置信息，并将位置信息发送至芯片控制模块；芯片控制模块打包处理位置信息和海水温度信息，并将打包后的信息发送至卫星通信模块；卫星通信模块启动运行，通过卫星和地面通信控制中心建立通信连接，并将打包后的信息发送至地面控制中心。卫星通信模块信息发送完成后，芯片控制模块切断卫星定位模块、卫星通信模块和温度传感器电源，使卫星定位模块、卫星通信模块和温度传感器处于休眠状态，等待1个小时后重新唤醒工作。由于太阳能电池板4的受光面方向始终朝天，且太阳能电池板4始终处于海水上方，所以能够接收到透过上盖体1的阳光，太阳能电池板4将阳光转换成电能，并存储在蓄电池5内。蓄电池5为芯片3提供工作用电。本实用新型的卫星漂流瓶采集的信息，可以用于研究海洋洋流和环境，对海上污染物进行追踪。
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920046242.2
申请日:2019-01-11
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:11(北京)
授权编号:CN209295973U
授权时间:20190823
主分类号:G01C 13/00
专利分类号:G01C13/00;B63B38/00
范畴分类:31B;
申请人:杜抒宜
第一申请人:杜抒宜
申请人地址:100000 北京市海淀区马甸冠城南园15号楼
发明人:杜抒宜
第一发明人:杜抒宜
当前权利人:杜抒宜
代理人:张陆军
代理机构:11594
代理机构编号:北京知联天下知识产权代理事务所(普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计