[0001] 本发明属于浮标设备设计领域，更具体地，涉及一种具有大雾预警与消雾功能的浮标及消雾方法。

[0002] 浮标是海上特有的助浮标志，对于渔业、水运等至关重要。海上的气象环境十分特殊，恶劣条件如风、浪、雾等对浮标设备的性能提出了更高的要求。当出现大雾天气，尤其是持续性浓雾时，浮标的指示范围严重受限，影响船舶的正常航行，甚至导致水上运输陷入停顿。此外，对于航运通道这类大范围雾区，往往需要播撒大量吸湿剂，才能达到理想的消雾效果，大剂量吸湿剂对水域环境的污染和对水体生物的危害值得关注。因此有必要设计一种具有大雾预警功能、能够自发性消雾且对环境友好的新型浮标。

[0030] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

[0031] 为了保证浮标在大雾环境下正常作业，实现航道内大范围消雾，提升航道通运能力，同时避免水域污染与生态环境破坏，本发明一方面提供了一种具有大雾预警与消雾功能的浮标，如图1所示，包括漂浮机构、大雾监测预警系统、单极性粒子发生器、粒子输送系统和电源控制室；

[0032] 漂浮机构用于提供浮标浮力；大雾监测预警系统用于实时、精准地定位低能见度航段并智能预警；单极性粒子发生器用于产生带电粒子，促进小雾滴碰并、凝结生成大雾滴并自然沉降，有效降低雾浓度，提高能见度；粒子输送系统用于将带电粒子输送扩散至更大范围的消雾作业区域；电源控制室用于控制单极性粒子发生器和粒子输送系统的启停。

[0033] 在本实施例中，漂浮机构包括浮体15、链条16和沉子17；浮体15经链条16与沉子17相连。

[0034] 在本实施例中，大雾监测预警系统包括能见度分析仪2、雾情警报灯1和定位仪18。

[0035] 能见度分析仪2用于实时监测浮标所在区域的能见度；当实测能见度低于预设能见度阈值时，能见度信号控制雾情警报灯1亮起；定位仪18读取实时的位置信息，并通过无线的方式发送至远程控制中心。

[0036] 在本实施例中，单极性粒子发生器包括高压电极3、支撑机构4和升降台5。

[0037] 高压电极3通过螺栓与支撑机构4相连，并固定安装在可竖直方向上下移动的升降台5上；支撑机构4可以灵活、快速地调节高压电极3的仰角，可实现360°旋转；升降台5可以调节高压电极3的位置高度，可实现竖直方向上0.1m～5m的上下移动；本实施例中，高压电极3选用线电极，具体由直径0.1～1mm的不锈钢丝在电极框上平行绕制而成，线距为0.5～5cm；应当说明的是，此处描述仅为本发明的一种优选实施方式，不应理解为对本发明的唯一限定，高压电极也可使用针电极、刀片电极等其它结构。

[0038] 在本实施例中，粒子输送系统包括风箱7、气体输送装置11、送风通道6和通风小孔10。

[0039] 风箱7位于升降台5下方，内部安装气体输送设备11；风箱7内产生的气流经过送风通道6上的通风小孔10作用于高压电极3，便于带电粒子向周边环境扩散，增大消雾区域；本实施例中，气体输送设备11为工业风扇，叶片数为6，额定工作电压220V，转速50～5000r/min；应当说明的是，此处描述仅为本发明的一种优选实施方式，不应理解为对本发明的唯一限定，气体输送设备也可使用风机、真空泵等其他装置。

[0040] 在本实施例中，电源控制室包括保护腔室13、高压直流电源8、交流电源14、电缆绞盘9和电缆12。

[0041] 保护腔室13固定安装在浮体15上方，腔室内部设有高压直流电源8、交流电源14和电缆绞盘9；高压直流电源8在0～(±)200kV内连续可调，供电稳定，并通过电缆12连接高压电极3；交流电源14通过电缆12连接气体输送设备11。

[0042] 在本发明的又一个实施例中，提供了一种采用上述的具有大雾预警与消雾功能的浮标实现的消雾方法，包括：

[0043] S1、当存在一个或多个浮标所在区域的能见度低于预设能见度阈值，其对应的大雾监测预警系统报警，并将实时的位置信息发送至远程控制中心。示例性的，预设能见度阈值可以为1km。

[0044] S2、远程控制中心根据实时的位置信息以及当前实测的最低能见度确定消雾作业区域以及参与消雾工作的浮标，并按照正、负单极性粒子发生器交替排列的原则分配浮标的安装位置。如图2所示，相邻两异性消雾浮标的间距为dij(下角标i、j表示第i个和第j个消雾浮标)，两侧浮标相对距离W取决于航道宽度，具体与航道断面的底宽和进出港船只宽度相关，根据国际航运会议建议：不允许船舶超越时，航道宽度为设计船宽的3～4倍；允许船舶超越时，为设计船宽的6～7倍。此外，也可以仅在航道一侧安装浮标，如图3所示。

[0045] S3、开启参与消雾工作的浮标的单极性粒子发生器和粒子输送系统，并实时监测所有浮标所在区域的能见度。

[0046] 具体的，开启高压直流电源和交流电源进行消雾，实时监测雾区能见度，视情况调节高压直流电源的电压或电流，调整高压电极的仰角和高度，控制气体输送设备的风速，改变带电粒子的扩散区域。

[0047] 示例性的，当监测雾区的能见度小于500m时，雾气浓度较高，提升高压直流电源的电压或电流，以产生更多的带电粒子，缩短消雾作用时间；当雾气悬浮在较低位置，如水面附近时，调整高压电极的仰角向下，降低高度，使得产生的带电粒子更易于在雾气聚集区域内扩散，提升消雾作用效果；反之，当雾气悬浮在较高位置时，调整高压电极的仰角向上，抬高高压电极的位置高度，使得产生的带电粒子向空中扩散。

[0048] S4、当所有浮标所在区域的能见度均不低于预设能见度阈值后，关闭参与消雾工作的浮标的单极性粒子发生器和粒子输送系统，结束消雾；否则，返回执行S1。

[0049] 本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。