振蕩水柱式波浪能發(fā)電技術(shù)在航標中的應(yīng)用研究

魏偉 王推陳

摘 要：振蕩水柱式波浪能發(fā)電技術(shù)，是現(xiàn)代動能供應(yīng)技術(shù)實踐中開發(fā)的直接體現(xiàn)，它具有動力供應(yīng)持久，資源損耗低等特征?；诖?，本文結(jié)合振蕩水柱式波浪能發(fā)電技術(shù)的相關(guān)理論，著重對該項技術(shù)在航標中的應(yīng)用進行探究，以達到充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，促進社會資源綜合利用的目的。

關(guān)鍵詞：振蕩水柱式波浪能 發(fā)電技術(shù) 航標應(yīng)用

航標即助航標志，是指示航道方向、界限與障礙物的重要標志，它包括河標、沿岸標、導(dǎo)標、過渡導(dǎo)標等形式，主要起到引導(dǎo)船舶航向、定位、標志障礙物的作用。為確保航標實際應(yīng)用中始終發(fā)揮良好的導(dǎo)向作用，可通過優(yōu)化航標動力供應(yīng)渠道實現(xiàn)資源的綜合利用。

1.振蕩水柱式波浪能發(fā)電技術(shù)設(shè)計原理

振蕩水柱裝置，是利用波浪起伏形成的振蕩水柱在氣室壓縮、及抽吸空氣產(chǎn)生氣流驅(qū)動空氣透平，進而帶動發(fā)電機發(fā)電的動力轉(zhuǎn)換形式。一般來說，該裝置主要是由波浪吸收裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、以及輸出裝置三部分組成。其中波浪吸收裝置，主要是由浮子和氣室組成，該部分在技術(shù)實踐中主要發(fā)揮著吸收波浪能量的作用；能量轉(zhuǎn)換裝置主要是由杠桿、振蕩氣室、輸風(fēng)管道組成，該部分裝置主要是用于將波浪能轉(zhuǎn)換為風(fēng)能；而輸入裝置則是由空氣透平和發(fā)電機組成，該部分裝置主要是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能，是一種靠岸式的發(fā)電裝置。即，振蕩水柱式發(fā)電裝置是一種綜合性的動能轉(zhuǎn)換方式，它可以持續(xù)性保持穩(wěn)定的能量供應(yīng)。由此，無論外部動力系統(tǒng)需要多持久的動力供應(yīng)，只要振蕩水柱部分的動能供應(yīng)保持良好的狀態(tài)，系統(tǒng)都可以實現(xiàn)持續(xù)性的動力傳輸。

將振蕩水柱波浪能發(fā)電技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)代社會生產(chǎn)中，一般要通過浮子振蕩能量轉(zhuǎn)換和水浪振動動能剖析兩個方面分析問題進行探究。所謂浮子振蕩能量的計算，是指對能量浪波收入裝置所收錄的能量波多少進行評估核算；而水浪振動動能分析，是對風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能過程的分析。前者計算時，可通過正弦定理或者余弦定理的標準進行能量計算；而后者則需利用拋物線與直線坐標協(xié)調(diào)分析的方式進行動力轉(zhuǎn)換。

2.振蕩水柱式波浪能發(fā)電技術(shù)在航標中的應(yīng)用

振蕩水柱波浪能發(fā)電技術(shù)的開發(fā)與運用，在促進社會發(fā)展與技術(shù)開發(fā)中占有不可忽視的地位。為進一步彰顯技術(shù)深入開發(fā)帶來的價值，就必須要結(jié)合振蕩水柱波浪能發(fā)電技術(shù)的相關(guān)要點，對技術(shù)的創(chuàng)新、探索進行相應(yīng)性分析：

2.1振蕩水柱波浪式發(fā)電技術(shù)在視覺航標中的應(yīng)用

視覺航標，主要是利用光作為主要向?qū)?，為航行的輪船提供信道?dǎo)向。如，現(xiàn)代航海輪船中常用的燈塔、燈船等，都是這類航標的代表形式。將振蕩水柱波浪式發(fā)電裝置應(yīng)用到視覺性航標結(jié)構(gòu)中，基本可實現(xiàn)航標動力的持續(xù)性供應(yīng)。具體來說，航標中的動力供應(yīng)法方法主要分為：（1）借助水波海浪的振動，實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，且該部分動力來源始終能夠在水體搖晃、振動的過程中實現(xiàn)持續(xù)性動力供應(yīng)；（2）振蕩水柱式發(fā)電裝置，可隨時將水波動力搖晃的能量轉(zhuǎn)換為風(fēng)能，再加上水面本身的阻力較小，而自身也會產(chǎn)生風(fēng)動力，兩者相互結(jié)合，在后續(xù)輸入環(huán)節(jié)的電力轉(zhuǎn)換時，就會產(chǎn)生持續(xù)性、穩(wěn)定性的動能保障；（3）借助發(fā)電機將集中收集到的風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能，最后完成動能的轉(zhuǎn)換與應(yīng)用。

我們從以上關(guān)于振蕩水柱式電能供應(yīng)結(jié)構(gòu)視角的思路分析來說，視覺航標中所應(yīng)用的電力轉(zhuǎn)換方法，實現(xiàn)了借助水浪波動進行動力傳導(dǎo)，是較可靠的一種電能供應(yīng)方式，而系統(tǒng)轉(zhuǎn)換期間所產(chǎn)生的風(fēng)能與水體表面所包含的風(fēng)能，可確保以燈光為主要導(dǎo)向的航標保持良好的動力供應(yīng)與方向?qū)Ш?，由此，自然也就起到了隨時對航標結(jié)構(gòu)指導(dǎo)與開發(fā)的目的。

如，某地區(qū)所應(yīng)用的航標為視覺航標，當(dāng)?shù)刭Y源管理保護部門為確保航標在該地航海事業(yè)發(fā)展中發(fā)揮作用，就采用了振蕩水柱式發(fā)電裝置，作為該類航標動力電力供應(yīng)的具體動力來源。首先，當(dāng)?shù)毓芾聿块T先按照航標點的設(shè)計位置，規(guī)劃出一條系統(tǒng)性的航標電力傳輸體系，以確保振蕩水柱發(fā)電裝置可隨時保持電力聯(lián)動性工作。其次，選定距離河道1.5千米的位置，建設(shè)振蕩水柱式發(fā)電裝置，并將其設(shè)定與初步規(guī)劃的線路相連；同時，計算該類設(shè)備實際應(yīng)用中所產(chǎn)生的動能轉(zhuǎn)換最低值和最高值，運用調(diào)制解調(diào)器對電力傳輸?shù)念l率給予相應(yīng)的調(diào)節(jié)。最后，對振蕩水柱連接裝置的電力轉(zhuǎn)換實際操作設(shè)備進行綜合測驗。本節(jié)案例中所提到的，振蕩水柱式波浪發(fā)電設(shè)備綜合應(yīng)用方式，是最基礎(chǔ)的設(shè)備處理與調(diào)節(jié)方式，它不僅可以保障航標動力綜合供應(yīng)，也可以實現(xiàn)航標動力系統(tǒng)的穩(wěn)定性供應(yīng)。

2.2振蕩水柱波浪式發(fā)電技術(shù)在音響航標中的應(yīng)用

音響式航標是一種依靠頻率傳輸航行信號的方式，它是在傳統(tǒng)燈光照射結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，從視聽角度上進行航標方法的改良。與視覺式的航標結(jié)構(gòu)相比，音響式的航標可以在大霧、下雨等天氣中，給予輪船更加準確的趨向引導(dǎo)。將振蕩水柱式發(fā)電裝置應(yīng)用到該類航標設(shè)別中，可借助發(fā)電體系實現(xiàn)動力系統(tǒng)長效性轉(zhuǎn)換，并進行聲波轉(zhuǎn)換頻率的綜合性調(diào)節(jié)，這也是現(xiàn)代技術(shù)在航標設(shè)備中應(yīng)用的具體表現(xiàn)。

如，某地區(qū)多為大霧、陰雨自然環(huán)境，為確保港口航標在實際中發(fā)揮較好的作用，當(dāng)?shù)丶夹g(shù)人員就以音響式的航標作為了導(dǎo)向設(shè)備。同時，當(dāng)?shù)丶夹g(shù)部門逐步啟用振蕩水柱式波浪電力供應(yīng)設(shè)備，作為能量供應(yīng)的主要形式。本次設(shè)備設(shè)計的核心要點可歸納為：（1）按照普通振蕩水柱使水結(jié)構(gòu)調(diào)控要求，設(shè)計基礎(chǔ)的動力供應(yīng)轉(zhuǎn)換傳輸線路，并相應(yīng)進行動力供應(yīng)結(jié)構(gòu)測試。（2）在設(shè)備杠桿支撐點部分放置一個音頻轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)體，并采用數(shù)字化自動控制程序進行動力轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)。若前期風(fēng)能轉(zhuǎn)換的能量強度不足，電子控制系統(tǒng)將立即給予動力轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)補充；若前期風(fēng)能轉(zhuǎn)換部分所給予的動力充足，則系統(tǒng)將立即為直接啟動電力轉(zhuǎn)換和音頻調(diào)節(jié)，這樣就可保障動力系統(tǒng)持續(xù)性進行動力傳輸了，這也是一種較可靠的藝術(shù)實踐形式。

以上案例中所提到的動力傳輸與轉(zhuǎn)型形式，就是較可靠的動力傳輸與供應(yīng)策略，它不僅可保障系統(tǒng)動力結(jié)構(gòu)實現(xiàn)穩(wěn)定性調(diào)節(jié)，也可以在最短的時間內(nèi)實現(xiàn)音頻和電力資源的科學(xué)性調(diào)控。從這一層面來說，無論是振蕩水柱波浪式發(fā)電技術(shù)的哪一種應(yīng)用戰(zhàn)略，均可以保持良好的調(diào)節(jié)與動力傳導(dǎo)了。

2.3振蕩水柱波浪式發(fā)電技術(shù)在無線電航標中的應(yīng)用

振蕩水柱波浪式發(fā)電技術(shù)在無線動力系統(tǒng)工銀結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，也是該項技術(shù)服務(wù)于社會的直接體現(xiàn)。無線信號標主要采用雷達信號體進行動力傳輸，甚至是利用子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進行航空導(dǎo)航。這樣的衛(wèi)星調(diào)節(jié)方式，可隨時保障衛(wèi)星信號與航標信號的跟蹤聯(lián)系，避免出現(xiàn)動力系統(tǒng)航向外部因素調(diào)節(jié)不當(dāng)?shù)那闆r發(fā)生。該項技術(shù)的應(yīng)用方式可歸納為：（1）借助水波波浪供應(yīng)體，全面性進行動力傳導(dǎo)，隨時保持良好產(chǎn)業(yè)動力規(guī)劃與調(diào)控；（2）振蕩水柱波浪式發(fā)電技術(shù)，可隨時保持以良好的技術(shù)供應(yīng)波進行動力傳輸，由此，無論是持續(xù)性的無線雷達信號調(diào)節(jié)，還是系統(tǒng)性的動力跟蹤式調(diào)控，振蕩水柱波浪式發(fā)電技術(shù)都可以保持在穩(wěn)定的動力傳輸狀態(tài)，即，我們所說的系統(tǒng)性的動力傳輸與動向模式調(diào)控。

以上案例中所提到的，振蕩水柱波浪式發(fā)電技術(shù)在實際中應(yīng)用的方法，不僅有效的解決了社會資源綜合開發(fā)與應(yīng)用戰(zhàn)略，也為社會資源的綜合開發(fā)與運用提供了技術(shù)。

3.結(jié)論

綜上所述，振蕩水柱式波浪能發(fā)電技術(shù)在航標中的應(yīng)用研究，是社會發(fā)展中技術(shù)綜合運用的理論代表，它為現(xiàn)代化技術(shù)研究提供了指導(dǎo)。在此基礎(chǔ)上，本文通過技術(shù)在視覺航標中的應(yīng)用、技術(shù)在音響航標中的應(yīng)用、技術(shù)在無線電航標中的應(yīng)用三方面，對振蕩水柱式波浪能發(fā)電方法實施要點進行了探究。因此，本篇文章的研究結(jié)果，將為數(shù)字化資源綜合利用提供趨向引導(dǎo)。

參考文獻：

[1]聶小云，何鳳蘭，李曄.基于TRL的海洋能裝備技術(shù)成熟度等級劃分及評估研究[J].可再生能源，2018，36（11）：1731-1738.

[2]洪茂枝.振蕩水柱式波浪能發(fā)電技術(shù)在航標中的應(yīng)用[J].福建交通科技，2018（01）：99-102.

[3]薛鑫.異步波浪能發(fā)電系統(tǒng)及其在航標中的應(yīng)用研究[D].大連海事大學(xué)，2016.