模块化海上浮式自适应太阳能海水淡化存贮平台的制作方法

本发明属于海洋平台技术领域，具体涉及模块化海上浮式自适应太阳能海水淡化存贮平台。

背景技术：

随着近年来海水养殖的过度发展，使得近海岸的资源环境承载能力达到或接近上限。因此，越来越多的海水养殖产业开始向深远海养殖发展，深远海养殖已经成为构筑现代海洋产业体系的重要手段。

然而，相比与传统的近海养殖，深远海养殖存在明显的差异。通常情况下，我国很多湾外海域风大浪高、海水流速较快，传统形式的近海养殖网箱很难满足实际养殖需要。同时，在西北太平洋和中国南海每年平均有28次台风发生，其中对我国沿海有影响的台风平均就有7次，这也导致深远海养殖的稳定性和可靠性存在较大的考验。

此外，在目前的海水养殖过程中，大多离不开网箱的设置，不过，传统近海养殖的网箱结构往往很难满足深远海养殖的需求，存在装备上应用的局限性。而且，在深远海养殖的过程中，除了需要特殊的养殖网箱结构外，还需要设置对应的海洋平台，以满足深远海养殖过程中的配套使用，其中便包括海水淡化存贮平台。

值得关注的是，无论是“深海养殖网箱”还是“海水淡化存贮平台”的设计与建造，历来都是由大型造船厂商提供，这也使得我们现在看到的海工装备，大多带有舰船的身影。以半潜式海上浮动平台为例，其往往包括底部为由船体舱室演化而来的大型下浮体，直径6米的巨大立柱，和船体舱室结构一致的上箱体及立柱下方的横向撑杆。这样的设计往往会带来如下问题：

这样的装备通常只能由专业的大型造船部门建造，建造时需要专门尺寸和性能的钢材，专门的材料切割加工和焊接设备，专门的船坞和大型吊装设备，专业的劳动密集型产业工人，现场进行的拼装和焊接，所有因素带来的结构便是建造成本的居高不下，这在以海上石油开采为对象的高利润行业上尚且可以接受，但在深远海养殖等行业领域中的应用却存在较大的成本局限性。

同时，这种以钢板焊接成各个功能舱室再拼接而成的海洋工程装备的平台结构其力学性能并不好，箱式浮体的热点应力往往集中在箱体连接的特定应力集中节点上。而且，箱式浮体的固有频率通常在0.5rad/s附近，极易和海浪、浪涌等产生共振，导致浮体关键节点的应力幅值最大。当应力超过箱体材料的疲劳断裂应力极限时，箱式浮体舱室结构便会发生变形或者水密封性能失效，导致整个海洋工程装备倾覆或失浮沉没。

在海洋平台的发展历程中，海洋平台出现事故、倾覆、沉没的新闻层出不穷，带来了巨大的经济损失和人员伤亡。如何提升海洋平台的设置效率、设置稳定性和抗风浪能力，已经成为了设计人员越来越重视问题。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了模块化海上浮式自适应太阳能海水淡化存贮平台，可在保证海洋平台设置稳定性和控制便捷性的同时，实现海水的自适应淡化处理，降低淡水资源在远海环境下的应用成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种模块化海上浮式自适应太阳能海水淡化存贮平台，包括甲板组件和浮力主体，还包括至少一个海水淡化及存贮组件；

所述甲板组件包括平台上层甲板，所述平台上层甲板通过多个升高立柱支撑设置在所述浮力主体的上方；

所述浮力主体包括至少一个浮力模块，所述浮力模块包括在竖向上依次层叠设置的多层浮力单元，各所述浮力单元之间相互刚性连接；所述浮力单元由同一个平面内呈阵列排布的多个浮力可调节点依次连接而成；且所述浮力主体的浮力大小可通过调节该浮力主体中至少部分浮力可调节点的浮力来实现；

所述海水淡化及存贮组件包括设置在所述平台上层甲板顶面上的安装底座；所述安装底座中设置有彼此独立的淡水贮罐和海水贮罐，且所述安装底座的顶部呈阵列排布设置有多个海水淡化模块；所述海水淡化模块的海水入口通过海水输入管道连通所述海水贮罐，且其淡水出口通过淡水输出管道连通所述淡水贮罐；继而所述海水贮罐中的海水可以连续进入所述海水淡化模块中，并由其对海水进行淡化处理，且淡化处理后的淡水存贮在所述淡水贮罐中。

作为本发明的进一步改进，还包括设置在所述平台上层甲板上的太阳能发电及存贮组件；

所述太阳能发电及存贮组件包括贮能电池和若干太阳能电池板，利用所述太阳能电池板的工作可将电能存贮在所述贮能电池中，并以此为所述海水淡化模块供能。

作为本发明的进一步改进，对应所述海水贮罐设置有中央海水贮罐和海水泵；

所述海水泵在平台正常工作时浸没在海平面以下，其通过抽水管道连通所述中央海水贮罐，用于往该中央海水贮罐中补充海水；且所述中央海水贮罐通过管道连通所述海水贮罐，用于在所述海水贮罐中的水位降至预设高度以下后向该海水贮罐内自动补充海水。

作为本发明的进一步改进，还设置有柔性连接件，其包括柔性连接体和设置在该柔性连接体两端的柔性连接法兰；所述柔性连接体的变形包括轴向上伸缩变形、径向上位移变形和环向上转动变形中的一种或多种；且同一浮力单元中全部或者部分相邻的两浮力可调节点之间通过至少一个所述柔性连接件对应连接。

作为本发明的进一步改进，所述浮力可调节点的顶部和底部分别设置有垂向连接件；

竖向相邻的两所述浮力可调节点之间通过两所述垂向连接件刚性连接，或者通过两所述垂向连接件以及同轴设置于两垂向连接件之间的桁架杆刚性连接。

作为本发明的进一步改进，还包括储物节点；

部分所述浮力可调节点替换为所述储物节点，其具有薄壁空心壳体，用以存贮所述海上浮式平台工作中所需的物资，包括气态物资或液态物资或固态物资；

当所述储物节点存贮气态物资时，用于存贮压缩气体，每一个所述储物节点可为周边的一个或多个所述浮力可调节点的浮力调节提供气源；

当所述储物节点存贮液态物资时，用于存贮油料或淡水；

当所述储物节点存贮固态物资时，用于存贮粮食或者固体零部件；

和/或，

还包括增重节点；

部分所述浮力可调节点替换为所述增重节点，其具有薄壁空心壳体，内装比重大于水的内容物，以克服浮力并增大自重。

作为本发明的进一步改进，所述平台上层甲板的下方设置有平台下层甲板，其固定设置在所述升高立柱上；且所述平台上层甲板与所述平台下层甲板之间设置有走行通道。

作为本发明的进一步改进，所述平台上层甲板的底部设置有若干存贮仓室。

作为本发明的进一步改进，所述安装底座上设置有雨水收集槽，并对应其设置有雨水贮罐；

所述雨水收集槽与所述雨水贮罐通过管道和两位三通阀连通，且对应所述两位三通阀设置有盐度传感器，使得符合设定盐度的雨水可以通过所述两位三通阀流入所述雨水贮罐中。

作为本发明的进一步改进，所述平台上层甲板包括甲板模块；所述甲板模块通过模块化的金属格栅拼装而成，且对应该甲板模块设置有甲板安装端口组件；

所述甲板安装端口组件沿竖向设置，其底部连接在所述升高立柱的顶部，顶部穿过所述甲板模块，且所述甲板模块的底部与所述甲板安装端口组件固定连接。

作为本发明的进一步改进，所述平台上层甲板与所述升高立柱之间设置有垂直减震部件。

作为本发明的进一步改进，还包括锚泊系统，且部分竖向单列上的所述浮力可调节点沿竖向设置有系缆通道；

相应地，全部或者部分所述升高立柱的中部设置有系缆管道，并使得所述系缆管道在竖向上与多个所述系缆通道同轴连通，继而所述锚泊系统的系缆可依次穿过多个所述系缆通道、所述系缆管道和所述平台上层甲板，并对应连接在该平台上层甲板上的锚机上。

上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明的模块化海上浮式自适应太阳能海水淡化存贮平台，其通过设置浮力可调的浮力可调节点，利用浮力可调节点在水平方向上的依次柔性连接和在竖向上的依次刚性连接，可有效实现浮力主体的快速拼装设置，提升浮力主体乃至于海水淡化存贮平台的设置效率，降低海水淡化存贮平台的建造成本，且利用对应位置浮力可调节点浮力的调整，可以实现浮力主体以及浮力主体上甲板组件姿态的快速调整，保证海水淡化存贮平台设置、使用的稳定性和可靠性；同时，通过甲板组件和平台上层甲板上方海水淡化及存贮组件的对应设置，可以有效实现海水淡化处理过程和存贮过程的连续进行，源源不断地制备淡水，满足各类海洋平台上的淡水使用需求，降低淡水资源在海洋平台上的使用成本；

(2)本发明的模块化海上浮式自适应太阳能海水淡化存贮平台，其通过优选设置浮力可调节点为包括水平连接件、垂向连接件、空心浮力体的浮力可调节点，利用浮力可调节点内气体、液体比例的对应调节，可以实现浮力可调节点浮力的快速调整，满足浮力模块、浮力主体不同浮力大小的准确控制，即便某个或者某几个浮力可调节点产生损坏而失效，也能通过其他完好浮力可调节点的调整来对应保证浮力主体工作状态的保持和稳定性，避免海水淡化存贮平台的倾覆，进一步提升海水淡化存贮平台的稳定性；

(3)本发明的模块化海上浮式自适应太阳能海水淡化存贮平台，其通过柔性连接件的对应设置，优选设置柔性连接件的结构和参数，可以实现相邻浮力可调节点对应连接后彼此在柔性连接件轴向、径向、环向上的位移，增强浮力可调节点形成浮力主体后的自适应调整能力，提升浮力主体在受海浪作用下的抗冲击能力，实现海浪冲击力在水平方向上的逐层分解，保证海水淡化存贮平台设置的稳定性，延长海水淡化存贮平台的使用寿命，并使得海水淡化存贮平台可以满足不同应用环境下的应用，尤其适用于深远海养殖环境下的设置与使用，降低深远海养殖的设备成本，实现深远海养殖的快速推广；

(4)本发明的模块化海上浮式自适应太阳能海水淡化存贮平台，其通过优选设置平台上层甲板和平台下层甲板的设置形式，使得上下层甲板可以利用金属格栅快速拼装而成，确保上下层甲板拼装的效率；同时，通过甲板安装端口组件的对应设置，可以实现甲板模块与升高立柱的快速、稳定拼装，保证了甲板组件设置的可靠性，进一步提升了海水淡化存贮平台的功能性；此外，通过平台上层甲板上太阳能发电及存贮组件与海水淡化及存贮组件的匹配设置，使得海水淡化存贮平台可充分利用新能源进行供电，进而完成相应部件的控制过程和浮力主体的调节过程，节约了能源，降低了海水淡化存贮平台的使用成本；

(5)本发明的模块化海上浮式自适应太阳能海水淡化存贮平台，其通过平台上层甲板底部存贮仓室和储物节点的对应设置，有效实现了油料、淡水的可靠存贮，提升了海水淡化存贮平台的淡水存贮能力和物资存贮能力，可以实现油料、淡水等物资的快速存贮和补给，提升了整个海水淡化存贮平台应用的可靠性和便利性。

附图说明

图1是本发明实施例中海水淡化存贮平台的主体结构正视图(c-c向剖视图)；

图2是本发明实施例中海上浮式海水淡化存贮平台的俯视图；

图3是本发明实施例中海上浮式海水淡化存贮平台的平台上层甲板的俯视图；

图4是本发明实施例中甲板模块的结构正视图(a-a向剖视图)

图5是本发明实施例中的浮力主体俯视图(b-b向剖视图)；

图6是本发明实施例中的浮力主体剖视图(e-e向剖视图)；

图7是本发明实施例中的平台下层甲板俯视图(d-d向剖视图)；

图8是本发明实施例中平台上层甲板的局部i的结构放大图；

图9是本发明实施例中浮力主体密集堆积设置时的结构示意图；

图10是本发明实施例中浮力可调节点密集堆积设置时的结构剖视图(g-g向剖视图)；

图11是本发明实施例中第一浮力可调节点的结构示意图；

图12是本发明实施例中第二浮力可调节点的结构示意图；

图13是本发明实施例中第二浮力可调节点的结构剖视图；

图14是本发明实施例中第三浮力可调节点的结构示意图；

图15是本发明实施例中储物节点的结构示意图；

图16是本发明实施例中柔性连接件的结构剖视图；

图17是本发明实施例中柔性连接件的结构侧视图；

图18是本发明实施例中的升高立柱结构示意图；

图19是本发明实施例中的升高立柱的结构剖视图；

图20是本发明实施例中单个柔性连接件连接两浮力可调节点时的结构示意图；

图21是本发明实施例中两个柔性连接件连接两浮力可调节点时的结构示意图；

图22是本发明实施例中的重力锚块立体结构示意图；

图23是本发明实施例中重力锚块的结构侧视图；

图24是本发明实施例中海水淡化模块的安装底座的结构俯视图；

图25是本发明实施例中安装底座的结构剖视图(f-f向剖视图)；

图26是本发明实施例中中央海水贮罐与电气设备仓的结构俯视图；

图27是本发明实施例中中央海水贮罐与电气设备仓的结构剖视图；

图28是本发明实施例中多个海水淡化存贮平台拼装后使用的结构俯视图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：

100.浮力主体，

1.浮力可调节点，101.第一浮力可调节点，102.第二浮力可调节点，103.水平连接件，104.垂向连接件，105.第三浮力可调节点，106.系缆通道，107.防磨损连接件，108.进气阀门，109.排气阀门，110.进排水阀门，111.弹性气囊；

2.柔性连接件，201.柔性连接体，202.柔性连接法兰；

3.升高立柱，301.柱体，302.端部连接件，303.系缆管道；

4.平台下层甲板，401.护栏；

5.平台上层甲板，501.甲板模块，502.存贮仓室，505.走行通道；

501.甲板模块，5011.金属格栅，5012.甲板安装端口组件，5013.水泥毯底层，5014.甲板安装螺栓，5015.水泥毯表层，5016.甲板平面锚定用螺钉组；

6.系缆；7.重力锚块，701.块体，702.系缆挂耳，703.前斜切面，704.抓地齿，705.防侧翻杆件；

8.海水淡化及存贮组件；801.海水淡化模块，802.淡水输出管道，803.淡水贮罐，804.海水贮罐，805.中央海水贮罐，806.海水输入管道，807.盐度传感器，808.放水阀门，809.放水管道，810.雨水收集槽，811.两位三通阀，812.雨水贮罐；813.海水泵，814.抽水管道；

9.太阳能发电及存贮组件，901.贮能电池，902.太阳能电池板，903.远程控制天线，904.电气设备仓；

10.桁架杆；

l.水平节点模数；h.垂直模数；s.单元节点的个数。

具体实施方式

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

请参阅图1～28，本发明优选实施例中的模块化海上浮式自适应太阳能海水淡化存贮平台包括浮力主体100、甲板组件和锚泊系统。其中，浮力主体100漂浮设置在海面上，甲板组件设置在浮力主体100的上方，用于放置负重荷载(此处的负重荷载包括设置在甲板组件上的各式设备、机构、以及临时放置/出现在甲板组件上的各类荷载)，浮力主体100的顶部在平台稳定工作时不低于海平面，形成“全浮式”海水淡化存贮平台。此外，锚泊系统对应连接在浮力主体100的底部，用于实现浮力主体100在海洋底部的锚泊，避免浮力主体100被海浪冲走，保证浮力主体100设置的稳定性。

对于优选实施例中的海水淡化存贮平台而言，其正常工作情况下浮力主体100的浮力不应小于浮力阈值，对于该“浮力阈值”而言，可以定义为：当浮力主体100的浮力大小设置为浮力阈值且甲板组件上的负重荷载处于极限状态时，浮力主体100的顶部刚好与海平面平齐。不过，在实际设置时，为了避免海水淡化存贮平台上的荷载在少量超出极限荷载时也能满足稳定使用，将海水淡化存贮平台处于满负荷状态下的水位线调整至浮力主体100顶层浮力节点的中位线，至此，若海水淡化存贮平台上的荷载进一步增加，则浮力主体100还可以通过改变吃水量的方式提供浮力。

具体而言，优选实施例中的浮力主体100由一个浮力模块构成或者由在水平方向上、垂直方向上依次连接设置的多个浮力模块拼装而成，且浮力模块在优选实施例中通过多个呈空间阵列排布的浮力可调节点1依次拼装而成。

如图11、12中所示，优选实施例中的浮力可调节点1包括但不限于两种类型，即第一浮力可调节点101和第二浮力可调节点102，两浮力可调节点均包括呈球形的节点浮力体和设置在节点浮力体外周环向上的多个水平连接件103，以及分设于该节点浮力体上下两侧的两个垂向连接件104，两者最大的差别在于外周环向上水平连接件103设置数量的差异。例如，对于优选实施例中的第一浮力可调节点101和第二浮力可调节点102而言，前者外周上设置的水平连接件103为间隔设置的6个，后者外周上设置的水平连接件103为间隔设置的4个。同时，水平连接件103优选等间隔设置，即第一浮力可调节点101中各水平连接件103间隔60°设置，第二浮力可调节点102中各水平连接件103间隔90°设置。通过水平连接件103间隔角度的对应设置，可以实现不同横截面形状浮力模块的对应拼装，如横截面呈六边形或者矩形的浮力模块，满足不同的设置需求和不同环境下的应用需求。

在优选实施例中，浮力可调节点的节点浮力体呈球形，但显而易见地，上述结构并非为节点浮力体的唯一设置形式，其在实际设置时还可根据需要设置为椭球形、圆柱形、四棱柱形、五棱柱形、六棱柱形、八棱柱形等。同时，优选实施例中的浮力可调节点1的直径通常为1～6m之间，进一步优选为2m，且水平连接件103和/或垂向连接件104的直径通常为150～1200mm。

进一步地，优选实施例中的浮力可调节点1为薄壁空心结构，在内部形成空腔，空腔中设置有弹性气囊111，如图13中所示。通过弹性气囊111的设置，可以将空腔分隔为内外两部分，记其为内侧空腔和外侧空腔，其中的内侧空腔用于容纳气体，外侧空腔用于容纳水体，通过调节壳体内进排气量、进排水量的相互比例，可以对该浮力可调节点1的浮力进行调节。显然，气体和水体在内/外侧空腔内的容置位置可以根据实际需要互换。

进一步地，对应内侧空腔设置有进气阀门108和排气阀门109，进气阀门108的一端与气源连通，另一端连通内侧空腔，排气阀门109的一端连通内侧空腔，另一端连通抽气装置。两个气阀均为单向阀，通过两者的对应控制，可以实现弹性气囊111体积的调节。相应地，对应外侧空腔设置有进排水阀门110，其一端与外侧空腔连通，另一端与浮力可调节点1的外侧连通，通过弹性气囊111体积的膨胀或者缩小，可以实现外侧空腔体积的调节，即实现外侧空腔中水体的自动吸入或者自动排除，以此来实现浮力可调节点1浮力的调节。

在优选实施例中，对应浮力可调节点1的浮力调节设置有气源调节机构，其优选设置在平台上层甲板上或者直接设置在浮力主体100的浮力可调节点1上，且气源调节机构通过管道与一个或者多个浮力可调节点1的进气阀门108连通。当然，优选实施例中的进气阀门108和排气阀门109可以合并为一个。此外，在进排水阀门110的外侧端部，还可对应设置过滤机构，以减少固体杂质进入外侧空腔中。

通过浮力可调节点1的上述设置，可以实现其浮力的对应控制，当弹性气囊111的外周壁面抵接薄壁空心结构的内侧壁面时，外侧空腔的体积最小，此时浮力可调节点1的浮力最大；反之，当弹性气囊111中的气体量足够小时，弹性气囊111被压缩至极限，此时薄壁空心结构中大部分充满着水体，浮力可调节点1的浮力最小。不过，即便是通过调节浮力体内气液的比例，在实际设置时的具体结构也不局限于上述涉及的具体形式，也可根据需要优选设置为别的形式，例如另一个优选实施例中，可以将弹性气囊111去除，在浮力体上分别设置气体进出调节机构和液体进出调节机构，直接调节浮力体中的气液比例，以此来实现浮力的调节。

进一步地，优选实施例中通过多个第一浮力可调节点101在平面上依次连接，可以形成呈“六边形”的单层浮力单元，再通过多层浮力单元在竖向上的层叠连接，可以形成如图5、6中所示并呈“六棱柱形”的浮力模块。继而通过多个浮力模块在水平方向、垂直方向上的对应拼装，可以实现浮力主体100的设置。对于第一浮力可调节点101而言，其经过对应拼装后形成的浮力模块呈六棱柱结构，多个六棱柱之间可以通过“柱面连接”和“端面连接”的形式进行拼装，形成整体式浮力主体100。当然，对于第二浮力可调节点102而言，其经过对应拼装后可形成呈“四棱柱”结构的浮力模块。

对于单个浮力模块而言，其可看作是将在空间中呈阵列排布的多个节点浮力体利用多个水平连接件103和多个垂向连接件104形成的空间桁架结构对应连接而成，其浮力大小往往由单位体积浮力模块中浮力可调节点1的设置数量、各浮力可调节点1的浮力控制来决定。同时，浮力模块的体积往往是由单层浮力单元的面积与浮力单元的设置层数决定。

具体来讲，单层浮力单元的面积由水平节点模数l和单元节点的个数s决定，其中，水平节点模数l为相邻两浮力可调节点1连接后的中心距离，其在优选实施例中为3m；单元节点的个数s为浮力单元各边上浮力可调节点1的设置数量，其在图5中为4；同时，浮力单元的单边中心距为12m。在实际设置时，水平节点模数的值越接近浮力可调节点1的直径，在这个单层浮力单元中，浮力可调节点的密集程度也就越大，对应形成的浮力单元的浮力可调范围也越大。根据实际设置的需要，可以通过改变浮力单元中浮力可调节点1分布的密集程度来调整浮力单元的浮力，并将得到的浮力模块分为重载浮力模块、中载浮力模块和轻载浮力模块。

考虑到海水淡化存贮平台的荷载设计量往往不大，因此通常采用中载浮力模块或者轻载浮力模块。此时，在相邻的浮力可调节点1之间便可对应设置至少一根桁架杆10，如图5、6中所示，即相邻两浮力可调节点1的水平连接件103分别连接桁架杆10的一端，以此，可以对应调节单位面积内浮力可调节点1的设置数量，改变浮力模块的载重量或者浮力可调范围的大小。若两浮力可调节点1之间设置有柔性连接件2，则两浮力可调节点1的水平连接件103可先连接一根桁架杆10，再通过桁架杆10与柔性连接件2的一端相连，如图5中部分浮力可调节点1的设置形式所示。

进一步地，多层浮力单元之间可在竖向上分别连接，形成一定体积的浮力模块。例如，图5、6中的浮力主体100包括一个具有两层浮力单元的浮力模块，即垂直节点数为2，两层浮力单元通过垂向连接件104在竖向刚性连接，这样可以充分保证浮力主体100在竖向上的受力整体性，保证浮力主体100工作时各位置处的水平。在竖向拼接时，竖向相邻的两浮力可调节点1之间的间距为垂直模数h，该垂直模数在优选实施例中为2.5m。在一般情况下，如果为了保证浮力模块的浮力大小，在满足生产安装工艺要求的前提下，垂直模数的取值应尽可能接近浮力可调节点1的直径。当然，当浮力主体100的浮力大小要求不高或者浮力主体100的浮力单元设置层数不多时，竖向相邻的两浮力可调节点1之间可对应设置一定长度的桁架杆10，即浮力可调节点1在竖向上可以直接通过垂向连接件104刚性连接，也可通过桁架杆10刚性连接。

在实际设置时，单个浮力模块中浮力单元的设置层数为2～4层，这可根据实际组装和设计的需要进行优选。同时，在同一个海水淡化存贮平台中，浮力模块的设置数量可以是水平方向上依次设置的多个，也可以是竖向上依次设置的多个。

进一步优选地，浮力主体100中的浮力可调节点1还可部分替换为储物节点，进一步优选为如图15中所示的球形储物节点。上述储物节点优选为设置在浮力主体100的顶部，其包括相较于桁架结构(水平连接件103或者垂向连接件104)膨大的薄壁空心壳体，用以存贮模块化海上浮式自适应太阳能海水淡化存贮平台工作中所需的物资，包括气态物资或液态物资或固态物资。它们的共同特点是，储物节点可以降低重心，提高浮力主体100的稳定性；充分利用了自身的储存空间，提高了自持力和续航力，且提供了更好的封闭性，储存温度稳定性，无需通过船舶进行频繁的物资转运和补给。

当储物节点存贮气态物资时，可用于存贮压缩气体，每一个这样的储物节点可以为周边的一个或多个浮力可调节点1的浮力调节提供气源。储存压缩气体的储物节点的结构可以单独设计，也可以与浮力可调节点1类似，不同的是在其基础上去掉弹性气囊、进排水口、进排水阀门、进水过滤器等，保留进气阀门、排气阀门等。其中，进气阀门可与外部连通，用于压缩空气外部定期补充或由管道适时补充；储存压缩气体的储物节点的排气阀门与若干浮力可调节点1的进气阀门108连通。通过储存压缩气体的储物节点的设置，可以在不需要频繁调节浮力的应用场合下不依赖外部动力和气源完成自主浮力调节；还可以大大简化桁架杆件中的供排气管路设计，降低维修难度。

当储物节点存贮液态物资时，可用于存贮油料或淡水，油料可供发电机组使用，淡水可用于平台的应急使用(可来自于外部补充，也可以通过管道从海水淡化装置、自然降水中收集，再反哺使用)。储存液态物资的储物节点的结构可以单独设计为如图15所示的形式，其外周上对应设置有进料口和出料口，用于外部定期补充/排出或管道适时补充/排出储存物资，外部定期补充时，优选将储物节点上浮到水面以上进行。

当储物节点存贮固态物资时，固态物资一般指可以方便地从储物节点中加入和抽出的固体颗粒，如粮食、功能性零部件等。储存固体物资的储物节点的结构可以单独设计为如图15所示的形式，即包括进料口和出料口，用于外部定期补充/排出或管道适时补充/排出，外部定期补充时，可在上浮到水面以上时进行为佳。

进一步优选地，浮力主体100中的浮力可调节点1还可部分替换为增重节点，具体优选为球形增重节点。优选实施例中的增重节点也包括薄壁空心壳体，该壳体内装设有比重大于水的内容物，以克服浮力并增加自重。同时，增重节点往往设置在浮力主体100的底部，并优选在环向上间隔替换，以降低整个浮力主体100的重心，增加整个海上浮式平台的平衡性和稳定性。

如图16、17中所示，优选实施例中对应于浮力可调节点1的水平连接设置有柔性连接件2，其由柔性连接体201和设置在柔性连接体201两端的柔性连接法兰202对应组成。柔性连接体201具有一定的径向、轴向、环向变形能力，能够实现15～50mm的伸缩变形(轴线方向)和10～30mm的横向位移(径向/与轴线方向相交的方向)，以及15°以内的转动变形(环向)。同时，柔性连接件2可以在两浮力可调节点1之间单独使用，也可以由多个柔性连接件2拼接后再在两浮力可调节点1之间对应使用(例如在进行两相邻浮力模块的连接时)，如图20、21中所示。为实现浮力可调节点1的快速连接，优选实施例中的水平连接件103为水平连接法兰，即水平方向上相邻的两浮力可调节点1之间通过柔性连接件2对应连接，如此，便可使得处于同一水平面内的各浮力可调节点1之间可以在一定范围内进行位移，使得浮力单元可以更好地适应海浪作用的环境，充分缓冲海浪的作用力，保证海水淡化存贮平台设置的稳定性。

优选地，对于单层浮力单元而言，其外周的各浮力可调节点1之间通过水平连接件103刚性连接，或者通过设置在两水平连接件103之间的桁架杆10刚性连接。同时，浮力单元中部的部分浮力可调节点1之间通过柔性连接件2柔性连接，如图5中所示。如此，可以充分保证浮力单元受浪涌冲击作用时的结构稳定性，也能实现浪涌作用力的充分缓冲、分解。同时，在优选实施例中，浮力主体100包括层叠设置的至少两层浮力单元，相邻浮力单元之间通过垂向连接件104直接刚性连接，或者在两垂向连接件104之间设置一定长度的桁架杆10，再通过桁架杆10将竖向相邻的两浮力可调节点1刚性连接，这样可以充分保证浮力主体100在竖向上的受力整体性，保证浮力主体100工作时各位置处的水平。

进一步地，如图1、4中所示，在浮力主体100的上方，设置有甲板组件，其包括平台上层甲板5和平台下层甲板4。其中，浮力主体100与平台上层甲板5之间通过多根呈竖向设置的升高立柱3对应连接，通过升高立柱3长度的优选，可以对应调节平台上层甲板与水位线之间的距离h1，以此增强平台的抗风浪能力。理论上来讲，升高立柱3的长度越大，平台上层甲板5距离海平面越高，浪涌越过甲板的可能性越小，但甲板的摇晃幅度也越大。实际设置时，升高立柱3的设置长度可以为4～20m，优选为6m。

进一步具体地，优选实施例中的平台上层甲板5呈“六边形”，如图3中所示，其边长优选为12m，面积为540m²。当然，平台上层甲板5的形状可以根据需要优选为别的形式，如矩形或者圆形，且其尺寸也可以根据实际需要优选为别的数值。同时，平台下层甲板4设置在平台上层甲板5的正下方，其优选固定在升高立柱3的中下部，距离海平面的高度为h2，用于停靠船只、装卸货物、人员进出等。

在实际设置时，平台上层甲板5和平台下层甲板4均包括通过模块化的金属格栅511(例如钢制格栅板)拼合而成的甲板模块501，如图3、7中所示。同时，在各升高立柱3的顶部设置有甲板安装端口组件5012，如图4、8中所示，其与升高立柱3的顶部通过法兰连接，且在距离底部一定距离的位置设置有甲板连接法兰，用于抵接甲板模块501的底面并与其通过若干甲板安装螺栓5014对应连接。待甲板模块501与各甲板安装端口组件5012匹配完成后，各甲板安装端口组件5012的顶部突出于甲板模块501的顶面，此时，在甲板模块501的顶面上由下至上依次铺设多层水泥毯，即包括水泥毯底层5013、水泥毯表层5015和设置在两者之间的若干水泥毯层，水泥毯表层5015优选通过甲板平面锚定用螺钉组5016与对应的甲板安装端口组件5012的顶部连接。

在优选实施例中，水泥毯层是将传统水泥和纺织纤维技术结合在一起，在纤维骨架里面融入了防渗和多功能的混凝土粉后凝结而成，其设置层数为3～5层。通过水泥毯层的设置，使得平台上层甲板5具有防水、防潮、防火以及耐用等特点，并有效解决了甲板表层混凝土的开裂问题。相应地，在甲板模块的底部设置有存贮仓室502，可用于海水淡化存贮平台工作过程中燃油、淡水等物资的存贮，如图4中所示。若浮力主体100上设置有储物节点，存贮仓室502可与储物节点配合使用，可以极大地增加平台的储物能力，避免物资的多次运输。

进一步地，优选实施例中的平台下层甲板4也是通过金属格栅511拼装而成，且拼装而成的下层甲板模块优选呈“六边形环状”结构，如图7中所示，该下层甲板模块与对应的升高立柱3之间通过焊接、锚固等方式连接，且下层甲板模块的顶面内外侧分别设置有护栏401。由于平台下层甲板4在使用过程中无需承载重物。因而，在完成甲板模块拼装以后，仅需在甲板模块的顶部设置平面板即可，该平面板可以是钢化玻璃板、钢板或者硬质塑料板等。同时，优选实施例中的平台上层甲板5与平台下层甲板4之间设置有若干走行通道505，其在优选实施例中为垂直钢爬梯，用于实现人们在两个甲板之间的走行。

如图1、2中所示，优选实施例中的平台上层甲板5上设置有海水淡化及存贮组件8，其包括安装底座和设置在该安装底座上的若干海水淡化模块801。

其中，海水淡化模块801的安装底座如图25、25中所示，其优选呈“三角形”模块化结构，通过多个安装底座的对应组合，可以形成对应形状的海水淡化底座，例如图2中所示的通过6个安装底座组合而成的呈“六边形”的海水淡化底座，以与平台上层甲板5的横截面形状相对应。具体而言，优选实施例中安装底座为具有顶板和中板的多层结构，通过中板的设置，将顶板以下的空间分隔为两个封闭空腔，形成海水贮罐804和淡水贮罐803。

进一步地，海水淡化模块801对应安装在该安装底座的顶板上方，海水淡化模块801的底部设置有海水入口和淡水出口，并对应前者设置有海水输入管道806，且对应后者设置有淡水输出管道802，海水输入管道806伸入海水贮罐804中，用于将海水输送到海水淡化模块801中；淡水输出管道802伸入淡水贮罐803中，用于将海水淡化模块801转化后的淡水贮存在淡水贮罐803中。同时，优选实施例中安装底座顶板上方的海水淡化模块801为阵列设置的多个，相应地，海水输入管道806和淡水输出管道802为对应设置的多组，如图24中所示，以确保各海水淡化模块801可独立完成海水淡化处理工序。

进一步地，对应海水贮罐804设置有中央海水贮罐805，如图26、27中所示，并对应中央海水贮罐805设置有海水泵813，海水泵813与中央海水贮罐805之间通过抽水管道814连通，用于将海水源源不断地抽入中央海水贮罐805中。优选地，海水泵813的竖向设置位置应确保其始终浸没于海水之中，其竖向设置位置优选低于浮力主体100最底层浮力单元的底部，以确保海水泵813始终浸没在海水之中，避免海水泵813的空载使用(即脱离海水时还在运行)。进一步优选地，抽水管道814的出水口设置在中央海水贮罐805的上部，并在该抽水管道814的外周或者中央海水贮罐805内周壁面的对应位置处设置有水位传感器，该水位传感器与海水泵813对应匹配，一旦水位传感器检测到水位低于预设值时，便发送指令让海水泵813工作，从而确保中央海水贮罐805中的水位始终保持在一定高度。

同时，中央海水贮罐805与海水贮罐804通过管道和感应阀门对应连通，该感应阀门可以对应感应海水贮罐804中的水位高度，但检测到该水位低于预设值时，感应阀门开启，使得中央海水贮罐805中的海水输送到海水贮罐804中，直至海水贮罐804中的水位恢复到对应位置后感应阀门关闭。由于优选实施例中的平台上层甲板5顶部可以设置多个海水淡化及存贮组件8，因此，优选实施例中的中央海水贮罐805设置为环向相互分隔的多个，其数量进一步优选与海水淡化及存贮组件8的设置数量相同。此外，优选实施例中的多个中央海水贮罐805集成在一个如图26、27中所示的罐体结构中，该罐体结构优选设置在甲板模块501的中部，且各海水淡化及存贮组件8在分设于其环向上的对应位置，如图2中所示。当然，同一个甲板模块501上的多个海水淡化及存贮组件8也可以共用一个中央海水贮罐805。

进一步地，在如图26、27中所示的罐体结构中部设置有电气设备仓904，用于装设对应的电气设备。相应地，在电气设备仓904中设置有贮能电池901或者其他电气设备，并在罐体结构的上方设置有太阳能电池板902，用于太阳能发电并将电能贮存在贮能电池901中，以此为海水淡化存贮平台上海水淡化模块801的工作功能以及为其他各类电气设备供能。优选地，还设置有远程控制天线903，用于进行信号的远距离传输，实现海水淡化存贮平台的远程操控。

进一步优选地，在各中央海水贮罐805的顶部设置有出口，用于实现中央海水贮罐805中设置的检查以及清理。同时，在各安装底座的顶板上方设置有若干雨水收集槽810，并对应该雨水收集槽810设置有输送管道，该输送管道上设置有盐度传感器807和两位三通阀811，当盐度传感器807检测到的研读符合设定标准时，管道内的雨水流入雨水贮罐812中，否则直接导入大海。

此外，对应海水贮罐804设置有放水阀门808和放水管道809，且优选对应放水阀门808在海水贮罐804中设置有盐度传感器807，若海水贮罐804中的盐度不满足设定值，可以对应开启放水阀门808，并通过放水管道809将海水贮罐804中的海水排出。同时，在淡水贮罐803与对应的存贮仓室502或者对应的储物节点之间设置有待阀门的管道，通过对应阀门的开启，可以将淡水贮罐803中的淡水传输到对应的存贮位置。另外，在实际设置海水淡化存贮平台时，可以同时设置多组甲板组件与浮力主体100，通过各甲板组件和/或浮力主体100的对应拼接，可以形成如图28中所示的大型海水淡化处理平台，该图中的海水平台由7个海水淡化存贮平台对应组成，各存贮平台之间可以共同工作，也可以单独工作，且各存贮平台的底部分别通过锚泊系统对应固定在海底面上。

在优选实施例中，锚泊系统包括系缆6和对应系缆6设置的重力锚块7。系缆6的一端连接在浮力主体100的底部，另一端连接在重力锚块7上。通过重力锚块7沉落在海底面上，可以实现海水淡化存贮平台在深远海对应海域的设置，避免海水淡化存贮平台被海流、洋流冲走，确保设置的稳定性。

具体而言，优选实施例中系缆6的一端连接在浮力可调节点1底部的垂向连接件104上，另一端连接在重力锚块7上。重力锚块7如图22、23中所示，其包括呈块状结构的块体701，块体701的顶部设置有系缆挂耳702，用于连接系缆6的一端；同时，块体701的底部设置有多个抓地齿704，并在块体701的一侧设置有前斜切面703。利用抓地齿704的设置，可以实现重力锚块7在海底面上的可靠设置，避免重力锚块7在深海洋流或者海底动物的作用下在海底移动。此外，在块体701的两侧分别设置有防侧翻杆件705，以此避免重力锚块7在海洋底部的侧翻，进一步确保重力锚块7设置的稳定性。

为确保浮力主体100底部环向上各位置处锚泊固定的稳定性，优选实施例中的重力锚块7在海底面上设置为多个，例如当浮力主体100的平面形状为六边形时，重力锚块7的设置数量为6个，分别对应环向上的6个浮力模块设置；而当浮力主体100的平面形状为矩形时，重力锚块7的设置数量为环向间隔排布的4个或者8个。相应地，各重力锚块7上连接的系缆6分别以端部连接在浮力主体100底部环向上的对应浮力模块上，保证浮力主体100底部环向上的各浮力模块分别连接有系缆6。进一步优选地，各系缆6在设置时与海底面呈一定倾斜角度，并使得重力锚块7位于浮力主体100正对海底面的区域之外，如此，可以进一步利用各系缆6之间的相互牵制，保证海水淡化存贮平台设置的稳定性。

优选地，为了进一步保证系缆6设置时的稳定性，优选实施例中可以将第一浮力可调节点101或者第二浮力可调节点102改进为如图14中所示的第三浮力可调节点105，在此第三浮力可调节点105中，其两个垂向连接件104之间设置有系缆通道106，该系缆通道106连通两垂向连接件104的端面，用于系缆6一端的穿过。相应地，对应第三浮力可调节点105将升高立柱3设置为如图18、19中所示的结构，其中，升高立柱3包括柱体301和设置在柱体301两端的端部连接件302，该端部连接件302在实际设置时可以优选为法兰。同时，柱体301的中部沿轴向设置有贯穿两端面的系缆管道303。此外，为了减少对系缆6的磨损，在浮力主体100的底部设置有防磨损连接件107，其可对应连接在浮力主体100底部的第三浮力可调节点105底部，使得系缆6绷直后可以接触该防磨损连接件107底部的平滑件，该平滑件可以为表面设置有一定弧度的圆环结构，即使得系缆6与浮力主体100的接触部位为圆弧面，减轻局部磨损的程度。

通过上述设置，可以使得当浮力主体100与升高立柱3完成对接后，系缆6可以从浮力主体100的底部依次穿过各系缆通道106再穿入系缆管道303中，并在通过系缆管道303后穿过平台上层甲板5，直至与甲板上对应的锚机相连。如此，便可通过操作锚机实现系缆6的收紧或者放松，从而可以调整全浮式海上浮式平台的姿态。为实现上述目的，浮力主体100的各浮力可调节点1选用第三浮力可调节点105进行拼接，或者仅在系缆6连接位置处的竖向列选用第三浮力可调节点105。

在实际使用时，可以适当降低位于浮力主体100下方的浮力可调节点1的浮力，以此使得整个海水淡化存贮平台的重心降低，增加海水淡化存贮平台的稳定性和耐波性。至于如何具体调节浮力主体100竖向上各浮力可调节点1的浮力，可以根据实际需要进行优选，例如可以设置使得竖向单列上浮力可调节点1的浮力由上至下依次降低，或者将浮力主体100底部的浮力模块的浮力降低，或者将浮力主体100底部的若干层浮力单元的浮力降低等。

实际使用时，海水淡化存贮平台的处理原材料(海水)和供能均由平台上的对应设备自行提供，不需要外界供应，仅需进行少量的人工控制或者维护，便能源源不断地产出淡化水，为海洋中的其他平台或者设施提供淡水供应，降低海上淡水补给的运输成本，提升海洋平台设置与使用的便利性。此外，对于单个海水淡化存贮平台而言，其设置后的工作状态至少包括如下几种：

1、正常低负载状态，在这个状态下，浮力主体100大部分突出于海平面，此时海平面为图1中所示的轻载水线；

2、正常高负载状态，在这个状态下，浮力主体100的吃水量增加，甲板组件上增加的荷载与浮力主体100的浮力全部或者部分抵消；当甲板组件上的荷载达到设计极限时，浮力主体100的吃水量变大，此时的海平面为图1中所示的重载水线；

3、超过极限荷载状态，在这个状态下，甲板组件上增加的荷载大于浮力主体100的浮力，浮力主体100的吃水量已经达到最大(完全浸没在海水中)；此时，需要针对浮力主体100进行浮力的调节，使得整个海水淡化存贮平台的浮力增大，进而将浮力主体100的顶部调整至海平面以上。

对于上述前两个状态，属于海水淡化存贮平台正常工作时的运行状态，而最后一种状态，往往会在甲板组件上的荷载突然增多或者部分浮力可调节点失效或者浪涌作用太大的情况下发生，此时，可以通过对应浮力可调节点的浮力调节，使得海水淡化存贮平台恢复正常工作状态。此外，如果优选实施例中的海上浮式平台设置在近海或者海域深度较小的情况下，在保证甲板组件突出水面的前提下，浮力主体100也可以沉底设置。

相比于传统海洋平台设置过程中需要先将浮力主体100在船厂提前拼装好再通过大型驳船运输至目标海域的做法，优选实施例中的浮力主体100的拼装过程和运输过程存在明显的优势和灵活性，可以在近海直接进行快速拼装，并通过拖驳的方式运输至目标海域。当然，也可以将各浮力节点、桁架杆10运输至目标海域后再进行对应拼装。

另外，针对平台上层甲板5、平台下层甲板4等部件的运输，也可以通过先拼装再拖驳的方式进行，将拼装后的甲板模块固定在拼装后的浮力主体100，再对其进行拖驳，这样可以避免大型船只的使用。当然，也可以将金属格栅511等材料运输到目标海域，并在完成设置的升高立柱3上对应拼装形成平台上层甲板5和平台下层甲板4。

此外，当浮力主体100在竖向上的高度较大且采用拖驳的方式进行运输时，可在运输过程中将浮力主体100翻转90°后水平拖驳，即将各浮力可调节点1的各垂向连接件104由“垂向”切换为“水平”，并且将各浮力可调节点1的浮力调整至最大(吃水量最小)。如此设置，可以为浮力主体100的拖驳带来充分的便利，保证拖驳的效率和稳定性。待浮力主体100拖驳运输到目标海域，再通过调整对应位置浮力可调节点内的浮力，改变浮力主体100的重心位置，实现浮力主体100在海水中吃水量的调整和设置方向的翻转，最终调整至浮力主体100的浮力设计值和设置方向。不过，考虑到浮力可调节点1之间的水平柔性连接，在进行浮力主体100的90°翻转前，可以先在浮力主体100的顶部和底部分别设置若干根水平连杆，水平连杆与顶部浮力可调节点的垂向连接件对应连接，即将每一行的浮力可调节点1刚性连接起来，以此避免翻转后竖向各层浮力单元之间的位移，以及对柔性连接件2的损坏。

本发明中的模块化海上浮式自适应太阳能海水淡化存贮平台，其结构简单，设置简便，通过浮力可调节点在空间中的阵列排布和连接，能快速实现浮力主体的拼装，提升平台的设置效率；同时，一旦部分浮力可调节点失效或者部分立柱失效的情况时，可以对应调整其他完好浮力可调节点的浮力大小，进而保证浮力平台整体受力的均衡性，确保海水淡化存贮平台不至于快速失效、侧翻，为海水淡化存贮平台的应急抢修和救援争取到足够的时间。其次，利用浮力可调节点在水平方向上的柔性连接和竖向上的刚性连接，可以保证竖向稳定性的同时，提升浮力单元和浮力主体的抗风浪能力，实现海浪作用力的分层缓冲。此外，海水淡化及存贮组件以及太阳能发电及存贮组件的对应设置，不仅实现了海水的淡化处理过程，而且整个过程能有效自适应平台设置的深海环境，无需过多的供能和供料，整个过程连续性好，并且节能环保。

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。

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