[发明专利]一种水上组合平台

说明书

本发明公开了一种水上组合平台，它由独立漂浮在水面上的多功能平台、陆生动植物平台和综合运动平台自由组合而成，其中多功能平台为人类提供吃、住、商业、医疗、教育、办公、娱乐等需要的建筑空间，陆生动植物平台可以为长期生存在水上的人群提供农作物或其它有价值的植物，也可为陆生动物提供一定的栖息空间，综合运动平台主要为长期生存在水上的人群提供各种运动场地；本发明不仅可以在水上提供人类活动所需的所有基础设施，还能抵御风浪形成的颠簸，熨平人体活动产生的波动，为人类长期在水上生存提供全方面的保障。

技术领域

本发明涉及一种长期在水上生存的平台，尤其是一种水上组合平台。

背景技术

目前为止，人类基本上都是生存在陆地上，船舶的主要作用是运输，即便是豪华邮轮也并不适合人类长期生存，设计初衷都只是为了短期渡假，而人类的长期生存涉及的内容非常复杂广泛，远远不是一所豪华邮轮能提供的，即便最基本的能源和饮用水的获取、污水的无害化排放、垃圾的处理以及其它生活物资都必须依赖陆地上的资源和设施，另外船舶并不需要太多考虑水面颠簸的长期影响，而人类有些生存活动需要比较稳定的环境，如果直接转移到船舶上进行则可靠性和舒适性都会有质的下降。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种水上组合平台。

本发明采用以下技术方案克服现有技术的上述不足：

一种水上组合平台，其特征是：它采用可以独立漂浮在水面上的多种平台自由组合而成，主要分为三种类型的平台：第一种是数量众多分设各种内部空间的多功能平台，可以分别为人类提供吃、住、商业、医疗、教育、办公、娱乐等需要的建筑空间，也是海水淡化净化、污水垃圾无害化处理设备以及其它生产生活设施安装的平台，第二种是数量众多的陆生动植物平台，可以为长期生存在水上的人群提供农作物或其它有价值的植物，也可为陆生动物提供一定的栖息空间，同时它也是水上生活垃圾燃烧处理成肥料后的收纳处，第三种是综合运动平台，主要为长期生存在水上的人群提供各种运动场地；每种平台都具备主动或无线受控的移动定位功能，计算控制机构分别隐藏在各自安全的结构中，动力均来自于设置在平台周围水面下的多台螺旋桨，各自所需的能源则都取之于该平台水面上的太阳能电池板及其能源存储控制系统，每种平台只要是阳光可以直接照射的表面都会尽可能安装太阳能电池板，其中有人行走的太阳能电池板表面宜覆盖一层透明胶，以保护太阳能电池板，很显然每种平台都会根据实际需要配置若干各种类型的传感器，比如说任何平台负载变化较大时或海浪引起的颠簸超过限值范围时都需要多个传感器为计算控制机构提供姿态调节信号、任何两节平台自动对接时也需要多个传感器为计算控制机构提供定位信号，另外每种平台都具有外部照明装置，保证夜晚让外界能准确识别该平台轮廓线；本发明总体上分为两种组团状态，一种是不需长途迁移的自由漂浮状态，这种状态下的最优组团方案是以综合运动平台为中心、多功能平台和陆生动植物平台首尾相接形成层层包围的圆形封闭环岛，包围环岛的多功能平台和陆生动植物平台层数则可根据总居住人数任意确定，每层多功能平台和陆生动植物平台会自然的形成一圈圈环形走道，每一圈之间以及最内圈与综合运动平台之间设有多处联络通道，不同平台之间的联络通道尽可能采用每个平台本身的标准搭接附件构成，少数标准搭接附件难以配合的通道则用独立的跳板搭接，环岛中心综合运动平台之外的空余水面还可以按照各种方式摆放若干多功能平台和陆生动植物平台，这样组团的方式可以最大限度的减少每一个居住单元到达综合运动平台的距离，同时也可以有效的过滤海浪的干扰，很显然，越是靠近中心的圈层就越安静平稳，圈层达到一定级数环岛中心附近的多功能平台就可以长期保持风平浪静的状态，再加上多功能平台自身的姿态控制功能发挥的稳定作用，这些多功能平台就可以布置手术室、生产车间、实验室、表演舞台等需要稳定环境的功能房间；另一种组团状态则适应于长途迁移，比如说为了适应气候的变化，冬季需要从北半球海面迁移到南半球海面时，所有多功能平台和陆生动植物平台由若干节排列成直线型前进，以减少前进阻力，综合运动平台独立前进，动力充足时也可以拖着若干陆生动植物平台共同前进，长途迁移时所有平台带万向节的螺旋桨都可以把推进方向调节到前进方向，以加快前进速度；根据内部布置和组团需要，多功能平台设计了两种主体结构形式：一种是长方体结构，一种是圆柱体结构，它们就类似于外形为长方体和圆柱体漂浮在水面上的建筑，主出入口一般设在甲板上，为减少楼梯占用的有效面积和方便一些公用设施的安装，长方体结构和圆柱体结构的多功能平台都在中心位置设置旋转楼梯筒，通常情况下都是从旋转楼梯上到甲板，如果长方体结构的多功能平台长度太大内部最远点离旋转楼梯筒的距离超过安全距离时，这时就需要在适当位置增设直通甲板的爬梯和安全出口；为增加观赏性，每种多功能平台除了结构强度必须要求金属构件的地方外，凡是便于观赏外景和水中鱼类的侧壁和底板都宜增设玻璃窗；长方体结构的多功能平台甲板设置可隐藏的扇形搭接板之后每两节长方体结构的多功能平台首尾对接连接后可以形成小于90°的任意弧度连接关系、同时保持甲板的连续性，在圆形环岛组团方式下自然的就形成一圈封闭的环形散步走道；长方体结构的多功能平台还可以在甲板两侧下部接近水面的高度对称设置扩展太阳能电池板，并在甲板两边设置下到扩展太阳能电池板的楼梯，圆形环岛组团方式中每一圈长方体结构的多功能平台按一定数量间距布置一节这种带扩展太阳能电池板的多功能平台可以作为圈层之间的连接通道；长方体结构的多功能平台在长边两侧水面下对称布置多台螺旋桨，其中主推螺旋桨设置在两边中部，定位螺旋桨分别设置在两边靠近四只角的附近，主推螺旋桨只有固定的发力方向，每台定位螺旋桨则可以根据计算控制机构随时发出的指令通过一个万向节独立调整发力方向；圆柱体结构的多功能平台可以在中间高度 (当然位于最高吃水线之上)增加一圈环形走廊，以增加观赏性和娱乐性，该环形走廊可以直接开门通向圆柱体结构的多功能平台内部，另外该环形走廊栏杆有多处一两米宽的缺口，每处缺口都设置有一个与栏杆等高、同缺口宽度相同的活动桥，该活动桥背面捆绑了泡沫之类的材料、翻转90°平放到水面后就是圆柱体结构的多功能平台出入口；圆柱体结构的多功能平台需要根据直径和满载质量大小沿外周均匀布置多台螺旋桨，每台螺旋桨都既可作为主推螺旋桨、也可作为定位螺旋桨，因此每台螺旋桨都会通过一个万向节连接到多功能平台受力结构件上，另外圆柱体结构的多功能平台计算控制机构可以控制螺旋桨全部朝下，在电力充足、螺旋桨配置功率也够大的情况下可以托起圆柱体结构的多功能平台飞离水面，短时间的象直升机一样在空中飞行；为方便制造，圆柱体结构的多功能平台圆形截面完全可以用正多边形代替，比如说正六边形或者正八边形；无论什么形状的多功能平台都是为人类提供长期生活、工作或娱乐的空间，所以必然涉及到能源、水源、污水和垃圾处理的问题，前面已经交代清楚能源主要采用太阳能解决，水源肯定是就地取水经过淡化和多级净化后分别供应洗浴和饮用，污水则是采用陆地上成熟的污水处理技术处理达标后作为陆生动植物平台绿化用水或就地排放，垃圾主要是采用焚烧方式进行无害化处理，只是在具体的处理方式上水源、污水和垃圾处理本发明都有两种方案可选：一种方案是集中处理，这种方案是用一节多功能平台安装大号的海水淡化净化设备集中处理水源，然后分配给生存在附近若干节的多功能平台上的所有人使用，再用一节多功能平台专门安装大号的污水处理设备，把生存在附近若干节的多功能平台上的所有人产生的污水收集过来后集中处理，另外用一节多功能平台安装大号的垃圾焚烧设备，把生存在附近若干节的多功能平台上的所有人产生的垃圾收集过来集中焚烧处理，焚烧残留物提供给陆生动植物平台作为肥料使用；另一种方案是分散式处理，就是每一节经常有人进出的多功能平台都会安装一套小型的海水淡化净化设备、污水处理设备和垃圾焚烧设备供进出本节多功能平台的人使用；当然不管采用哪种方案，每套公用设备系统的具体方案都应根据其负担的使用人数和具体要求进行详细设计，每一节多功能平台也会根据各种公用系统的详细设计要求形成各种各样的管道进出口，比如说进水口、排水口、进风口、排风口、排烟口、电力管接口、电信管接口等，为便于多功能平台之间的自动对接，每节多功能平台都宜在对接面的特征点上设置传感器为定位螺旋桨提供指示信号，当然，对接后需要连接的管道和线缆接驳处都应采用柔性连接、同时连接端都应设置阀门或开关；综合运动平台是一个大型运动场所，可以采用长方形、也可以采用圆形，它主要依靠平衡固定在平台水面下的泡沫体或充气囊漂浮在水面，除极少数受功能限制的地方外，综合运动平台地平面布满太阳能电池板，为均衡布置在综合运动平台周边水平面之下的大型螺旋桨提供电力，太阳能电池板表面覆盖一层透明胶保护，各种运动场的边界线直接画在透明胶上面，综合运动平台的每台大型螺旋桨都是通过一个万向节连接到综合运动平台结构件上，每只大型螺旋桨不仅可以为综合运动平台提供多个方向的水平推力、在负载均衡度超越限值的时候还可以提供向上的升力，以维持综合运动平台的平衡，因为需要长途迁移的时候一般不多，综合运动平台的电力通常会有富余，多余的电力平时可以提供给圆柱体结构的多功能平台飞行用；根据具体的形状尺寸和实际需要，综合运动平台可以布置一个足球场、一个环形跑道、一个淡水游泳池、一个海水游泳池、几个网球场、几个排球场、几个篮球场、若干羽毛球场和乒乓球桌等，综合运动平台外围则用比较高的网状物围成一圈围栏，以免球类飞出平台无法捡拾，当然在围栏上每隔一定距离都宜设置出入口，方便进出其他平台，另外综合运动平台周边均匀布置有若干根高杆路灯，这些高杆路灯除了提供照明功能外，还是电力储能系统、计算控制机构、无线通信基站以及各种传感器的安装主体，同时它们还直接是综合运动平台围栏的支撑固定物；综合运动平台的淡水游泳池和海水游泳池都是通过在平台表面凹下去一块面积形成的，其中淡水游泳池底部和四周都用实心平板型材料封死，不会与海水混合，淡水游泳池用水全部通过综合运动平台雨水汇集而来，具体来说就是在综合运动平台上设有一条小明沟、整个综合运动平台表面都有一个微小的坡度坡向这条明沟，这条明沟最低点有一条管子连接在淡水游泳池循环管上，任何时候雨水都是与淡水游泳池回水混合后再经过过滤装置处理后进入淡水游泳池，当然为方便检修，过滤装置就安装在淡水游泳池边上的一个带顶盖的专用下沉空间内；海水游泳池底部和四周则都可以采用镂空材料，以保证新鲜海水随时流入游泳池内，但空隙大小应能防止危险动物进入游泳池；当然无论是淡水游泳池还是海水游泳池，底板最好都用透明玻璃材料，这样游泳时可以看到海里的动物，增加游泳时的趣味性；陆生动植物平台是三种平台中结构和功能都最简单的，它的最优形状应该是正方形，其最简单的布局方案是四只角各有一个尺寸相同的下凹种植池，正中心设一根多功能灯塔，其余部分则是散步通道，也是布置太阳能电池板的主要场所；设计尺寸比较大的情况下陆生动植物平台的下凹种植池和散步通道也可以交叉布置，还可以增设养殖场，分别养些鸡、鸭、猪、牛、羊等供人食用，动物粪便同时作为植物肥料，形成循环经济，但无论怎么布置，为了维持平衡都应采用对称的布局方案；陆生动植物平台的多功能灯塔除了提供照明功能外，同样也是电力储能系统、计算控制机构、无线通信基站(如果需要)以及各种传感器的安装主体；下凹种植池四周和底板是密封的，不会浸入海水，植物生长所需水分全部来自雨水和多功能平台处理后的排水，肥料则主要是生活垃圾焚烧物；陆生动植物平台也主要是依靠平衡固定在平台水面下的泡沫体或充气囊漂浮在水面，它们填充在下凹种植池之间的空隙处，正方形的陆生动植物平台在四边中间下凹种植池之间的空隙处各安装一台小型定位螺旋桨即可，每台定位螺旋桨也是通过一个万向节连接到陆生动植物平台结构件上，不过陆生动植物平台每台定位螺旋桨只需要提供向内或向上的两种推力，向内推是为了水平定位、向上推是为了维持负载不均衡时的平衡，所以它的万向节只需要能够90°下翻即可，长途迁移时陆生动植物平台则依赖多功能平台或综合运动平台牵引。