适用于持续振动场景的视频监控系统发电装置的制作方法

1.本发明涉及一种适用于持续振动场景的视频监控系统发电装置。


背景技术：

2.能源和环境问题，作为当今重要的主题，随着经济的发展，煤、石油、天然气等不可再生能源日益减少，而环保可再生能源的开发则处于瓶颈阶段，如何合理的利用现有资源对于社会的可持续发展具有良好的促进作用。由于视频监控系统需要持续消耗电能，对于远距离视频监控系统，如何高可靠性地持续供电是保证系统正常工作的前提，对于一些常见的持续性振动场景，例如桥梁在使用的过程中，随着人们以及车辆的行走移动，桥梁振动总是难以避免的，振动是能量传播的过程。通常情况下，桥梁振动能量通常由桥墩等支撑结构缓冲后消散，如果将桥梁振动能量合理的转化利用，对于城市的可持续发展具有重要意义。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提出一种适用于持续振动场景的视频监控系统发电装置，包括发电机和电能存储机构，该发电机与电能存储机构连接以使发电机产生的电能存储于电能存储机构中，该电能存储机构与视频监控系统连接以使电能存储机构向视频监控系统供电，还包括底座和滑块；该底座固定地安装于桥墩上，该滑块可滑移地安装于底座上，且底座与滑块之间设有用于引导滑块作直线运动的导向机构；该滑块与发电机的转子之间设有用于将滑块的直线运动转换为发电机的转子转动的传动机构；该滑块被设置成由与被桥墩支撑的桥面振动时驱动。
4.本发明的滑块通过振动场景产生的振动驱动滑移，滑移产生的滑移运动通过传动机构带动发电机的转子转动发电，发电机产生的电能用于为安装在振动场景处的视频监控系统供电。本发明的发电装置实现振动能量的转化利用，可以保证视频监控系统在振动场景下的电力自供应，节能环保。此外，还可以对振动场景的振动进行缓冲。
附图说明
5.图1为本发明隐去振动采集组件的结构示意图。
6.图2为本发明的滑块与底座配合的侧视图。
7.图3为本发明的振动传递单元向左运动时相应部件的运动原理图。
8.图4为本发明的振动传递单元向右运动时相应部件的运动原理图。
9.图5为本发明的结构示意图。
10.图6为本发明的滑块与气缸、底座的结构示意图。
11.图7为本发明的振动采集组件的结构示意图。
12.图8为本发明的振动采集单元的结构示意图。
13.图9为本发明的振动采集单元的结构分解图。
14.图10为本发明的振动采集单元的纵向剖视图。
15.图11为本发明应用到桥梁的结构示意图。
16.图12为本发明与桥梁的桥墩的配合结构示意图。
具体实施方式
17.如下结合附图1
‑
12，对本技术方案作进一步描述：
18.一种适用于持续振动场景的视频监控系统发电装置，包括发电机(附图未示出)和电能存储机构(附图未示出)，该发电机与电能存储机构连接以使发电机产生的电能存储于电能存储机构中，该电能存储机构与视频监控系统连接以使电能存储机构向视频监控系统供电。
19.本技术方案应用的振动场景为桥梁6，其他类似的振动场景亦适用。
20.所述适用于持续振动场景的视频监控系统发电装置还包括底座3和滑块1。该底座3固定地安装于桥墩62上，该滑块1可滑移地安装于底座3上，且底座3与滑块1之间设有用于引导滑块1作直线运动的导向机构；该滑块1与发电机的转子之间设有用于将滑块1的直线运动转换为发电机的转子转动的传动机构2；该滑块1被设置成由与被桥墩62支撑的桥面61振动时驱动。
21.本技术方案的滑块1通过振动场景产生的振动驱动滑移，滑移产生的滑移运动通过传动机构2带动发电机的转子转动发电，发电机产生的电能用于为安装在振动场景处的视频监控系统供电。本发明的发电装置实现振动能量的转化利用，可以保证视频监控系统在振动场景下的电力自供应，节能环保。此外，还可以对振动场景的振动进行缓冲。
22.所述导向机构包括设于底座3上的直线导轨31，所述滑块1沿直线导轨31滑移地安装于直线导轨31上。具体的，所述滑块1上设有导槽；该滑块通过导槽与直线导轨31配合进行滑移。所述直线导轨31设在底座的顶部，所述导槽设于滑块1的底部。导轨31与导槽之间涂有润滑油。
23.所述滑块1的底部设有承重轮11，所述承重轮11与所述底座3接触以沿底座3滚动。
24.所述传动机构2包括连杆24和第一传动轮21；该第一传动轮21可转动地安装于底座3上；该连杆24的首端绕第一轴线转动地安装于滑块1上，该连杆24的末端绕第二轴线转动地安装于第一传动轮21上，该第二轴线偏离于第一传动轮21的转动轴线；该第一传动轮21的转动轴线、第一轴线以及第二轴线相互平行；该发电机的转子与第一传动轮21同步转动。
25.具体的，所述滑块1上设有第一轴承12，所述第一传动轮21的偏心位置上设有第二轴承212，连杆23的两端分别与第一轴承12和第二轴承212转动连接。
26.所述传动机构2还包括第二传动轮22，该第二传动轮22可转动地安装于底座3上；该第二传动轮22的转动轴线平行于第一传动轮21的转动轴线。
27.该第二传动轮22与第一传动轮21之间设有使第二传动轮22与第一传动轮21同步转动的联动结构；该发电机的转子与第二传动轮22固定连接，且发电机的转子轴线与第二传动轮22的转动轴线同轴。
28.所述底座3上设有第一传动轮支架34和第二传动轮支架35；所述第一传动轮的轴承211安装在第一传动轮支架34上；所述第二传动轮的轴承221安装在第二传动轮支架35
上。
29.于本实施例中，所述第一传动轮21的直径大于第二传动轮22的直径；所述第一传动轮21和第二传动轮22为皮带轮，所述联动结构为套于第一传动轮21和第二传动轮22上的皮带23。
30.于另一实施例中，所述第一传动轮21和第二传动轮22为链轮，所述联动结构为套于第一传动轮21和第二传动轮22上的链条。
31.于另一实施例中，所述第一传动轮21和第二传动轮22为齿轮，所述联动结构为设于第一传动轮21和第二传动轮22上的轮齿，所述第一传动轮21和第二传动轮22啮合。
32.所述底座3上立设有一侧座32，所述滑块1与所述侧座32之间设有弹性缓冲件；所述弹性缓冲件的一端与所述滑块1连接，另一端与所述侧座32连接。弹性缓冲件可以限制滑块1的内止点和外止点。
33.于本实施例中，所述弹性缓冲件为弹簧33。
34.本技术方案所述的发电机采用现有的单向发电机或双向发电机。
35.于本实施例中，所述发电机为双向放电机，包括如下工作状态：
36.工作状态一：如图3所示，滑块1起始移动方向按图中箭头所示向左方向移动时，通过连杆24带动传动机构2开始逆时针旋转，发电机同步转动发电。
37.工作状态二：如图4所示，滑块1起始移动方向按图中箭头所示向右方向移动时，通过连杆24带动传动机构2开始顺时针旋转，发电机同步转动，此时通过对发电机励磁系统的控制使发电机处于发电状态。
38.所述适用于持续振动场景的视频监控系统发电装置还包括振动采集组件；所述振动采集组件包括振动采集单元。
39.所述振动采集单元包括气缸4和气囊5，该气囊5具有桥面61装配部和桥墩62装配部，该桥面61装配部固定地安装于桥面61上，该桥墩62装配部固定地安装于桥墩62上，该气囊5于桥面61振动时被压缩或者拉伸，借此以引起气囊5内气压的变化。
40.所述气缸4包括缸筒41和可伸缩地安装于缸筒41内的活塞杆42。
41.所述缸筒41与气囊5经软管连通，借此以利用气囊5内气压的变化而驱动活塞杆42的伸缩运动。
42.所述活塞杆42固定地安装于滑块1上，且活塞杆42的伸缩方向与滑块1的滑移方向一致。
43.该技术方案公开振动采集单元拾取桥面61的振动并转换为用于驱动滑块1滑移的动力，借此以实现“滑块1被设置成由与被桥墩62支撑的桥面61振动时驱动”的技术方案。
44.让滑块1直接与桥面61固定装配当然也可实现桥面61振动时驱动滑块1，然而该种驱动方式在桥面61的振动方向(例如竖直方向上的振动)异于导向机构的导引方向时，不仅无法驱动滑块1滑移(即无法被利用来发电)，而且会引起导向机构的严重磨损，极大地降低导向机构的使用寿命；况且，桥面61的振动方向是不确定的，出现上述情况难以避免。
45.而本技术方案采用与桥面61固定装配的气囊5能够适应不同方向的振动，避免滑块1硬性接触桥面61，保证导向机构的使用寿命。而且桥面61的振动方向无论是水平的或者是竖直的均能转换为压缩或者拉伸气囊5，提高振动能量的利用率。
46.该气囊5有多个，每个气囊5分别经一条软管与缸筒41连通，该技术方案通过采用
多个气囊5能够增加振动能量的采集，能够提升滑移往复移动的幅度，以便于增加发动机的转子转动的圈数。
47.所有气囊5沿桥面61的宽度方向排列。
48.若同一时刻出现部分气囊5压缩而其余气囊5拉伸时，会出现相互气压抵消的现象，使活塞杆42的运动减弱。
49.由于桥面61在同一宽度方向上的振动方向基本是一致的，通过将所有气囊5沿桥面61的宽度方向排列，能够实现所有气囊5在桥面61振动过程中保持基本一致的变化(即压缩变化或拉伸变化)，实现所有气囊5最大化地利用，减少气囊5之间的抵消。
50.各气囊5包括上壳体51、柔性连接部52和下壳体53；所述柔性连接部52被夹持于上壳体51与下壳体53之间，所述柔性连接部52分别与上壳体51和下壳体53密封连接，所述上壳体51、柔性连接部52和下壳体53合围成气囊腔体50。
51.该气囊5的上壳体51为桥面61装配部，该气囊5的下壳体53为桥墩62装配部，该上壳体51和下壳体53为硬性的，具体地，所述上壳体51和下壳体53为硬质材料(例如金属、硬质塑料等)制成，所述柔性连接部52为布料、橡胶或硅胶材质，优先为布料可减少振动能量的损失。
52.该缸筒41安装有汇集管43，该汇集管43设有一个主干接口和多个分支接口431，所有分支接口431同时与主干接口连通，该主干接口与缸筒41对接，分支通道的数量与气囊5的数量相等，每个分支通道分别与一个气囊5的软管对接。该技术方案通过设置汇集管43便于多个气囊5的软管的装配连接，也便于所有气囊5与同一个缸筒41的连通。
53.所述桥墩62包括横梁621和立柱622，所述横梁621的顶面的两端设有弹性支架623，所述弹性支架623与桥面61的底部连接；桥墩62的横梁621顶部与桥面61的底部存在间距。气囊5的上壳体51与桥面61的底部接触连接；气囊5的下壳体53与桥墩62的横梁621连接；所述底座3安装在桥墩62的横梁621上。
54.本技术方案通过设置振动采集组件，采集来自各个方向的振动作用力，转化为单一方向的作用力，滑块1只受到与其滑动方向一致的作用力，提高装置的稳定性。
55.本技术方案涉及的机械单元不存在高速运动的部件，因此不会产生高温润滑方面的问题，进而保证系统运行的可靠性。
56.上述优选实施方式应视为本技术方案实施方式的举例说明，凡与本技术方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。