一种海洋环境监测用观测装置的制作方法

1.本发明涉及环境监测技术领域，具体来说，涉及一种海洋环境监测用观测装置。


背景技术：

2.海洋站自动观测主要任务是按时、准确、连续的获取海洋环境信息资料，为社会发展、群众生活、海洋经济建设、防灾减灾、应急管理、国防安全等提供海洋环境重要依据。海洋观测质量的高低，关系到国家海洋事业的发展和人民安居乐业的长远利益，因此需要使用到海洋环境观测装置。
3.一般的海洋环境观测装置大都配置有太阳能电池板对监测设备进行供电，在海洋中观测时会遇到大风大浪等恶劣天气，现有的海洋环境观测装置不仅缺乏对太阳能电池板和监测设备有效的防护，致使设备在恶劣天气没有得到有效的防护而损坏，而且缺乏相应的防撞设备，适用性差。


技术实现要素：

4.本发明的技术任务是针对以上背景技术中存在的不足之处，研究一种海洋环境监测用观测装置，来解决上述的技术问题。
5.本发明的技术方案是这样实现的：一种海洋环境监测用观测装置，包括：主体机构、太阳能电池板和水上检测模块，所述主体机构上设置有防护机构；其中，所述主体机构包括底壳，所述底壳的底部固定连接有主浮块，所述主浮块的底部通过连接杆固定连接有配重块，所述底壳的顶部固定连接有立杆，所述立杆的上端固定连接有天气传感器模块；所述防护机构包括防护壳、升降组件和翻转机构，所述防护壳的顶部与底部均为开口设置，所述防护壳固定连接在所述底壳的顶部，所述升降组件设置在所述防护壳的内部，所述翻转机构设置在所述防护壳的一侧上端，所述防护壳的相对的两侧面上端通过螺栓固定安装有连接耳；所述翻转机构包括防护板和翻转组件，所述防护板的一侧开设有限位槽，所述太阳能电池板通过减震组件安装在所述限位槽的内部，所述防护板的顶部固定连接有转动套，所述转动套的内部固定连接有转动杆，所述转动杆的两端伸出所述转动套的内部且分别与所述防护壳两侧的所述连接耳转动连接；所述翻转组件设置有两组，两组所述翻转组件对称设置在所述防护壳相对的两侧面，所述翻转组件包括翻转电机、蜗杆、蜗轮，所述翻转电机通过底座固定安装在所述防护壳的侧面上端，所述蜗轮固定连接在所述转动杆的端部，所述蜗杆的下端与所述翻转电机的转轴固定连接，所述蜗杆与所述蜗轮相啮合，所述底座的顶部固定连接有防护罩，所述翻转电机、所述蜗杆、所述蜗轮均设置在所述防护罩的内部，所述蜗杆的顶部通过滚珠轴承转动安装在所述防护罩的内顶部；
所述升降组件包括正反转电机、内螺纹套管、丝杆，所述正反转电机固定安装在所述底壳的内底部，所述内螺纹套管的下端通过密封轴承以转动的方式贯穿安装于底壳，并伸入所述底壳的内部，所述正反转电机的转轴与所述内螺纹套管的底部固定连接，所述丝杆的通过螺纹连接的方式转动安装于所述内螺纹套管的内部，所述防护壳的内部设置有承载板，所述承载板的底部与所述丝杆的顶部固定连接，所述水上检测模块固定设置在所述承载板的顶部，所述承载板的底部固定连接有限位套管，所述底壳的顶部固定连接有限位杆，所述限位杆的上端滑动插接在所述限位套管的内部；所述底壳的内部固定安装有用于供电的蓄电池，所述太阳能电池板通过光伏控制器与所述蓄电池电性连接，所述底壳的内部固定安装有控制盒，所述控制盒的内部设置有plc控制器，所述plc控制器的输入端与所述天气传感器模块电性连接，所述翻转电机和所述正反转电机均受控于所述plc控制器。
6.作为优选，所述减震组件包括减震板，所述减震板的底部和四周均固定连接有若干减震弹簧，所述减震弹簧远离所述减震板的一端与所述限位槽的内壁固定连接，所述太阳能电池板固定连接在所述减震板上。
7.作为优选，所述防护壳的一侧下端连通有排水管，所述排水管上设置有电磁阀，所述电磁阀受控于所述plc控制器。
8.作为优选，所述底壳的四周均设置有防浪平稳组件，所述防浪平稳组件包括防浪板，所述防浪板的底部固定连接有副浮块，所述防浪板的一侧固定连接有连接块，所述底壳的侧面固定连接有连接座，所述连接块转动连接在所述连接座的内部，所述底壳与所述防浪板之间等距设置有若干吸能复位组件。
9.作为优选，所述吸能复位组件包括套管和插杆，所述插杆的上端滑动插接在所述套管的内部，所述套管的下端固定连接有限位环，所述插杆的顶部固定连接有限位块，所述套管的内部设置有复位弹簧，所述复位弹簧的顶部抵在所述套管的内顶部，所述复位弹簧的下端压在所述限位块的顶部，所述套管的顶部固定连接有上转动块，所述插杆的底部固定连接有下转动块，所述底壳的侧面固定连接有上销座，所述防浪板的顶部固定连接有下销座，所述上转动块通过销轴一转动安装在所述上销座的内部，所述下转动块通过销轴二转动安装在所述下销座的内部。
10.作为优选，所述防浪板远离所述连接块的一侧固定连接有弧形块。
11.作为优选，所述防护板远离所述转动套的一侧固定连接有橡胶垫。
12.作为优选，所述立杆的顶部固定连接有位置灯。
13.作为优选，所述立杆的上端固定连接有gps定位模块。
14.作为优选，所述配重块设置为球形。
15.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：1、本发明通过设置的防护壳、翻转机构配合升降组件，实现了在恶劣天气，可以对太阳能电池板和水上检测模块进行收纳防护，避免设备受损的现象发生，提高了检测设备和供电设备的使用寿命；2、本发明通过设置的防浪平稳组件可以避免浪花溅射到太阳能电池板和水上检测模块上，降低海水对太阳能电池板和水上检测模块以及底壳顶部暴露零件的腐蚀，而且防浪板与底壳之间为活动连接配合吸能复位组件可以快速的将浪花或者异物碰撞的能量
吸收，进一步避免设备受到碰撞，同时防浪板配合副浮块，加大设备与海面的接触面积，可以有效防止设备在恶劣天气或者受到碰撞后出现倾倒的现象，具有较强的适用性；3、本发明通过设置的减震组件可以降低太阳能电池板因在受到外力碰撞时受到的损伤。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是根据本发明实施例的海洋环境监测用观测装置的结构示意图；图2是根据本发明实施例的海洋环境监测用观测装置的另一视角的结构示意图；图3图1中的a部放大图；图4是根据本发明实施例的海洋环境监测用观测装置的升降组件的结构示意图；图5是根据本发明实施例的海洋环境监测用观测装置的翻转机构与防护壳的连接结构示意图；图6是图5中的b部放大图；图7是根据本发明实施例的海洋环境监测用观测装置的太阳能电池板与防护板的连接结构示意图；图8是根据本发明实施例的海洋环境监测用观测装置的套管与插杆的连接结构示意图；图9是根据本发明实施例的海洋环境监测用观测装置的连接耳的结构示意图；图10是根据本发明实施例的海洋环境监测用观测装置的水上检测模块和太阳能电池板收入防护壳内部时的结构示意图。
18.图中：100、主体机构；101、底壳；102、主浮块；103、连接杆；104、配重块；105、立杆；106、位置灯；107、gps定位模块；200、防护机构；201、防护壳；202、承载板；203、天气传感器模块；204、排水管；205、电磁阀；206、连接耳；300、翻转机构；301、防护板；302、限位槽；304、减震板；305、防护罩；306、底座；307、翻转电机；308、蜗杆；309、蜗轮；310、减震弹簧；311、橡胶垫；312、转动杆；313、转动套；400、防浪平稳组件；401、防浪板；402、副浮块；403、弧形块；404、套管；405、复位弹簧；406、插杆；407、限位块；408、上销座；409、上转动块；410、下销座；411、下转动块；412、连接块；413、连接座；500、升降组件；501、内螺纹套管；502、丝杆；503、密封轴承；504、正反转电机；505、限位套管；506、限位杆；600、太阳能电池板；601、蓄电池；700、水上检测模块；800、控制盒。
具体实施方式
19.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
20.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
21.实施例1如图1
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图10所示，根据本发明实施例的一种海洋环境监测用观测装置，包括主体机构100、太阳能电池板600、水上检测模块700和防护机构200。
22.防护机构200由防护壳201、升降组件500和翻转机构300构成。
23.主体机构100包括底壳101，底壳101的底部固定连接有主浮块102，主浮块102的底部通过连接杆103固定连接有配重块104，底壳101的顶部固定连接有立杆105，立杆105的上端固定连接有天气传感器模块203。
24.防护壳201的顶部与底部均为开口设置，防护壳201固定连接在底壳101的顶部，升降组件500设置在防护壳201的内部，翻转机构300设置在防护壳201的一侧的上端部，防护壳201的相对的两侧面上端均通过螺栓固定安装有连接耳206。
25.翻转机构300由防护板301和翻转组件构成，防护板301的一侧开设有限位槽302，太阳能电池板600通过减震组件安装在限位槽302的内部，减震组件包括减震板304，减震板304的底部和四周均固定连接有若干减震弹簧310，减震弹簧310远离减震板304的一端与限位槽302的内壁固定连接，太阳能电池板600固定连接在减震板304上，防护板301的顶部固定连接有转动套313，转动套313的内部固定连接有转动杆312，转动杆312的两端伸出转动套313的内部且分别与防护壳201两侧的连接耳206转动连接。
26.翻转组件设置有两组，两组翻转组件对称设置在防护壳201相对的两侧面，翻转组件由翻转电机307、蜗杆308、蜗轮309构成，翻转电机307通过底座306固定安装在防护壳201的侧面上端，蜗轮309固定连接在转动杆312的端部，蜗杆308的下端与翻转电机307的转轴固定连接，蜗杆308与蜗轮309相啮合，底座306的顶部固定连接有防护罩305，翻转电机307、蜗杆308、蜗轮309均设置在防护罩305的内部，蜗杆308的顶部通过滚珠轴承转动安装在防护罩305的内顶部。
27.翻转机构300的翻转原理：在遇到恶劣天气时，启动翻转电机307，使翻转电机307的转轴逆时针转动，通过蜗杆308、配合蜗轮309，将安装有太阳能电池板600的防护板301转动到防护壳201的顶部，此时太阳能电池板600位于防护壳201的内部，当恶劣天气过去时，启动翻转电机307，使翻转电机307的转轴顺时针转动，通过蜗杆308、配合蜗轮309，将安装有太阳能电池板600的防护板301展开，使太阳能电池板600可以正常工作。
28.升降组件500由正反转电机504、内螺纹套管501、丝杆502构成，正反转电机504固定安装在底壳101的内底部，内螺纹套管501的下端通过密封轴承503转动贯穿安装于底壳101，并伸入底壳101的内部，正反转电机504的转轴与内螺纹套管501的底部固定连接，丝杆502的下端通过螺纹连接的方式转动安装在内螺纹套管501的内部，防护壳201的内部设置有承载板202，承载板202的底部与丝杆502的顶部固定连接，水上检测模块700固定设置在承载板202的顶部，承载板202的底部固定连接有限位套管505，底壳101的顶部固定连接有限位杆506，限位杆506的上端滑动插接在限位套管505的内部。
29.底壳101的内部固定安装有用于供电的蓄电池601，太阳能电池板600通过光伏控制器与蓄电池601电性连接，底壳101的内部固定安装有控制盒800，控制盒800的内部设置有plc控制器，plc控制器的输入端与天气传感器模块203电性连接，翻转电机307和正反转电机504均受控于plc控制器。
30.升降组件500的工作原理：在遇到恶劣天气时，plc控制器控制正反转电机504的转轴逆时针转动，此时内螺纹套管501配合丝杆502将水上检测模块700收纳到防护壳201内部，当恶劣天气过去时，plc控制器控制正反转电机504的转轴顺时针转动，此时内螺纹套管501配合丝杆502将水上检测模块700升出防护壳201内部，进行正常的环境监测。
31.防护壳201的一侧下端连通有排水管204，排水管204上设置有电磁阀205，电磁阀205受控于plc控制器。
32.通过采用上述方案，在小雨天气时，便于将防护壳201内的部的积水排出，当处于恶劣天气时，将电磁阀205关闭，避免外界的雨水进入防护壳201内部。
33.底壳101的四周均设置有防浪平稳组件400，防浪平稳组件400包括防浪板401，防浪板401的底部固定连接有副浮块402，防浪板401的一侧固定连接有连接块412，底壳101的侧面固定连接有连接座413，连接块412转动连接在连接座413的内部，底壳101与防浪板401之间等距设置有若干吸能复位组件,吸能复位组件包括套管404和插杆406，插杆406的上端滑动插接在套管404的内部，套管404的下端固定连接有限位环，插杆406的顶部固定连接有限位块407，套管404的内部设置有复位弹簧405，复位弹簧405的顶部抵在套管404的内顶部，复位弹簧405的下端压在限位块407的顶部，套管404的顶部固定连接有上转动块409，插杆406的底部固定连接有下转动块411，底壳101的侧面固定连接有上销座408，防浪板401的顶部固定连接有下销座410，上转动块409通过销轴一转动安装在上销座408的内部，下转动块411通过销轴二转动安装在下销座410的内部。
34.通过采用上述方案，当本海洋环境监测用观测装置处于浪花较大的环境中时，通过设置的四块与底壳101活动连接的防浪板401增大了底壳101与海面的接触面积，有效避免底壳101出现倾倒的现象，同时通过套管404、插杆406和复位弹簧405组成的吸能复位组件可以及时的将浪花拍打的能量或者碰撞到异物的能量进行吸收缓冲，避免设备受到损伤。
35.防浪板401远离连接块412的一侧固定连接有弧形块403。
36.通过采用上述方案，当碰撞到异物时，可以引导防浪板401向上发生倾斜，避免防浪板401直接与异物产生碰撞，降低防浪板401的损伤。
37.防护板301远离转动套313的一侧固定连接有橡胶垫311。
38.通过采用上述方案，减少防护板301与底壳101接触面的磨损。
39.立杆105的顶部固定连接有位置灯106，立杆105的上端固定连接有gps定位模块107。
40.通过采用上述方案，方便工作人员通过定位系统找到本海洋环境监测用观测装置所处的大概区域，配合闪烁的位置灯106可以及时地被发现，同时位置灯106可以在夜晚提醒周边的船只进行及时的避让。
41.配重块104设置为球形。
42.通过采用上述方案，减少出现配重块104的被水草附着的现象。
43.其中，天气传感器模块203包括雨量传感器和超声波风速传感器。
44.其中，水上检测模块700包括能见度传感器、温湿度传感器、大气压力传感器、pm2.5传感器、照度传感器、一氧化碳传感器、so2传感器构成，对海上的环境进行全面的监测，能见度传感器、温湿度传感器、大气压力传感器、pm2.5传感器、照度传感器、一氧化碳传感器、so2传感器分别与plc控制器的输入端电性连接，plc控制器通过无线通信模块将采集的数据上传至数据监测中心，无线通信模块可选为4g通信模块、5g通信模块中的至少一种，plc控制器电性连接有存储模块，防止在通信质量较差的情况下，对采集的数据进行临时保存，避免数据丢失的现象发生。
45.为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
46.在实际应用时，当天气传感器模块203监测到当前环境为大风天气，或者强降雨大风天气时，plc控制器启动翻转电机307，使翻转电机307的转轴逆时针转动，通过蜗杆308、配合蜗轮309，将安装有太阳能电池板600的防护板301转动到防护壳201的顶部，此时太阳能电池板600位于防护壳201的内部，同时plc控制器控制正反转电机504的转轴逆时针转动，此时内螺纹套管501配合丝杆502将水上检测模块700收纳到防护壳201内部；当天气传感器模块203监测周围环境平稳后，plc控制器控制正反转电机504的转轴顺时针转动，此时内螺纹套管501配合丝杆502将水上检测模块700升出防护壳201内部，进行正常的环境监测，同时plc控制器启动翻转电机307，使翻转电机307的转轴顺时针转动，通过蜗杆308、配合蜗轮309，将安装有太阳能电池板600的防护板301展开，使太阳能电池板600可以正常工作。
47.通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。