一种能源自给的长期监测浮标系统的制作方法

1.本发明涉及浮标系统技术领域，具体为一种能源自给的长期监测浮标系统。


背景技术：

2.浮标把采样所得原始数据在浮标内计算完成后，把所得各参数真值，通过卫星通讯、gprs、vhf电台等任何一种方式，传送回接收岸站。岸站数据库界面自动更新显示、保存。实现无人值守、连续、在线监测一体的综合水上监测平台。同时可以和卫星遇感相结合，形成整体水质分布图，长期观察数据，分析各流域湖泊的生态变化。
3.目前，现有的海面上常常设置较多的浮标实现对海洋中各个数据进行实时的监测，而为了保证长时间的监测效果，因此现有的浮标其表面安装有较多块大阳能电池板实现对浮标中的各个监测设备的正常供电，但是在浮标进行监测使用的过程中，一方面海洋中海浪较大，容易导致污染物拍击至太阳能板上，影响太阳能的正常供电，同时较多的污染物容易吸附在浮标底端的外侧，影响浮标的使用，尤其在海洋突遇敏感时期(如赤潮、突发性污染事件)，虽然现有的需要对浮标进行定期维护，且在维护是，需要将浮标打捞至船体上对其进行清理，但是在进行打捞清理不仅耗费人力物力，同时影响海面数据实时监测，为此，我们提出一种能源自给的长期监测浮标系统。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种能源自给的长期监测浮标系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种能源自给的长期监测浮标系统，包括浮标本体、设置在浮标本体上的用于安装检测设备的支架和环绕设置在支架外侧的若干个太阳能电池板，所述浮标本体上设有对浮标本体外侧以及太阳能电池板上沾有的污染物进行取出的环绕去除装置。
6.优选的，所述环绕去除装置包括设置在浮标本体上且位于支架中心处的支撑架，所述支撑架顶端设有自驱动装置，所述自驱动装置输出端连接有移动板，所述移动板位于浮标本体的外侧；
7.所述移动板上设有设有对太阳能电池板表面污染物进行去除的定位清扫件，且移动板底端设有对浮标本体外侧设有对浮标本体外侧进行环绕清扫的环绕清扫件；
8.所述浮标本体底端设有对移动板转动速度进行控制的逆向控制件，通过设有的环绕去除装置，从而起到对浮标本体上的污染物进行环绕清除的作用。
9.优选的，所述自驱动装置包括贯穿支撑架上的转动轴，所述转动轴通过轴承与支撑架转动连接，所述转动轴的一端固定连接有扇叶，所述转动轴外侧设有转速传感器，且转速传感器安装在支撑架上，所述转动轴远离扇叶一端的外侧设有对定位清扫件进行传动的传动件，通过设有的自驱动装置，从而起到对定位清扫件与环绕清扫件进行环绕驱动的作用。
10.优选的，所述传动件包括固定套接在转动轴外侧的驱动齿轮，所述驱动齿轮外侧传动连接有齿轮链，所述齿轮链内侧传动连接有旋转齿轮，所述旋转齿轮内部固定套接有旋转轴，所述旋转轴外侧设有两个固定板，所述固定板通过轴承转动套接在旋转轴外侧，且固定板固定安装在浮标本体上，所述旋转轴外侧设有对其转动方向进行定位的定位件，所述旋转轴靠近浮标本体边缘的一端固定连接有对移动板进行驱动的连接件，通过设有的传动件，从而起到对定位清扫件进行传动的作用。
11.优选的，所述定位件包括固定套接在旋转轴外侧的棘轮，所述棘轮外侧连接有卡齿，所述卡齿底端转动套接有滑杆，且滑杆的两端固定连接有底板，两个所述底板均固定安装在浮标本体上，所述滑杆外侧套设有扭力弹簧，所述扭力弹簧的两端分别与一个底板和卡齿固定连接，通过设有的定位件，从而起到对定位件，从而起到对扇叶的转动方向进行控制的作用。
12.优选的，所述连接件包括固定连接在旋转轴一端的驱动斜齿轮，所述驱动斜齿轮外侧啮合连接有转动斜齿轮，所述转动斜齿轮转动连接有连接架，且连接架固定安装在浮标本体上；
13.所述转动斜齿轮外侧啮合连接有斜齿轮环，且斜齿轮环底端转动连接有支撑环，所述支撑环固定套接在浮标本体的外侧，所述移动板安装在斜齿轮环底端，通过设有的连接件，从而起到对移动板之间进行连接传动的作用。
14.优选的，所述定位清扫件包括固定连接在移动板顶端的固定架，所述固定架的一端固定连接有第一清扫毛刷，且第一清扫毛刷设置在太阳能电池板外侧；
15.所述固定架底端固定连接有导向轮，所述导向轮底端的外侧转动连接有环形轨道，且环形轨道安装在浮标本体上，通过设有的定位清扫件，从而起到对太阳能电池板外侧进行环绕清扫的作用。
16.优选的，所述环绕清扫件包括固定连接在移动板底端的第二清扫毛刷，通过设有的环绕清扫件，从而起到对浮标本体的底端进行环绕清扫刮除的作用。
17.优选的，所述逆向控制件包括固定安装在浮标本体底端的空心筒，所述空心筒中心处固定连接有固定壳，所述固定壳内部固定连接有转动电机，且转动电机输出端固定连接有转动磁铁，所述转动电机底端的外侧设有隔板，且隔板与固定壳固定连接，所述隔板上固定连接有固定磁铁；
18.所述固定壳与空心筒之间滑动连接有转动挡板，且转动挡板外侧固定连接有连接架，所述连接架的一端位于空心筒外侧且与第二清扫毛刷连接，通过设有的逆向控制件，从而起到对移动板在移动时进行控制的作用。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.本发明在进行使用时，通过在浮标本体上以及若干个太阳能电池板外侧设有的环绕清扫装置，该环绕清扫装置受到海面上风力的吹动下而环绕在浮标本体底端的外侧以及太阳能电池板外侧进行转动，且转动的同时能够起到对浮标本体底端附着污染物进行清扫刮除的作用，同时能够起到对拍击到太阳能电池板上的污染物进行清扫的作用，同时当扇叶转速较大时，则通过逆向控制件实现对扇叶转速进行控制，起到使第一清扫毛刷与第二清扫毛刷进行稳定的环绕转动的作用。
附图说明
21.图1为本发明整体结构示意图；
22.图2为本发明整体结构正视图；
23.图3为本发明整体结构侧视图；
24.图4为本发明支撑架结构示意图；
25.图5为本发明环形轨道结构示意图；
26.图6为本发明第二清扫毛刷结构示意图；
27.图7为本发明固定壳爆炸示意图；
28.图8为本发明图1中a区域放大图；
29.图9为本发明图4中b区域放大图；
30.图10为本发明图4中c区域放大图。
31.图中：1-浮标本体；2-支架；3-太阳能电池板；4-环绕去除装置；5-支撑架；6-自驱动装置；7-移动板；8-定位清扫件；9-环绕清扫件；10-逆向控制件；11-转动轴；12-扇叶；13-转速传感器；14-传动件；15-驱动齿轮；16-齿轮链；17-旋转齿轮；18-旋转轴；19-固定板；20-定位件；21-连接件；22-棘轮；23-卡齿；24-滑杆；25-底板；26-扭力弹簧；27-驱动斜齿轮；28-转动斜齿轮；29-连接架；30-斜齿轮环；31-支撑环；32-固定架；33-第一清扫毛刷；34-导向轮；35-环形轨道；36-第二清扫毛刷；37-空心筒；38-固定壳；39-转动电机；40-转动磁铁；41-隔板；42-固定磁铁；43-转动挡板。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种能源自给的长期监测浮标系统，包括浮标本体1、设置在浮标本体1上的用于安装检测设备的支架2和环绕设置在支架2外侧的若干个太阳能电池板3，所述浮标本体1上设有对浮标本体1外侧以及太阳能电池板3上沾有的污染物进行取出的环绕去除装置4；
34.所述环绕去除装置4包括设置在浮标本体1上且位于支架2中心处的支撑架5，所述支撑架5顶端设有自驱动装置6，所述自驱动装置6输出端连接有移动板7，所述移动板7位于浮标本体1的外侧；
35.所述自驱动装置6包括贯穿支撑架5上的转动轴11，所述转动轴11通过轴承与支撑架5转动连接，所述转动轴11的一端固定连接有扇叶12，所述转动轴11外侧设有转速传感器13，且转速传感器13安装在支撑架5上，且通过设有的转速传感器13，从而起到对扇叶12驱动转动轴11的转动速度进行实时检测的作用，所述转动轴11远离扇叶12一端的外侧设有对定位清扫件8进行传动的传动件14；
36.所述传动件14包括固定套接在转动轴11外侧的驱动齿轮15，所述驱动齿轮15外侧传动连接有齿轮链16，所述齿轮链16内侧传动连接有旋转齿轮17，所述旋转齿轮17内部固定套接有旋转轴18，所述旋转轴18外侧设有两个固定板19，所述固定板19通过轴承转动套
接在旋转轴18外侧，且固定板19固定安装在浮标本体1上，所述旋转轴18外侧设有对其转动方向进行定位的定位件20；
37.所述定位件20包括固定套接在旋转轴18外侧的棘轮22，所述棘轮22外侧连接有卡齿23，所述卡齿23底端转动套接有滑杆24，且滑杆24的两端固定连接有底板25，两个所述底板25均固定安装在浮标本体1上，所述滑杆24外侧套设有扭力弹簧26，所述扭力弹簧26的两端分别与一个底板25和卡齿23固定连接，卡齿23在扭力弹簧26的连接作用下，保证棘轮22沿着其齿的倾斜方向进行转动，当旋转轴18使棘轮22沿着齿倾斜方向的反方向转动时，由于卡齿23在扭力弹簧26的限位下，使其无法进行转动；
38.所述旋转轴18靠近浮标本体1边缘的一端固定连接有对移动板7进行驱动的连接件21，所述连接件21包括固定连接在旋转轴18一端的驱动斜齿轮27，所述驱动斜齿轮27外侧啮合连接有转动斜齿轮28，所述转动斜齿轮28转动连接有连接架29，且连接架29固定安装在浮标本体1上；
39.所述转动斜齿轮28外侧啮合连接有斜齿轮环30，且斜齿轮环30底端转动连接有支撑环31，所述支撑环31固定套接在浮标本体1的外侧，所述移动板7安装在斜齿轮环30底端；
40.当对移动板7进行驱动时，扇叶12受到海面上风力的影响而进行转动，且转动的同时，带动转动轴11相对于支撑架5进行同步转动，且转动的同时，通过驱动齿轮15以及其外侧的齿轮链16，使旋转齿轮17进行同步转动，并旋转轴18在进行同步转动，同时在棘轮22以及卡齿23的限位作用下，保证旋转轴18只能沿着一个方向进行转动，且旋转轴18转动带动其一端的驱动斜齿轮27进行转动，驱动斜齿轮27带动转动斜齿轮28进行同步转动，而转动斜齿轮28转动则带动斜齿轮环30环绕在浮标本体1的外侧进行同步转动，实现对移动板7进行驱动的作用，使移动板7环绕浮标本体1的外侧进行转动的作用。
41.所述移动板7上设有设有对太阳能电池板3表面污染物进行去除的定位清扫件8，所述定位清扫件8包括固定连接在移动板7顶端的固定架32，所述固定架32的一端固定连接有第一清扫毛刷33，且第一清扫毛刷33设置在太阳能电池板3外侧；
42.所述固定架32底端固定连接有导向轮34，所述导向轮34底端的外侧转动连接有环形轨道35，且环形轨道35安装在浮标本体1上，导向轮34以及环形轨道35起到对第一清扫毛刷33转动时的支撑导向作用，使固定架32转动的更加稳定；
43.且移动板7底端设有对浮标本体1外侧设有对浮标本体1外侧进行环绕清扫的环绕清扫件9，所述环绕清扫件9包括固定连接在移动板7底端的第二清扫毛刷36。
44.当移动板7进行同步转动的同时，带动其上的固定架32进行同步转动，使第一清扫毛刷33环绕若干个太阳能电池板3进行转动清扫，同时第二清扫毛刷36随着移动板7的转动而同步转动，实现对浮标本体1底端的外侧即漂浮在水面上容易沾附水面上漂浮的污染物的位置进行清扫的作用。
45.所述浮标本体1底端设有对移动板7转动速度进行控制的逆向控制件10，所述逆向控制件10包括固定安装在浮标本体1底端的空心筒37，所述空心筒37中心处固定连接有固定壳38，所述固定壳38内部固定连接有转动电机39，且转动电机39输出端固定连接有转动磁铁40，转动电机39通过太阳电池板进行自动供电，同时在固定壳38的防护下，不影响浮标本体1顶端各个传感器的检测结果，所述转动电机39底端的外侧设有隔板41，且隔板41与固定壳38固定连接，所述隔板41上固定连接有固定磁铁42；
46.所述固定壳38与空心筒37之间滑动连接有转动挡板43，且转动挡板43外侧固定连接有连接架29，所述连接架29的一端位于空心筒37外侧且与第二清扫毛刷36连接。
47.当转速传感器13检测到转动轴11在扇叶12的驱动作用下，转速过大时，则控制器控制转动电机39转动，且转动电机39转动，使转动磁铁40进行同步转动，同时在固定磁铁42的磁力作用下，转动磁铁40转动形成周期性变化的磁场，进一步的使位于固定壳38与空心筒37之间的水流形成与扇叶12转动方向相反的涡流，从而使转动挡板43随着涡流的转动方向而进行转动，进一步起到对移动板7的转动方向进行限位的作用，从而防止移动板7上的第一清扫毛刷33与第二清扫毛刷36转速过大的现象，保证第一清扫毛刷33与第二清扫毛刷36与浮标本体1进行稳定的清扫作用。
48.本技术中，电路运行为现有常规电路，本发明中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。
49.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
50.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。