一种角度可调的海上漂浮物监测装置的制作方法

1.本发明涉及漂浮物监测技术领域，尤其涉及一种角度可调的海上漂浮物监测装置。


背景技术：

2.海洋垃圾是指海洋中具有持久性的、人造的或经加工的固体废弃物，海洋垃圾不仅影响海洋景观，威胁航行安全，并且还会对海洋生态系统的健康产生影响，对海洋经济产生负面效应，为了降低海洋垃圾存在的危害，需要人工定期派遣船只进行打捞；而目前来说，打捞船只进行打捞垃圾前需要花费大量时间去寻找海洋垃圾，这种寻找方式只是通过监测船只运动方向上单一范围的监测，进而来实现海洋垃圾的信息捕获，这种监测方式的监测范围较小，为了提高发现海洋垃圾的能力，需要一种可提供大范围搜寻能力的海上漂浮物监测装置。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种可提供大范围搜寻能力且具备良好的防护能力的海上漂浮物监测装置。
4.本发明的技术方案：一种角度可调的海上漂浮物监测装置，包括浮船以及贯穿浮船底部的轴杆一，所述轴杆一的下端固定有驱动叶轮，所述驱动叶轮的外侧套设有固定在浮船底部的缺口管件，所述轴杆一的上端固定有齿轮一，所述浮船的内底部转动连接有定轴，所述定轴上固定套设有与齿轮一啮合传动的齿轮二，所述定轴的上端固定有导向杆，所述导向杆上套设有导向管，所述导向管的上端固定有安装板，所述安装板的上侧设置有监测组件，所述浮船的内侧固定有位于定轴左侧的承载板，所述承载板上设置有用于将导向杆与导向管滑动的驱动组件，所述浮船的底部设置有用于控制浮船运动方向的转向组件，所述浮船上设置有用于驱动浮船运动的动力组件。
5.优选的，所述监测组件包括设置在安装板上侧的摄影监测器、雷达监测器以及无线连接控制主机。
6.优选的，所述驱动组件包括固定在承载板上的减速电机，所述减速电机的输出轴上固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆上螺纹连接有与承载板上侧贴合的方块，所述方块的前后两侧均固定有圆杆二，每个所述圆杆二上均活动套设有联动杆，所述导向管上固定套设有套环，所述套环的下侧设置有活动套设在导向管上的圆管，所述圆管的前后两侧均固定有圆杆一，两个所述联动杆分别活动套设在两个圆杆一上。
7.优选的，所述浮船的上侧从左到右依次设置有前半顶盖、中半顶盖、和后半顶盖，所述前半顶盖所形成的内直径与后半顶盖所形成的内直径相等，所述中半顶盖与浮船上侧滑动且与后半顶盖间隙配合。
8.优选的，所述中半顶盖的内壁上固定有一对定杆一，两个所述定杆一的另一端分别与两个圆杆二的另一端通过固定连杆固定连接。
9.优选的，所述转向组件包括多个等间距贯穿浮船底部的轴杆二，每个所述轴杆二的下端均固定有导流片，每个所述轴杆二的上端均固定有短板，每个所述短板的右端均固定有转轴，多个所述转轴共同活动套设有联动板，其中一个所述轴杆二上固定套设有蜗轮，所述浮船的内底部固定有步进电机，所述步进电机的输出轴上固定有与蜗轮啮合传动的蜗杆。
10.优选的，所述动力组件包括纵向固定在浮船内部的固定圆杆，所述固定圆杆上活动套设有方板，所述方板的上端部固定有延长圆管，所述延长圆管的右端贯穿浮船的内侧右壁且延伸至浮船外侧，所述延长圆管的左端部固定套设有矩形板，所述矩形板上固定有驱动电机，所述驱动电机的输出轴贯穿延长圆管的内部且通过连接轴固定连接有螺旋桨。
11.优选的，所述矩形板的前侧固定有倾斜设置的引导杆，所述引导杆的前侧开设有导向滑槽，所述中半顶盖的内前侧固定有圆杆三，所述圆杆三的后端滑动设在导向滑槽内。
12.优选的，所述浮船的右侧开设有用于延长圆管摆动的运动长槽，所述延长圆管位于运动长槽内。
13.优选的，所述浮船的内底部固定有蓄电池组，所述后半顶盖的顶部固定有安装架一，所述后半顶盖的前侧以及后侧均固定有安装架二，两个所述安装架二上均固定有共同固定在安装架一上的光伏发电板。
14.与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：
15.通过动力组件为浮船在水上提供航行的动力，配合上驱动叶轮与缺口管件的使用，可实现在航行的过程中，水与浮船的相对运动实现驱动叶轮以轴杆一为轴心转动，可进一步实现轴杆一的转动，再通过轴杆一与齿轮二的使用，使得定轴的转动实现减速效果，保证定轴上侧通过导向杆和导向管实现安装板上监测组件的转动监测，进一步保证检测时的检测范围更广；
16.通过驱动组件的使用，能够将导向杆与导向管的组合长度实现改变，来实现改变监测组件的使用高度，并且配合上固定连杆与定杆一固定的中半顶盖的使用，能够保证在下雨天气可将监测组件进行遮雨保护，避免监测组件进水而导致设备的短路，影响使用；
17.当驱动组件使用，伴随着中半顶盖的打开以及监测组件的使用，通过中半顶盖上的圆杆三以及配合引导杆与动力组件的使用，可将收起的动力组件放入水中，来保证使用时再将动力组件中的螺旋桨放入水中，进而在将中半顶盖以及监测组件收起后，避免螺旋桨在不使用时海水中浸泡，进而来延长螺旋桨的使用寿命；
18.通过动力组件的驱动来保证航行的动力，且通过转向组件的使用，可实现转动方向的调节，以及监测组件中的无线连接控制主机可实现浮船的远程无线操控，设定转向组件的偏转角度，来实现圆周运动轨迹的搜寻，提高监测范围。
附图说明
19.图1给出本发明一种实施例的结构示意图；
20.图2为图1的另一视角的结构示意图；
21.图3为图1的左视图；
22.图4为图3的a-a方向的剖视图；
23.图5为图1的右视图；
24.图6为图5的b-b方向的剖视图。
25.附图标记：1、浮船；2、轴杆一；3、驱动叶轮；4、缺口管件；5、引流板； 6、齿轮一；7、定轴；8、齿轮二；9、导向杆；10、导向管；11、安装板；12、摄影监测器；13、雷达监测器；14、套环；15、圆管；16、圆杆一；17、联动杆；18、圆杆二；19、承载板；20、减速电机；21、螺纹杆；22、方块；23、前半顶盖；24、后半顶盖；25、中半顶盖；26、定杆一；27、固定连杆；28、轴杆二；29、导流片；30、短板；31、联动板；32、蜗轮；33、步进电机；34、蜗杆；35、固定圆杆；36、方板；37、延长圆管；38、矩形板；39、驱动电机； 40、连接轴；41、螺旋桨；42、引导杆；43、圆杆三；44、隔水板；45、蓄电池组；46、安装架一；47、安装架二；48、光伏发电板。
具体实施方式
26.下文结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
27.实施例一
28.如图1-图6所示，本发明提出的一种角度可调的海上漂浮物监测装置，包括浮船1以及贯穿浮船1底部的轴杆一2，浮船1与轴杆一2之间采用机械密封，轴杆一2的下端固定有驱动叶轮3，驱动叶轮3的外侧套设有固定在浮船1底部的缺口管件4，缺口管件4的后侧设置有固定在浮船1底部的引流板5，缺口管件4靠近引流板5的一侧呈缺口状，缺口管件4缺口与缺口管件4的轴心所形成的夹角范围为60-90
°
，在本实施例中，该夹角选用为80
°
。
29.轴杆一2的上端固定有齿轮一6，浮船1的内底部转动连接有定轴7，定轴 7上固定套设有与齿轮一6啮合传动的齿轮二8，齿轮一6的半径小于齿轮二8 的半径，且齿轮二8的半径为齿轮一6的半径的3-8倍，在本实施例中采用为5 倍。定轴7的上端固定有导向杆9，导向杆9上套设有导向管10，导向杆9采用棱杆，导向管10采用棱管，在本实施例中，导向杆9以及导向管10的棱数相匹配，且均采用为4棱。导向管10的上端固定有安装板11，安装板11的上侧设置有监测组件，监测组件包括设置在安装板11上侧的摄影监测器12、雷达监测器13以及无线连接控制主机；摄影监测器12内设置有拍摄模块、红外探测模块以及数据收集模块和数据传输模块，来实现拍摄记录漂浮物的形状大小，并且通过雷达监测器13的探测能力来探测具体位置，配合上无线连接控制主机实现与远程操作终端的图像以及数据信息传送。
30.浮船1的内侧固定有位于定轴7左侧的承载板19，承载板19上设置有用于将导向杆9与导向管10滑动的驱动组件，驱动组件包括固定在承载板19上的减速电机20，减速电机20的输出轴上固定连接有螺纹杆21，螺纹杆21上螺纹连接有与承载板19上侧贴合的方块22，方块22的前后两侧均固定有圆杆二18，每个圆杆二18上均活动套设有联动杆17，导向管10上固定套设有套环14，套环14的下侧设置有活动套设在导向管10上的圆管15，圆管15的前后两侧均固定有圆杆一16，两个联动杆17分别活动套设在两个圆杆一16上。
31.浮船1的上侧从左到右依次设置有前半顶盖23、中半顶盖25、和后半顶盖 24，前半顶盖23的左端部为斜坡状。前半顶盖23与后半顶盖24相互靠近的一侧均设置有用于与中半顶盖25相对密封的密封条图中未示出，浮船1的上侧设置有用于阻挡水流进入浮船1内的格挡环条图中未示出，前半顶盖23、中半顶盖25和后半顶盖24均位于格挡环条的外侧。前半顶盖23所形成的内直径与后半顶盖24所形成的内直径相等，中半顶盖25与浮船1上侧滑动且与后半顶盖 24间隙配合。中半顶盖25的内壁上固定有一对定杆一26，两个定杆一26的另一
端分别与两个圆杆二18的另一端通过固定连杆27固定连接。
32.浮船1的底部设置有用于控制浮船1运动方向的转向组件，转向组件包括多个等间距贯穿浮船1底部的轴杆二28，在本实施例中，轴杆二28采用3个。轴杆二28与浮船1之间采用机械密封。每个轴杆二28的下端均固定有导流片 29，每个轴杆二28的上端均固定有短板30，每个短板30的右端均固定有转轴，多个转轴共同活动套设有联动板31，其中一个轴杆二28上固定套设有蜗轮32，浮船1的内底部固定有步进电机33，步进电机33的输出轴上固定有与蜗轮32 啮合传动的蜗杆34。
33.浮船1上设置有用于驱动浮船1运动的动力组件；动力组件包括纵向固定在浮船1内部的固定圆杆35，固定圆杆35的下侧设置有固定在浮船1内用于格挡水的隔水板44。固定圆杆35上活动套设有方板36，方板36的上端部固定有延长圆管37，延长圆管37的右端贯穿浮船1的内侧右壁且延伸至浮船1外侧，浮船1的右侧开设有用于延长圆管37摆动的运动长槽，延长圆管37位于运动长槽内；延长圆管37的左端部固定套设有矩形板38，矩形板38上固定有驱动电机39，驱动电机39的输出轴贯穿延长圆管37的内部且通过连接轴40固定连接有螺旋桨41，螺旋桨41的重力大于驱动电机39的重力；浮船1的内底部固定有蓄电池组45，通过蓄电池组45提供监测组件以及减速电机20、步进电机 33以及驱动电机39工作所需的电能。
34.基于实施例一的工作原理是：当使用时，将浮船1投放在海中，然后通过远程操作终端配合无线连接控制主机的使用，来控制驱动电机39与蓄电池组45 的连通，当驱动电机39接通电源后，驱动电机39的输出轴带动连接轴40转动，连接轴40上固定的螺旋桨41转动，进而使得螺旋桨41通过海水实现浮船1的移动，在浮船1移动的过程中，缺口管件4内侧的驱动叶轮3通过缺口管件4 的作用，以及浮船1与水面的相对移动，进而使得驱动叶轮3实现了转动，驱动叶轮3将带动轴杆一2转动，并且再由齿轮一6与齿轮二8的减速效果，实现定轴7带动导向杆9，导向杆9将通过导向管10使得安装板11上侧的监测组件得到转动，并且导向管10上的套环14将通过轴承与圆管15之间转动，来降低转动的摩擦力；再由无线连接控制主机实现减速电机20与蓄电池组45的接通，使得减速电机20的输出轴带动螺纹杆21转动，螺纹杆21上的方块22在承载板19的限制下实现与承载板19的滑动，方块22上的圆杆二18将带动联动杆17移动，并且联动杆17与圆杆二18转动，圆杆二18与圆杆一16将实现转动，并且圆杆一16连接于圆管15，使得圆管15推动套环14上移，进而导向管10将使得安装板11上侧设置的监测组件实现上移，同时，导向管10将与导向杆9滑动；由于圆杆二18上固定的固定连杆27将通过定杆一26将中半顶盖 25与浮船1滑动，且将中半顶盖25向后滑动，并且当中半顶盖25滑动至安装板11右侧时，安装板11上侧的监测组件将与中半顶盖25顶部平移线位置相接触，并且直至安装板11上侧的监测组件完全处于前半顶盖23的上侧，且中半顶盖25将完全打开；当浮船1移动至合适的位置后，通过打开的监测组件观察海面上的漂浮物，并且由摄影监测器12、雷达监测器13以及无线连接控制主机实现数据的传输，并且通过远程操作终端通过无线控制主机实现步进电机33的接通电源，并且可实现步进电机33的转动圈数配合上蜗杆34与蜗轮32的转动角度实现其中一个轴杆二28的角度转向，并且再通过轴杆二28上端连接的短板30以及多个转轴配合转动的联动板31实现多个轴杆二28的同步转动，配合上轴杆二28下端的导流片29实现水流引导，实现浮船1的转向，并且由于蜗轮32与蜗杆34的使用，可避免由于水流阻力过大，导致步进电机33发生被迫偏转的现象，保持稳定的角
度偏转，可实现浮船1在海面上的圆周运动轨迹，在不会丢失连接信号的同时，可实现大范围的漂浮物的寻找工作。当突发天气状况，下雨时，可通过远程操作终端来控制无线连接控制主机，实现减速电机 20的反向转动，通过多个联动部件来实现中半顶盖25的闭合，保证浮船1内的多个电子设备进水，避免发生设备短路的问题。
35.实施例二
36.如图4所示，本发明提出的一种角度可调的海上漂浮物监测装置，基于实施例一，本实施例还包括：矩形板38的前侧固定有倾斜设置的引导杆42，引导杆42的前侧开设有导向滑槽，中半顶盖25的内前侧固定有圆杆三43，圆杆三 43的后端滑动设在导向滑槽内。
37.基于实施例二的工作原理是：当将浮船1放入到海中，将中半顶盖25实现打开状态时，可实现中半顶盖25上的圆杆三43的左右移动，进而能够通过圆杆三43与引导杆42的配合，来实现延长圆管37上固定的方板36与固定圆杆 35的转动，来控制连接轴40右侧的螺旋桨41位于海水中或处于海水面上方，且当中半顶盖25处于关闭状态，螺旋桨41将处于海水面上；当中半顶盖25处于打开状态，螺旋桨41将处于海水内，实现不工作时，螺旋桨41不与海水浸泡，进而实现延长螺旋桨41使用寿命的目的。
38.实施例三
39.如图4和图5所示，本发明提出的一种角度可调的海上漂浮物监测装置，基于实施例一或实施例二，本实施例还包括：后半顶盖24的顶部固定有安装架一46，后半顶盖24的前侧以及后侧均固定有安装架二47，两个安装架二47上均固定有共同固定在安装架一46上的光伏发电板48。
40.基于实施例三的工作原理是：通过光伏发电板48的使用，可将光能转化为电能，并且存储在蓄电池组45内，并且安装架一46以及安装架二47来实现光伏发电板48的对称倾斜设置，可保证接收阳光的充分性，进而来提高浮船1的单次使用的工作时长，进而来提高工作的效率。
41.上述具体实施例仅仅是本发明的几种优选的实施例，基于本发明的技术方案和上述实施例的相关启示，本领域技术人员可以对上述具体实施例做出多种替代性的改进和组合。