CN103438333A - 一种监测设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种监测设备，包括卡接件、大齿轮、小齿轮、驱动电机和俯仰监测装置，其中所述卡接件为圆环体，所述驱动电机安装在所述卡接件的外侧立面上，所述旋转小齿轮安装在所述驱动电机的输出轴上，所述大齿轮可旋转地安装在所述卡接件的上端面上，且所述小齿轮与所述大齿轮相啮合在一起，所述俯仰监测装置安装在所述大齿轮上。能够在水平面实现360°转动，进行360°水平扫描。其不受所需架设杆的尺寸及结构限制，既适用于圆形杆也适用于多边形杆，其结构简单、安装方便、坚固稳定、可承载能力强、具有防护罩和密封罩，可适合于各种应用环境下的大范围全天候监测，可有效降低大范围监测的设备成本。

Description

一种监测设备

技术领域

本发明涉及监测设备转台技术领域，尤其涉及一种无盲区监测设备。

背景技术

随着成像器件及系统的发展，信息监测技术已在工农业生产、军事、日常生活等领域得到广泛应用。立杆是最常见的监测系统安装方式。立杆监测通常是采用在架设杆上架设三角支架，通过固定式或二维电动云台搭载成像装置进行固定区域扫描监测。通常来说，二维电动云台的水平旋转角度为0～350°，垂直旋转角度约为90°。但由于监测系统架设在不可活动的支架上，因此即使电动云台可在0～350°水平旋转，水平扫描依然会存在15°～30°左右的扫描盲区，无法实现一套监测设备的360°全水平范围扫描。现有的架设杆需要架设至少两套以上的监测设备，才能进行360°水平大范围扫描，既加重了架设杆上的设备重量又增加了监测成本。

发明内容

本发明的发明目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种能够进行360°水平扫描的无盲区监测设备。

本发明的技术方案提供一种监测设备，包括卡接件、大齿轮、小齿轮、驱动电机和俯仰监测装置，其中所述卡接件为圆环体，所述驱动电机安装在所述卡接件的外侧立面上，所述旋转小齿轮安装在所述驱动电机的输出轴上，所述大齿轮可旋转地安装在所述卡接件的上端面上，且所述小齿轮与所述大齿轮相啮合在一起，所述俯仰监测装置安装在所述大齿轮上。

进一步地，所述大齿轮与所述卡接件的上端面之间还连接有齿轮滑动块。

进一步地，所述齿轮滑动块上设置有凹口部，所述齿轮滑动块上位于所述凹口部的开口处的上下两侧分别设置有垂直轴承，所述齿轮滑动块上位于所述凹口部的底部设置有水平轴承，所述齿轮滑动块的上端面与所述大齿轮相连接在一起，所述卡接件的上端面具有沿水平方向向外凸起的环形面，所述环形面伸入所述齿轮滑动块的凹口部内，两个所述垂直轴承与所述环形面的上下两侧相接触，所述水平轴承与所述环形面的外侧面相接触。

进一步地，所述俯仰监测装置包括电机、电机底座、摆动臂、安装座和监测摄像机，所述电机水平安装在所述电机底座上，所述电机底座通过连接板连接在所述大齿轮上，所述电机设置有两个输出端，两个所述输出端位于所述电机的两侧，每个所述输出端均连接有一条所述摆动臂，所述安装座设置在两条所述摆动臂之间，所述监测摄像机安装在所述安装座上。

进一步地，所述卡接件的侧立面上还设置有水平延伸的安装板，所述安装板上设置有通孔，所述驱动电机安装在所述安装板的下表面上，所述驱动电机的所述输出轴垂直向上穿过所述通孔，并与所述小齿轮连接。

进一步地，该监测设备还包括防护罩，所述防护罩也为圆环体，所述防护罩将所述卡接件、所述大齿轮、所述小齿轮和所述驱动电机围住，所述防护罩的上端面安装在所述大齿轮上，所述俯仰监测装置安装在所述防护罩上，所述防护罩与所述卡接件相同心设置。

进一步地，所述卡接件的上端面上还设置有密封罩，所述密封罩包括圆环体状的密封罩本体部，所述密封罩本体部下方还设置有倾斜面，所述倾斜面与所述防护罩的上端面相连接在一起，且所述密封罩与所述防护罩相同心设置。

进一步地，所述密封罩本体部的内表面设置有凹槽。

进一步地，所述密封罩由两块完全对称的密封片组成，每块所述密封片上均设置有密封片固定板，两片所述密封片上的所述密封片固定板分别通过螺栓连接在一起。

进一步地，圆柱体状的所述卡接件由完全对称的两片卡接片组成，每片所述卡接片上均设置有卡接片固定板，两片所述卡接片上的所述卡接片固定板分别通过螺栓连接在一起。

采用上述技术方案，具有如下有益效果：

驱动电机与小齿轮连接，小齿轮与大齿轮啮合，俯仰监测装置安装在大齿轮上。当接通电源后，驱动电机开始工作，输出轴带动小齿轮转动，由于小齿轮与大齿轮啮合，因此小齿轮传递的扭矩带动大齿轮转动，大齿轮进而带动俯仰监测装置在水平面实现360°转动，进行360°水平扫描。其不受所需架设杆的尺寸及结构限制，既适用于圆形杆也适用于多边形杆，其结构简单、安装方便、坚固稳定、可承载能力强、具有防护罩和密封罩，可适合于各种场合进行全天候监测。并仅通过在架设杆上安装一台监测设备即可实现360°水平扫描，与现有技术相比，可实现一个监测点的大范围全天候监测，降低大范围监测的设备成本。

附图说明

图1为本发明提供的一种监测设备的结构示意图；

图2为图1所示的一种监测设备安装上防护罩和密封罩的示意图；

图3为图1所示的一种监测设备中卡接件的结构示意图；

图4为齿轮滑动块的结构示意图；

图5为齿轮滑动块上的凹口部的结构示意图；

图6为齿轮滑动块的凹口部内安装上轴承的结构示意图；

图7为俯仰监测设备中的电机与摆动臂连接的示意图；

图8为密封罩的结构示意图；

图9为防护罩的立体图；

图10为防护罩的整体示意图；

图11为防护罩的另一实施例的结构示意图。

附图标记对照表：

1-俯仰监测装置；  11-电机；  12-监测摄像机；

13-摆动臂；             14-电机底座；    15-连接板；

16-输出端；             17-安装座；      2-卡接件；

21-齿轮滑动块；         211-基板；       212-托板；

213-凹口部；            214-垂直轴承；   215-水平轴承；

216-安装孔；            217-安装孔；     218-销孔；

22-安装板；             221-通孔；       222-螺钉孔；

23-上端面；             24-外侧立面；    25-环形面；

26-外侧面；             27-卡接片；      28-卡接片固定板；

3-大齿轮；              4-小齿轮；       5-驱动电机；

51-输出轴；             6-密封罩；       61-密封罩本体部；

62-倾斜面；             63-内表面；      64-密封片；

65-密封片固定板；       7-防护罩；       71-上端面；

72-通孔；               73-腔体；        74-下端面；

75-豁口部。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。

如图1-2所示，本发明提供的一种监测设备，包括卡接件2、大齿轮3、小齿轮4、驱动电机5和俯仰监测装置1，如图3所示，其中该卡接件2为圆环体，驱动电机5安装在卡接件2的外侧立面24上，旋转小齿轮4安装在驱动电机5的输出轴51上，大齿轮3可旋转地安装在卡接件2的上端面23上，且小齿轮4与大齿轮3相啮合在一起，该俯仰监测装置1安装在大齿轮3上。

该监测设备主要用于安装在架设杆或高杆上，对周围环境进行全方位无盲点监测。其设置有卡接件2，该卡接件2也称之为掐锢。卡接件2为圆环体，其中部有一个贯穿上下表面的通孔。安装时，将该卡接件2卡在架设杆或高杆上，即高杆或架设杆卡合在上述通孔内，并可以根据需要上下移动至所需位置。

驱动电机5安装在卡接件2的外侧立面24上，其上下垂直布置，其输出轴51的端部朝上设置，并安装有小齿轮4，小齿轮4与大齿轮3相啮合在一起。

大齿轮3可旋转地安装在卡接件2的上端面23上，大齿轮3能够在卡接件2的上端面23上以大齿轮3的中心轴为轴进行旋转。大齿轮3较佳地与卡接件2相同心设置。

本发明中涉及的大齿轮和小齿轮仅为相对之称谓，两个齿轮相比较，直径大的称之为大齿轮，直径小的称之为齿轮，即大齿轮3的直径大于小齿轮4的直径。

俯仰监测装置1为能够上下移动的监测设置，其监测摄像机12在图1所示的纸面上下方向的垂直旋转角度，根据需要可以设置仰角为25°，俯角为65°，也可根据需要设置其它角度。该俯仰监测装置1安装在大齿轮3上，能够随着大齿轮3的转动而转动。

从而在开启驱动电机5后，其输出轴51带动小齿轮4转动，小齿轮4带动大齿轮3转动，能够使得大齿轮3进行360°旋转，大齿轮3进而带动俯仰监测装置1进行360°旋转。

该监测设备解决了现有的立杆架设式监测技术存在的水平扫描盲区问题，其安装在高杆或架设杆上，能够实现水平360°无盲区监测。并仅通过在架设杆上安装一台监测设备即可实现360°水平扫描，与现有技术相比，减轻了架设杆上的设备重量，降低了监测成本。

优选地，如图1-2所示，大齿轮3与卡接件2的上端面23之间还连接有齿轮滑动块21。该齿轮滑动块21用于帮助大齿轮3在卡接件2的上端面23以大齿轮3的中心轴为中心进行旋转。

如图4-6所示，该齿轮滑动块21上设置有凹口部213，齿轮滑动块21上位于凹口部213的开口处的上下两侧分别设置有垂直轴承215，齿轮滑动块21上位于凹口部213的底部设置有水平轴承214，齿轮滑动块21的上端面与大齿轮3相连接在一起，如图3所示，卡接件2的上端面23具有沿水平方向向外凸起的环形面25，该环形面25伸入齿轮滑动块21的凹口部213内，两个垂直轴承215与环形面25的上下两侧相接触，水平轴承214与环形面25的外侧面26相接触。上述水平轴承214可以由两个轴承组成。

该齿轮滑动块21包括基板211和两块托板212，两块托板212垂直设置在基板211的两端，从而由两块托板212和一块基板211形成一个凹口部213。上下两块托板212上位于凹口部213的开口处分别设有一个安装孔217，上述开口处为凹口部213的开口部位，其为与基板211相对的一侧的开口。安装孔217安装有垂直轴承215，该垂直轴承215为一般轴承，因在两块托板212上设置，用于在垂直方向与环形面25的上下表面接触，称之为垂直轴承。在上下两块托板212上位于凹口部213的底部分别设有一个安装孔216，上述底部为凹口部213内靠近基板211的部位。水平轴承214的两端的轴分别安装在上下安装孔216内。水平轴承214位于凹口部213内。该水平轴承214为一般轴承，因安装在凹口部213内用于在水平方向与环形面25的外侧面26接触，称之为水平轴承。

齿轮滑动块21的凹口部213安装在环形面25上，环形面25的上下表面或上下两侧分别与垂直轴承215接触，其外侧面26与水平轴承214接触，从而该齿轮滑动块21能够在环形面25上沿着环形面25的边缘进行360°滑动，并通过设置水平轴承214和垂直轴承215降低了两者之间的摩擦。

该齿轮滑动块21的上端面与大齿轮3相连接在一起，即该齿轮滑动块21中位于环形面25上方的一块托板212的上表面与大齿轮3连接在一起。可以通过销子将齿轮滑动块21连接在大齿轮3的底面上。将销子打入齿轮滑动块21的托板212上的销孔218中，与大齿轮3的底面相连接，销子的头部与托板212的表面相平齐，避免了如使用螺栓、螺钉等构件，其头部伸出，阻挡大齿轮3旋转的情况的发生。

在小齿轮4带动大齿轮3旋转时，大齿轮3带动齿轮滑动块21沿着卡接件2的上端面23上的环形面25的圆周进行滑动，能够实现360°旋转，减小了大齿轮3与卡接件2之间的摩擦，使得整个装置能够顺利旋转，进而带动俯仰监测装置1进行360°旋转。

优选地，如图1-2和图7所示，俯仰监测装置1包括电机11、电机底座14、摆动臂13、安装座17和监测摄像机12，该电机11水平安装在电机底座14上，电机底座14通过连接板15连接在大齿轮3上，电机11设置有两个输出端16，两个输出端16位于电机的两侧，每个输出端16均连接有一条摆动臂13，安装座17设置在两条摆动臂13之间，监测摄像机12安装在所述安装座上。

电机底座14通过连接板15安装在大齿轮3上，当大齿轮3旋转时，能够带动连接板15旋转，进而带动电机11、监测摄像机12旋转。电机11水平安装在电机底座14上，其输出端16与摆动臂13的一端连接，两条摆动臂13之间安装有安装座17，监测摄像机12安装在该安装座17上。在电机11驱动时，输出端16带动摆动臂13在图7所示与纸面垂直方向进行摆动，进而带动监测摄像机12进行摆动，监测摄像机12的上下摆动角度，根据需要可以设置仰角为25°，俯角为65°，也可根据需要设置其它角度。

上述电机11和驱动电机5均为步进电机。上述监测摄像机12可为红外热像仪或可见光摄像机等。

较佳地，如图2-3所示，上述卡接件2的侧立面上还设置有水平延伸的安装板22，该安装板22上设置有通孔221，驱动电机5安装在安装板22的下表面上，驱动电机5的输出轴51垂直向上穿过通孔221，并与小齿轮4连接。安装板22上还设置有四个螺钉孔222，驱动电机5通过四个螺钉安装在安装板22的下表面上。

较佳地，如图2、图9-10所示，该监测设备还包括防护罩7，该防护罩7也为圆环体，防护罩7将上述卡接件2、大齿轮3、小齿轮4和驱动电机5围住，防护罩7的上端面71安装在大齿轮3上，俯仰监测装置1安装在防护罩7上，该防护罩7与卡接件2相同心设置。

防护罩7可为透明材料制成，也可为不透明材料。其具有用于高杆或架设杆通过的通孔72。在上端面71和下端面74之间形成一腔体73，上述卡接件2、大齿轮3、小齿轮4和驱动电机5都位于该腔体73内，可有效防止外部浮尘和雨水的进入。防护罩7的上端面71通过螺丝固定在大齿轮3上。因此该防护罩7可随着大齿轮3的转动而转动。俯仰监测装置1可以安装在防护罩7上，具体为将连接板15通过螺栓连接在防护罩7的上端面71上，其能够随着防护罩7的转动而转动。

该俯仰监测装置1也可以直接安装在大齿轮3上，如图11所示，将防护罩7的上端面71的通孔72上设置一豁口部75，连接板15从该豁口部75直接安装在大齿轮3上，连接板15位于豁口部75处，也可以实现俯仰监测装置1随着大齿轮3转动而转动，同时也与防护罩7一起同步转动。上述防护罩7由完全对称的两片防护罩片组成，方便安装。

较佳地，如图1-2和图8所示，卡接件2的上端面23上还设置有密封罩6，该密封罩6包括圆环体状的密封罩本体部61，该密封罩本体部61下方还设置有倾斜面62，该倾斜面62与防护罩7的上端面71相连接在一起，且该密封罩6与防护罩7相同心设置。该倾斜面62为位于密封罩本体部61的下方向外-向下倾斜的表面。倾斜面62与防护罩7接触，将防护罩7的上端面71的通孔72进行遮挡，防止雨水从上方或侧上方进入内部。防护罩7和密封罩6可对整个设备进行有效的防尘防雨保护，使其可适用于多种应用场合的全天候监测。

该密封罩本体部61的内表面63设置有凹槽（图中未示出），用以加装橡胶垫等弹性材料进行密封，保障密封罩6与监测架设杆或高杆紧密贴合。

较佳地，如图8所示，密封罩6由两块完全对称的密封片64组成，每块密封片64上均设置有密封片固定板65，两片密封片64上的密封片固定板65分别通过螺栓连接在一起。即，密封罩本体部61由两片密封片64组合而成。

其密封罩本体部61通过顶丝固定在所需架设监测设备的架设杆或高杆上，倾斜面62与防护罩7的上端面71接触，密封片固定板65用以连接和固定两片密封片64。

如图3所示，圆柱体状的卡接件2由完全对称的两片卡接片27组成，每片卡接片27上均设置有卡接片固定板28，两片卡接片27上的卡接片固定板28分别通过螺栓连接在一起。每块卡接片27上均具有外侧立面24。

卡接件2（掐锢）是整个设备和监测架设杆或高杆的主要连接部件。整个卡接件2由完全对称的两片卡接片27组成，在两片卡接片27的结合处均有对称的卡接片固定板28，通过螺丝将两片卡接片27进行固定。对称的两片卡接片27环绕在监测架设杆或高杆需要安装监测设备的位置，固定好卡接片固定板28后，用顶丝将卡接件2固定在监测架设杆或高杆上。通过将卡接件2设置为两片卡接片27，在需要安装在监测架设杆或高杆上，分别将两片卡接片27固定在所需位置即可，其不受所需架设杆的尺寸及结构限制，既适用于圆形杆也适用于多边形杆。

大齿轮3也由完全对称的两片组成，通过大齿轮3上的滑块固定螺孔，可将齿轮滑动块21安装在大齿轮3的底面。

通过控制驱动电机5的转速可控制大齿轮3的转速，还可通过在安装磁性或光耦式的限位开关以及短距离无线遥控设备，通过电机控制器控制驱动电机5和电机11的起停、预置位设置、速度控制以及遥控操作等。

本发明提供的一种监测设备，能够在水平面实现360°转动，进行360°水平扫描。其不受所需架设杆的尺寸及结构限制，既适用于圆形杆也适用于多边形杆，其结构简单、安装方便、坚固稳定、可承载能力强、具有防护罩和密封罩，可适合于各种场合进行全天候监测，与现有技术相比，可实现一个监测点的大范围全天候监测，可降低大范围监测的设备成本。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种监测设备，其特征在于，包括卡接件、大齿轮、小齿轮、驱动电机和俯仰监测装置，

其中所述卡接件为圆环体，所述驱动电机安装在所述卡接件的外侧立面上，所述旋转小齿轮安装在所述驱动电机的输出轴上，所述大齿轮可旋转地安装在所述卡接件的上端面上，且所述小齿轮与所述大齿轮相啮合在一起，所述俯仰监测装置安装在所述大齿轮上。

2.根据权利要求1所述的一种监测设备，其特征在于，所述大齿轮与所述卡接件的上端面之间还连接有齿轮滑动块。

3.根据权利要求2所述的一种监测设备，其特征在于，所述齿轮滑动块上设置有凹口部，所述齿轮滑动块上位于所述凹口部的开口处的上下两侧分别设置有垂直轴承，所述齿轮滑动块上位于所述凹口部的底部设置有水平轴承，所述齿轮滑动块的上端面与所述大齿轮相连接在一起，所述卡接件的上端面具有沿水平方向向外凸起的环形面，所述环形面伸入所述齿轮滑动块的凹口部内，两个所述垂直轴承与所述环形面的上下两侧相接触，所述水平轴承与所述环形面的外侧面相接触。

4.根据权利要求1所述的一种监测设备，其特征在于，所述俯仰监测装置包括电机、电机底座、摆动臂、安装座和监测摄像机，所述电机水平安装在所述电机底座上，所述电机底座通过连接板连接在所述大齿轮上，所述电机设置有两个输出端，两个所述输出端位于所述电机的两侧，每个所述输出端均连接有一条所述摆动臂，所述安装座设置在两条所述摆动臂之间，所述监测摄像机安装在所述安装座上。

5.根据权利要求1所述的一种监测设备，其特征在于，所述卡接件的侧立面上还设置有水平延伸的安装板，所述安装板上设置有通孔，所述驱动电机安装在所述安装板的下表面上，所述驱动电机的所述输出轴垂直向上穿过所述通孔，并与所述小齿轮连接。

6.根据权利要求1所述的一种监测设备，其特征在于，该监测设备还包括防护罩，所述防护罩也为圆环体，所述防护罩将所述卡接件、所述大齿轮、所述小齿轮和所述驱动电机围住，所述防护罩的上端面安装在所述大齿轮上，所述俯仰监测装置安装在所述防护罩上，所述防护罩与所述卡接件相同心设置。

7.根据权利要求6所述的一种监测设备，其特征在于，所述卡接件的上端面上还设置有密封罩，所述密封罩包括圆环体状的密封罩本体部，所述密封罩本体部下方还设置有倾斜面，所述倾斜面与所述防护罩的上端面相连接在一起，且所述密封罩与所述防护罩相同心设置。

8.根据权利要求7所述的一种监测设备，其特征在于，所述密封罩本体部的内表面设置有凹槽。

9.根据权利要求8所述的一种监测设备，其特征在于，所述密封罩由两块完全对称的密封片组成，每块所述密封片上均设置有密封片固定板，两片所述密封片上的所述密封片固定板分别通过螺栓连接在一起。

10.根据权利要求1所述的一种监测设备，其特征在于，圆柱体状的所述卡接件由完全对称的两片卡接片组成，每片所述卡接片上均设置有卡接片固定板，两片所述卡接片上的所述卡接片固定板分别通过螺栓连接在一起。

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