CN106787108A - 一种航标终端 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种航标终端，包括支撑柱、LED灯体、太阳能电池板、充电电路、蓄电池、控制开关、控制器和电池板安装架，在电池板安装架中配合使用楔形传动齿轮，将水平转动变换为竖直方向的伸缩，利用伸缩电机的可控性调节太阳能电池板的感光角度，提高太阳能利用效率。本发明所述的航标终端，通过对太阳运行轨迹的统计计算，为太阳能电池板的面向方向设定时间相关的参数，使得太阳能电池板随着时间的推移，由伸缩电机可控地带动转动适宜角度，提高了太阳能电池板对太阳光线的接收效率。

Description

一种航标终端
技术领域
本发明属于航标灯技术领域，尤其是涉及一种航标终端。
背景技术
为了保证船舶的航行安全，以及桥梁等水上建筑的安全，需要在海面或水面上设立航标灯，航标灯在夜间发出规定的灯光和闪光频率，以使得在一定范围内的船舶可以观测到发光信号，从而起到有效的提醒、警示作用。
近年来，随着欧美等发达国家对低碳、节能、环保能源的开发，太阳能的利用更加充分，技术也更加成熟，利用太阳能为航标灯供电，简化安装过程中对电源线的设置，对于节约常规能源、保护自然环境、促进经济可持续发展具有极为重要的意义。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种航标终端，通过对太阳能电池板的定时定量旋转，实时调整太阳能电池板接收太阳光线的角度，增大了太阳能电池板对光能的利用效率。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种航标终端，包括支撑柱、LED灯体、太阳能电池板、充电电路、蓄电池、控制开关、控制器和电池板安装架；
所述LED灯体固定在所述支撑柱的上端；
所述太阳能电池板通过电池板安装架固定在所述支撑柱上；
所述太阳能电池板通过充电电路与所述蓄电池电连接，所述蓄电池通过控制开关与所述LED灯体电连接，所述控制开关与所述控制器信号连接；
所述充电电路、蓄电池、控制开关和控制器固定在所述支撑柱上；
所述电池板安装架包括上转动环、下转动环、转动齿环、支撑板、传动齿轮、传动齿条、传动杆和伸缩电机；
所述上转动环、下转动环和转动齿环分别可转动套装在所述支撑柱上，且该上转动环、下转动环和转动齿环同轴心，所述下转动环和转动齿环固定连接；
过轴心的竖直面截所述转动齿环所得的截面为两个直角边相对的直角三角形，即该转动齿环的齿轮面为一倾斜的平面；
所述传动齿轮为与所述转动齿环啮合的楔形齿轮，该传动齿轮与所述转动齿环的齿轮面啮合拼接成直角；
所述传动齿条与所述传动齿轮相啮合，该传统齿条通过传动杆与所述伸缩电机传动连接；
所述伸缩电机与控制器信号连接；
所述支撑板与所述下转动环固定连接，且该支撑板与所述支撑柱垂直；
所述太阳能电池板上端与所述上转动环固定连接，下端与所述支撑板的外端固定连接。
进一步的，所述电池板安装架还包括加固转动环和加固支撑板；
所述加固转动环可转动套装在所述支撑柱上，且位于所述下转动环的下方；
所述加固支撑板一端与所述加固转动环固定连接，另一端与所述支撑板的外端固定连接。
进一步的，所述电池板安装架还包括齿条限位板，所述齿条限位板固定在所述支撑柱上，该齿条限位板上设有一竖直方向的滑行槽，所述传动齿条可滑动卡位安装在所述滑行槽中。
进一步的，所述电池板安装架还包括齿轮支架，所述传动齿轮可转动固定在所述齿轮支架上，所述齿轮支架固定在所述支撑柱上。
进一步的，所述控制器包括主控制器和从控制器；
所述主控制器包括主处理器、存储器、GPRS/GSM通信模块、GPS通信模块、蓄电池电流电压采样电路和灯体电流电压采样电路；
所述存储器、GPRS/GSM通信模块和GPS通信模块均与所述主处理器信号连接；
所述蓄电池电流电压采样电路的输入端与所述充电电路的采样端电连接，输出端与所述主处理器信号连接；
所述灯体电流电压采样电路的输入端与LED灯体电压输入端电连接，输出端与所述主处理器信号链接；
所述主处理器与所述控制开关信号连接；
所述主处理器与所述从控制器信号连接，所述从控制器与所述伸缩电机信号连接。
进一步的，所述航标终端还包括光传感器，所述光传感器与所述主处理器信号连接。
相对于现有技术，本发明所述的航标终端具有以下优势：
(1)本发明所述的航标终端，通过对太阳运行轨迹的统计计算，为太阳能电池板的面向方向设定时间相关的参数，使得太阳能电池板随着时间的推移，由伸缩电机可控地带动转动适宜角度，提高了太阳能电池板对太阳光线的接收效率。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的航标终端结构示意图；
图2为图1局部放大图；
图3为本发明实施例所述的航标终端原理示意图。
附图标记说明：
1-支撑柱；2-LED灯体；3-太阳能电池板；4-充电电路；5-蓄电池；6-控制开关；7-控制器；71-主控制器；711-主处理器；712-存储器；713-GPRS/GSM通信模块；714-GPS通信模块；715-蓄电池电流电压采样电路；716-灯体电流电压采样电路；717-光传感器；72-从控制器；8-电池板安装架；81-上转动环；82-下转动环；83-转动齿环；84-支撑板；85-传动齿轮；86-传动齿条；87-伸缩电机；88-加固转动环；89-加固支撑板；8a-齿条限位板；8b-齿轮支架。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至3所示，本发明包括支撑柱1、LED灯体2、太阳能电池板3、充电电路4、蓄电池5、控制开关6、控制器7和电池板安装架8；
LED灯体2固定在支撑柱1的上端；
太阳能电池板3通过电池板安装架8固定在支撑柱1上；
太阳能电池板3通过充电电路4与蓄电池5电连接，蓄电池5通过控制开关6与LED灯体2电连接，控制开关6与控制器7信号连接；
充电电路4、蓄电池5、控制开关6和控制器7固定在支撑柱1上；
电池板安装架8包括上转动环81、下转动环82、转动齿环83、支撑板84、传动齿轮85、传动齿条86、传动杆和伸缩电机87；
上转动环81、下转动环82和转动齿环83分别可转动套装在支撑柱1上，且该上转动环81、下转动环82和转动齿环83同轴心，下转动环82和转动齿环83固定连接；
过轴心的竖直面截转动齿环83所得的截面为两个直角边相对的直角三角形，即该转动齿环83的齿轮面为一倾斜的平面；
传动齿轮85为与转动齿环83啮合的楔形齿轮，该传动齿轮85与转动齿环83的齿轮面啮合拼接成直角；
传动齿条86与传动齿轮85相啮合，该传统齿条86通过传动杆与伸缩电机87传动连接；
伸缩电机87与控制器7信号连接；
支撑板84与下转动环82固定连接，且该支撑板84与支撑柱1垂直；
太阳能电池板3上端与上转动环81固定连接，下端与支撑板84的外端固定连接。
电池板安装架8还包括加固转动环88和加固支撑板89；
加固转动环88可转动套装在支撑柱1上，且位于下转动环82的下方；
加固支撑板89一端与加固转动环88固定连接，另一端与支撑板84的外端固定连接，加固支撑板88在跟随支撑板84转动的同时，减小了支撑板84的变形速率。
电池板安装架还包括齿条限位板8a，齿条限位板8a固定在支撑柱1上，该齿条限位板8a上设有一竖直方向的滑行槽，传动齿条86可滑动卡位安装在滑行槽中，限定了传动齿条86的滑行方向，使得传动齿条的运行更加顺畅。
电池板安装架还包括齿轮支架8b，传动齿轮85可转动固定在齿轮支架8b上，齿轮支架8b固定在支撑柱1上。
控制器7包括主控制器71和从控制器72；
主控制器71包括主处理器711、存储器712、GPRS/GSM通信模块713、GPS通信模块714、蓄电池电流电压采样电路715和灯体电流电压采样电路716；
存储器712、GPRS/GSM通信模块713和GPS通信模块714均与主处理器711信号连接，使得主控制器71能够进行GPRS/GSM通信或者GPS定位通信，同时实现LED灯体2检测数据的储存；
蓄电池电流电压采样电路715的输入端与充电电路4的采样端电连接，输出端与主处理器711信号连接，主处理器711采集蓄电池5的充电电压和电流，用以监控太阳能电池板3的充电状态；
灯体电流电压采样电路716的输入端与LED灯体2电压输入端电连接，输出端与主处理器711信号链接，主处理器711采集LED灯体2的工作电压和工作电流，用以监控LED灯体2是否在正常工作；
主处理器711与控制开关6信号连接；
主处理器711与从控制器72信号连接，从控制器72与伸缩电机87信号连接。
航标终端还包括光传感器717，光传感器717与主处理器711信号连接，用以感应外界光线强度，辅助主处理器711判断白天还是黑夜，进而确定控制开关6闭合或断开。
由于太阳每天都是东升西落，且都是位于偏南方，故只需统计太阳每天的运行轨迹，得到其一年范围内的与时间相关的太阳方位参数，然后将该参数设置在从控制器72内，使得从控制器72按照时间调整太阳能电池板3的方位，使得电池板安装架8在尽量简洁的情况下保证太阳能电池板3上的较大光照强度，实现了对太阳能的较高利用。
本发明的工作过程为：控制器7控制伸缩电机87伸出或缩回一定距离，(伸缩电机87的伸缩距离可控)，此时传动齿条86向上或向下行走，带动传动齿轮85正转或反转，进而带动转动齿环83正转或反转，此时下转动环82跟随转动齿环83正转或反转，带动支撑板84及太阳能电池板3正转或反转，根据控制器7内设定的太阳能电池板3方向值调太阳能电池板3的采光方向，用以提高太阳能电池板3的太阳光利用率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种航标终端，其特征在于：包括支撑柱(1)、LED灯体(2)、太阳能电池板(3)、充电电路(4)、蓄电池(5)、控制开关(6)、控制器(7)和电池板安装架(8)；
所述LED灯体(2)固定在所述支撑柱(1)的上端；
所述太阳能电池板(3)通过电池板安装架(8)固定在所述支撑柱(1)上；
所述太阳能电池板(3)通过充电电路(4)与所述蓄电池(5)电连接，所述蓄电池(5)通过控制开关(6)与所述LED灯体(2)电连接，所述控制开关(6)与所述控制器(7)信号连接；
所述充电电路(4)、蓄电池(5)、控制开关(6)和控制器(7)固定在所述支撑柱(1)上；
所述电池板安装架(8)包括上转动环(81)、下转动环(82)、转动齿环(83)、支撑板(84)、传动齿轮(85)、传动齿条(86)、传动杆和伸缩电机(87)；
所述上转动环(81)、下转动环(82)和转动齿环(83)分别可转动套装在所述支撑柱(1)上，且该上转动环(81)、下转动环(82)和转动齿环(83)同轴心，所述下转动环(82)和转动齿环(83)固定连接；
过轴心的竖直面截所述转动齿环(83)所得的截面为两个直角边相对的直角三角形，即该转动齿环(83)的齿轮面为一倾斜的平面；
所述传动齿轮(85)为与所述转动齿环(83)啮合的楔形齿轮，该传动齿轮(85)与所述转动齿环(83)的齿轮面啮合拼接成直角；
所述传动齿条(86)与所述传动齿轮(85)相啮合，该传统齿条(86)通过传动杆与所述伸缩电机(87)传动连接；
所述伸缩电机(87)与控制器(7)信号连接；
所述支撑板(84)与所述下转动环(82)固定连接，且该支撑板(84)与所述支撑柱(1)垂直；
所述太阳能电池板(3)上端与所述上转动环(81)固定连接，下端与所述支撑板(84)的外端固定连接。
2.根据权利要求1所述的航标终端，其特征在于：所述电池板安装架(8)还包括加固转动环(88)和加固支撑板(89)；
所述加固转动环(88)可转动套装在所述支撑柱(1)上，且位于所述下转动环(82)的下方；
所述加固支撑板(89)一端与所述加固转动环(88)固定连接，另一端与所述支撑板(84)的外端固定连接。
3.根据权利要求1所述的航标终端，其特征在于：所述电池板安装架还包括齿条限位板(8a)，所述齿条限位板(8a)固定在所述支撑柱(1)上，该齿条限位板(8a)上设有一竖直方向的滑行槽，所述传动齿条(86)可滑动卡位安装在所述滑行槽中。
4.根据权利要求1所述的航标终端，其特征在于：所述电池板安装架还包括齿轮支架(8b)，所述传动齿轮(85)可转动固定在所述齿轮支架(8b)上，所述齿轮支架(8b)固定在所述支撑柱1上。
5.根据权利要求1所述的航标终端，其特征在于：所述控制器(7)包括主控制器(71)和从控制器(72)；
所述主控制器(71)包括主处理器(711)、存储器(712)、GPRS/GSM通信模块(713)、GPS通信模块(714)、蓄电池电流电压采样电路(715)和灯体电流电压采样电路(716)；
所述存储器(712)、GPRS/GSM通信模块(713)和GPS通信模块(714)均与所述主处理器(711)信号连接；
所述蓄电池电流电压采样电路(715)的输入端与所述充电电路(4)的采样端电连接，输出端与所述主处理器(711)信号连接；
所述灯体电流电压采样电路(716)的输入端与LED灯体(2)电压输入端电连接，输出端与所述主处理器(711)信号链接；
所述主处理器(711)与所述控制开关(6)信号连接；
所述主处理器(711)与所述从控制器(72)信号连接，所述从控制器(72)与所述伸缩电机(87)信号连接。
6.根据权利要求5所述的航标终端，其特征在于：还包括光传感器(717)，所述光传感器(717)与所述主处理器(711)信号连接。
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