CN108518116B - 一种基于物联网的具有驱鸟功能的通讯铁塔 - Google Patents
一种基于物联网的具有驱鸟功能的通讯铁塔 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种基于物联网的具有驱鸟功能的通讯铁塔，包括塔体、包封和至少两个天线，还包括驱鸟机构、检测机构和中控机构，所述驱鸟机构包括第一驱动组件、驱动环、齿条、摆动组件和两个传动组件，所述检测机构包括第二驱动组件、导轨、移动块、超声波传感器和两个滑块，该基于物联网的具有驱鸟功能的通讯铁塔中，通过驱鸟机构可以向通讯铁塔的四周发射超声波，从而通过超声波驱赶鸟儿，降低了鸟儿撞击到通讯铁塔的天线的几率，减少了不必要的损失，通过检测机构可以对通讯铁塔的包封进行定期检测，从而使工作人员可以了解包封的健康状态，当包封开裂或者空鼓的时候，可以及时的对包封进行维护，提高了通讯铁塔的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及通讯铁塔领域，特别涉及一种基于物联网的具有驱鸟功能的通讯铁塔。
背景技术
通讯铁塔由塔体、平台、避雷针、爬梯、天线支撑等钢构件组成，并经热镀锌防腐处理，主要用于微波、超短波、无线网络信号的传输与发射等。
一般通讯铁塔为了扩大信号的覆盖范围，都会将塔体设置的较高，从而导致鸟儿在飞行的过程中，有一定的几率撞击到通讯铁塔的天线上，从而导致通讯铁塔的天线损坏，给人们带来了不必要的损失，不仅如此，一般通讯铁塔在建成之后，为了减缓通讯铁塔的地脚螺丝被腐蚀的速度，人们会在通讯铁塔的地脚螺丝处设置包封，包封在长时间的使用之后，内部容易发生空鼓现象，从而降低了包封对地脚螺丝的保护作用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的具有驱鸟功能的通讯铁塔。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的具有驱鸟功能的通讯铁塔，包括塔体、包封和至少两个天线，所述包封设置在塔体的下方，各天线周向均匀设置在塔体的上端的外周上，还包括驱鸟机构、检测机构和中控机构，所述驱鸟机构设置在塔体的上方，所述检测机构设置在塔体的下端，所述中控机构设置在塔体的内部，所述驱鸟机构和检测机构均与中控机构电连接；
所述驱鸟机构包括第一驱动组件、驱动环、齿条、摆动组件和两个传动组件，所述驱动环水平设置在塔体的上方，所述驱动环的内壁上设有凹槽，所述凹槽沿着驱动环的轴线周向均匀分布，所述齿条设置在凹槽的底部，所述齿条沿着驱动环的轴线周向均匀分布，两个传动组件的上端分别与驱动环的内壁的两侧抵靠，两个传动组件的下端分别固定连接在塔体的上方的两侧，两个传动组件所在的直线与驱动环的其中一条直径重合，所述摆动组件设置在驱动环的外周上；
所述摆动组件包括第一固定杆、第二固定杆、开槽、第三固定杆、轴承座、驱动单元、摆动杆和超声波发射器，所述第一固定杆竖向设置在驱动环的外周上，所述第二固定杆和第三固定杆均水平设置，所述第二固定杆的一端与第一固定杆的上端连接，所述第三固定杆的一端与第一固定杆的下端连接，所述轴承座设置在第二固定杆的另一端上，所述驱动单元的下端与第三固定杆的另一端连接，所述驱动单元的上端与轴承座连接，所述摆动杆的一端铰接在第一固定杆的中部，所述开槽设置在摆动杆上，所述超声波发射器设置在摆动杆的另一端上；
所述检测机构包括第二驱动组件、导轨、移动块、超声波传感器和两个滑块，所述导轨水平设置在塔体的下端，所述导轨沿着塔体的外周周向分布，所述导轨的两侧分别设有一个滑槽，所述移动块的形状为开口向一侧的U形，所述导轨设置在移动块的U形开口内，所述移动块的U形开口的两侧分别设有一个滑块，两个滑块分别设置在两个滑槽内，所述超声波传感器设置在移动块的下方，所述第二驱动组件设置在移动块的U形开口的内部。
作为优选，为了驱动驱动环转动，所述传动组件包括固定轴和第一齿轮，所述固定轴的下端固定连接在塔体的上方的一侧，所述第一齿轮铰接在固定轴的上端，所述第一齿轮设置在凹槽的内部，所述第一齿轮与齿条啮合。
作为优选，为了给驱动环的转动提供动力，所述第一驱动组件包括第一电机和第二齿轮，所述第一电机设置在塔体的上方，所述第二齿轮设置在第一电机的上方，所述第一电机与第二齿轮传动连接，所述第二齿轮与两个第一齿轮中其中一个第一齿轮啮合。
作为优选，为了给摆动杆的摆动提供动力，所述驱动单元包括第二电机、丝杆、升降块和限位块，所述第二电机设置在第三固定杆的另一端上，所述丝杆竖向设置在第二电机的上方，所述第二电机与丝杆传动连接，所述丝杆的上端通过轴承座设置在第二固定杆的另一端上，所述升降块的内部设有通孔，所述丝杆穿过升降块，所述丝杆与升降块螺纹连接，所述限位块设置在升降块上，所述限位块设置在开槽的内部。
作为优选，为了给移动块的移动提供动力，所述第二驱动组件包括第三电机和驱动轮，所述驱动轮的两端分别铰接在移动块的U形开口的两侧，所述驱动轮抵靠在导轨的外周上，所述第三电机设置在移动块的上方，所述第三电机与移动轮传动连接。
作为优选，为了提高对第二电机控制的精确度，所述第二电机为伺服电机。
作为优选，为了提高升降块移动的顺畅度，所述丝杆的外表面上还涂有润滑剂。
作为优选，为了提高通讯铁塔的智能化程度，所述中控机构包括无线信号收发模块和PLC，所述超声波传感器、超声波发射器和无线信号收发模块均与PLC电连接。
作为优选，为了提高通讯铁塔的防雷效果，所述塔体的上方还设有避雷针。
作为优选，为了延长通讯铁塔的使用寿命，所述塔体的制作材料为不锈钢。
本发明的有益效果是，该基于物联网的具有驱鸟功能的通讯铁塔中，通过驱鸟机构可以向通讯铁塔的四周发射超声波，从而通过超声波驱赶鸟儿，降低了鸟儿撞击到通讯铁塔的天线的几率，减少了不必要的损失，与现有机构相比，该机构通过丝杆驱动，提高了传动效率，不仅如此，通过检测机构可以对通讯铁塔的包封进行定期检测，从而使工作人员可以了解包封的健康状态，当包封开裂或者空鼓的时候，可以及时的对包封进行维护，提高了通讯铁塔的安全性，与现有机构相比，该机构结构简单，可靠性高，降低了故障发生的几率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于物联网的具有驱鸟功能的通讯铁塔的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的具有驱鸟功能的通讯铁塔的驱鸟机构的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的具有驱鸟功能的通讯铁塔的摆动组件的结构示意图；
图4是本发明的基于物联网的具有驱鸟功能的通讯铁塔的检测机构的结构示意图；
图中：1.避雷针，2.驱动环，3.天线，4.塔体，5.移动块，6.超声波传感器，7.包封，8.导轨，9.齿条，10.固定轴，11.第一齿轮，12.第二齿轮，13.第一电机，14.凹槽，15.驱动轮，16.第一固定杆，17.第二固定杆，18.轴承座，19.丝杆，20.限位块，21.升降块，22.开槽，23.超声波发射器，24.摆动杆，25.第二电机，26.第三固定杆，27.滑块，28.第三电机。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种基于物联网的具有驱鸟功能的通讯铁塔，包括塔体4、包封7和至少两个天线3，所述包封7设置在塔体4的下方，各天线3周向均匀设置在塔体4的上端的外周上，还包括驱鸟机构、检测机构和中控机构，所述驱鸟机构设置在塔体4的上方，所述检测机构设置在塔体4的下端，所述中控机构设置在塔体4的内部，所述驱鸟机构和检测机构均与中控机构电连接；
如图2所示，所述驱鸟机构包括第一驱动组件、驱动环2、齿条9、摆动组件和两个传动组件，所述驱动环2水平设置在塔体4的上方，所述驱动环2的内壁上设有凹槽14，所述凹槽14沿着驱动环2的轴线周向均匀分布，所述齿条9设置在凹槽14的底部，所述齿条9沿着驱动环2的轴线周向均匀分布，两个传动组件的上端分别与驱动环2的内壁的两侧抵靠，两个传动组件的下端分别固定连接在塔体4的上方的两侧，两个传动组件所在的直线与驱动环2的其中一条直径重合，所述摆动组件设置在驱动环2的外周上；
其中，工作人员通过移动设备发送控制信号给PLC，当PLC接收到控制信号之后，PLC根据内部程序开始运行，在PLC的控制下，通过两个传动组件支撑驱动环2，不仅提高了驱动环2的稳定性，还使驱动环2可以转动，之后通过第一驱动组件提供动力，在传动组件的传动作用下，通过传动组件驱动驱动环2转动，之后在驱动环2的作用下，驱动摆动组件绕着通讯铁塔的轴线转动，从而在摆动组件的作用下扩大了超声波覆盖的范围，从而在超声波的作用下，将鸟儿驱赶走，降低了鸟儿撞击通讯铁塔天线3的几率，提高了通讯铁塔的安全性；
如图3所示，所述摆动组件包括第一固定杆16、第二固定杆17、开槽22、第三固定杆26、轴承座18、驱动单元、摆动杆24和超声波发射器23，所述第一固定杆16竖向设置在驱动环2的外周上，所述第二固定杆17和第三固定杆26均水平设置，所述第二固定杆17的一端与第一固定杆16的上端连接，所述第三固定杆26的一端与第一固定杆16的下端连接，所述轴承座18设置在第二固定杆17的另一端上，所述驱动单元的下端与第三固定杆26的另一端连接，所述驱动单元的上端与轴承座18连接，所述摆动杆24的一端铰接在第一固定杆16的中部，所述开槽22设置在摆动杆24上，所述超声波发射器23设置在摆动杆24的另一端上；
其中，在PLC的控制下，通过第一固定杆16支撑第二固定杆17和第三固定杆26，之后通过第二固定杆17和第三固定杆26支撑驱动单元，从而提高了驱动单元的稳定性，之后在驱动单元的作用下驱动摆动杆24绕着与第一固定杆16的铰接点上下摆动，之后通过摆动杆24驱动超声波发射器23上下摆动，从而扩大了超声波发射器23的覆盖范围，提高了通讯铁塔的驱鸟效果；
如图4所示，所述检测机构包括第二驱动组件、导轨8、移动块5、超声波传感器6和两个滑块27，所述导轨8水平设置在塔体4的下端，所述导轨8沿着塔体4的外周周向分布，所述导轨8的两侧分别设有一个滑槽，所述移动块5的形状为开口向一侧的U形，所述导轨8设置在移动块5的U形开口内，所述移动块5的U形开口的两侧分别设有一个滑块27，两个滑块27分别设置在两个滑槽内，所述超声波传感器6设置在移动块5的下方，所述第二驱动组件设置在移动块5的U形开口的内部；
其中，在导轨8上的滑槽与滑块27的相互作用力下，通过滑块27使移动块5可以连接在导轨8上，之后通过第一驱动组件提供动力，使移动块5沿着导轨8移动，之后在移动块5的作用下驱动超声波传感器6沿着导轨8移动，在超声波传感器6的作用下对包封7进行检测，之后超声波传感器6将检测信号发送给PLC，通过PLC对信号进行分析，当PLC分析出包封7发生裂缝或者空鼓的时候，PLC通过无线信号收发模块将信号发送到移动设备，从而使工作人员在接收到信号之后可以及时的对包封7进行维护，从而提高了通讯铁塔的安全性。
如图2所示，所述传动组件包括固定轴10和第一齿轮11，所述固定轴10的下端固定连接在塔体4的上方的一侧，所述第一齿轮11铰接在固定轴10的上端，所述第一齿轮11设置在凹槽14的内部，所述第一齿轮11与齿条9啮合；
所述第一驱动组件包括第一电机13和第二齿轮12，所述第一电机13设置在塔体4的上方，所述第二齿轮12设置在第一电机13的上方，所述第一电机13与第二齿轮12传动连接，所述第二齿轮12与两个第一齿轮11中其中一个第一齿轮11啮合；
其中，通过固定轴10支撑第一齿轮11，在第一齿轮11与凹槽14的相互作用力下，对驱动环2起到了支撑作用，之后通过第一电机13驱动第二齿轮12转动，在第二齿轮12的作用下驱动第一齿轮11转动，之后通过第一齿轮11与齿条9的相互作用驱动驱动环2转动。
如图3所示，所述驱动单元包括第二电机25、丝杆19、升降块21和限位块20，所述第二电机25设置在第三固定杆26的另一端上，所述丝杆19竖向设置在第二电机25的上方，所述第二电机25与丝杆19传动连接，所述丝杆19的上端通过轴承座18设置在第二固定杆17的另一端上，所述升降块21的内部设有通孔，所述丝杆19穿过升降块21，所述丝杆19与升降块21螺纹连接，所述限位块20设置在升降块21上，所述限位块20设置在开槽22的内部；
其中，在PLC的控制下，控制第二电机25转动，同时在PLC的控制下改变第二电机25的转动方向，之后通过第二电机25驱动丝杆19转动，在丝杆19上的外螺纹与升降块21上的内螺纹的相互挤压下，通过丝杆19驱动升降块21沿着丝杆19上下移动，从而通过升降块21驱动限位块20上下移动，之后在限位块20与开槽22的相互作用下，驱动摆动杆24摆动，从而通过摆动杆24驱动超声波发射器23摆动。
如图4所示，所述第二驱动组件包括第三电机28和驱动轮15，所述驱动轮15的两端分别铰接在移动块5的U形开口的两侧，所述驱动轮15抵靠在导轨8的外周上，所述第三电机28设置在移动块5的上方，所述第三电机28与移动轮传动连接；
其中，在PLC的控制下，通过第三电机28驱动驱动轮15转动，在驱动轮15与导轨8的外表面的摩擦力的作用下，通过驱动轮15驱动移动块5沿着导轨8移动。
作为优选，为了提高对第二电机25控制的精确度，所述第二电机25为伺服电机。
作为优选，为了提高升降块21移动的顺畅度，所述丝杆19的外表面上还涂有润滑剂，通过润滑剂减小了丝杆19与升降块21之间的摩擦系数，从而提高了升降块21移动的顺畅度。
作为优选，为了提高通讯铁塔的智能化程度，所述中控机构包括无线信号收发模块和PLC，所述超声波传感器6、超声波发射器23和无线信号收发模块均与PLC电连接，通过无线信号收发模块使通讯铁塔可以与远程设备建立通讯，使工作人员可以远程控制通讯铁塔的工作，从而提高了通讯铁塔的智能化程度。
作为优选，为了提高通讯铁塔的防雷效果，所述塔体4的上方还设有避雷针1，由于避雷针1具有防雷的作用，从而降低了通讯铁塔因遭受雷击而损坏的几率，提高了通讯铁塔的安全性。
作为优选，为了延长通讯铁塔的使用寿命，所述塔体4的制作材料为不锈钢，由于不锈钢具有较好的抗腐蚀性能，从而减缓了塔体4被腐蚀的速度，从而延长了通讯铁塔的使用寿命。
工作人员通过移动设备发送控制信号给PLC，当PLC接收到控制信号之后，PLC根据内部程序开始运行，在PLC的控制下，通过两个传动组件支撑驱动环2，不仅提高了驱动环2的稳定性，还使驱动环2可以转动，之后通过第一驱动组件提供动力，在传动组件的传动作用下，通过传动组件驱动驱动环2转动，之后在驱动环2的作用下，驱动摆动组件绕着通讯铁塔的轴线转动，从而在摆动组件的作用下扩大了超声波覆盖的范围，从而在超声波的作用下，将鸟儿驱赶走，降低了鸟儿撞击通讯铁塔天线3的几率，提高了通讯铁塔的安全性，在导轨8上的滑槽与滑块27的相互作用力下，通过滑块27使移动块5可以连接在导轨8上，之后通过第一驱动组件提供动力，使移动块5沿着导轨8移动，之后在移动块5的作用下驱动超声波传感器6沿着导轨8移动，在超声波传感器6的作用下对包封7进行检测，之后超声波传感器6将检测信号发送给PLC，通过PLC对信号进行分析，当PLC分析出包封7发生裂缝或者空鼓的时候，PLC通过无线信号收发模块将信号发送到移动设备，从而使工作人员在接收到信号之后可以及时的对包封进行维护，从而提高了通讯铁塔的安全性。
与现有技术相比，该基于物联网的具有驱鸟功能的通讯铁塔中，通过驱鸟机构可以向通讯铁塔的四周发射超声波，从而通过超声波驱赶鸟儿，降低了鸟儿撞击到通讯铁塔的天线3的几率，减少了不必要的损失，与现有机构相比，该机构通过丝杆19驱动，提高了传动效率，不仅如此，通过检测机构可以对通讯铁塔的包封7进行定期检测，从而使工作人员可以了解包封7的健康状态，当包封7开裂或者空鼓的时候，可以及时的对包封7进行维护，提高了通讯铁塔的安全性，与现有机构相比，该机构结构简单，可靠性高，降低了故障发生的几率。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (9)
1.一种基于物联网的具有驱鸟功能的通讯铁塔，包括塔体(4)、包封(7)和至少两个天线(3)，所述包封(7)设置在塔体(4)的下方，各天线(3)周向均匀设置在塔体(4)的上端的外周上，其特征在于，还包括驱鸟机构、检测机构和中控机构，所述驱鸟机构设置在塔体(4)的上方，所述检测机构设置在塔体(4)的下端，所述中控机构设置在塔体(4)的内部，所述驱鸟机构和检测机构均与中控机构电连接；
所述驱鸟机构包括第一驱动组件、驱动环(2)、齿条(9)、摆动组件和两个传动组件，所述驱动环(2)水平设置在塔体(4)的上方，所述驱动环(2)的内壁上设有凹槽(14)，所述凹槽(14)沿着驱动环(2)的轴线周向均匀分布，所述齿条(9)设置在凹槽(14)的底部，所述齿条(9)沿着驱动环(2)的轴线周向均匀分布，两个传动组件的上端分别与驱动环(2)的内壁的两侧抵靠，两个传动组件的下端分别固定连接在塔体(4)的上方的两侧，两个传动组件所在的直线与驱动环(2)的其中一条直径重合，所述摆动组件设置在驱动环(2)的外周上；
所述摆动组件包括第一固定杆(16)、第二固定杆(17)、开槽(22)、第三固定杆(26)、轴承座(18)、驱动单元、摆动杆(24)和超声波发射器(23)，所述第一固定杆(16)竖向设置在驱动环(2)的外周上，所述第二固定杆(17)和第三固定杆(26)均水平设置，所述第二固定杆(17)的一端与第一固定杆(16)的上端连接，所述第三固定杆(26)的一端与第一固定杆(16)的下端连接，所述轴承座(18)设置在第二固定杆(17)的另一端上，所述驱动单元的下端与第三固定杆(26)的另一端连接，所述驱动单元的上端与轴承座(18)连接，所述摆动杆(24)的一端铰接在第一固定杆(16)的中部，所述开槽(22)设置在摆动杆(24)上，所述超声波发射器(23)设置在摆动杆(24)的另一端上；
所述检测机构包括第二驱动组件、导轨(8)、移动块(5)、超声波传感器(6)和两个滑块(27)，所述导轨(8)水平设置在塔体(4)的下端，所述导轨(8)沿着塔体(4)的外周周向分布，所述导轨(8)的两侧分别设有一个滑槽，所述移动块(5)的形状为开口向一侧的U形，所述导轨(8)设置在移动块(5)的U形开口内，所述移动块(5)的U形开口的两侧分别设有一个滑块(27)，两个滑块(27)分别设置在两个滑槽内，所述超声波传感器(6)设置在移动块(5)的下方，所述第二驱动组件设置在移动块(5)的U形开口的内部；
所述驱动单元包括第二电机(25)、丝杆(19)、升降块(21)和限位块(20)，所述第二电机(25)设置在第三固定杆(26)的另一端上，所述丝杆(19)竖向设置在第二电机(25)的上方，所述第二电机(25)与丝杆(19)传动连接，所述丝杆(19)的上端通过轴承座(18)设置在第二固定杆(17)的另一端上，所述升降块(21)的内部设有通孔，所述丝杆(19)穿过升降块(21)，所述丝杆(19)与升降块(21)螺纹连接，所述限位块(20)设置在升降块(21)上，所述限位块(20)设置在开槽(22)的内部。
2.如权利要求1所述的基于物联网的具有驱鸟功能的通讯铁塔，其特征在于，所述传动组件包括固定轴(10)和第一齿轮(11)，所述固定轴(10)的下端固定连接在塔体(4)的上方的一侧，所述第一齿轮(11)铰接在固定轴(10)的上端，所述第一齿轮(11)设置在凹槽(14)的内部，所述第一齿轮(11)与齿条(9)啮合。
3.如权利要求1所述的基于物联网的具有驱鸟功能的通讯铁塔，其特征在于，所述第一驱动组件包括第一电机(13)和第二齿轮(12)，所述第一电机(13)设置在塔体(4)的上方，所述第二齿轮(12)设置在第一电机(13)的上方，所述第一电机(13)与第二齿轮(12)传动连接，所述第二齿轮(12)与两个第一齿轮(11)中其中一个第一齿轮(11)啮合。
4.如权利要求1所述的基于物联网的具有驱鸟功能的通讯铁塔，其特征在于，所述第二驱动组件包括第三电机(28)和驱动轮(15)，所述驱动轮(15)的两端分别铰接在移动块(5)的U形开口的两侧，所述驱动轮(15)抵靠在导轨(8)的外周上，所述第三电机(28)设置在移动块(5)的上方，所述第三电机(28)与移动轮传动连接。
5.如权利要求1所述的基于物联网的具有驱鸟功能的通讯铁塔，其特征在于，所述第二电机(25)为伺服电机。
6.如权利要求1所述的基于物联网的具有驱鸟功能的通讯铁塔，其特征在于，所述丝杆(19)的外表面上还涂有润滑剂。
7.如权利要求1所述的基于物联网的具有驱鸟功能的通讯铁塔，其特征在于，所述中控机构包括无线信号收发模块和PLC，所述超声波传感器(6)、超声波发射器(23)和无线信号收发模块均与PLC电连接。
8.如权利要求1所述的基于物联网的具有驱鸟功能的通讯铁塔，其特征在于，所述塔体(4)的上方还设有避雷针(1)。
9.如权利要求1所述的基于物联网的具有驱鸟功能的通讯铁塔，其特征在于，所述塔体(4)的制作材料为不锈钢。
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