CN111594374A - 一种基于互联网的能源供给数据采集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于互联网的能源供给数据采集装置,包括用于容纳数据采集设备的箱体,所述箱体位于海中一定深度,且箱体的底面设有第一配重块,所述第一配重块的底端通过第一牵引绳与固定于海底上的锚体连接,所述箱体的顶部通过第二牵引绳与漂浮于海面上的浮标连接。本发明中,为使数据采集装置能够获得稳定持续的能源供给,因此通过海浪带动浮标上下起伏时的动能带动第二牵引绳,使得第二牵引绳随浮标上下起伏而伸长,且在第二牵引绳伸长的过程中带动绞盘转动,再通过传动轴将动能传递到发电机内部,实现动能和电能的转换,而在浮标下落的过程中,伸长的第二牵引绳通过第一收卷架进行收卷,压缩的复位弹簧将弹性势能释放。
Description
技术领域
本发明涉及能源供给数据采集装置技术领域,具体为一种基于互联网的能源供给数据采集装置。
背景技术
随着计算机技术和互联网的高速发展,越来越多的应用涉及到大数据领域,而这些大数据的数量、速度以及多样性等等都不断增大了大数据的复杂性,因此大数据分析显得尤为重要。
与此同时,进行固定数据采集设备的能源供应较为困难,尤其是在海里进行数据采集时,一个数据采集点的往往需要铺设较长的线路,耗费较大财力,同时后期的维护也是一个较为困难的过程,因此,这样的固定数据采集点往往难以建立,并且保持完善的运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于互联网的能源供给数据采集装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种基于互联网的能源供给数据采集装置,包括用于容纳数据采集设备的箱体,所述箱体位于海中一定深度,且箱体的底面设有第一配重块,所述第一配重块的底端通过第一牵引绳与固定于海底上的锚体连接,所述箱体的顶部通过第二牵引绳与漂浮于海面上的浮标连接,且箱体内部的数据采集设备通过穿过箱体顶面的电缆与浮标的内部对应的部件连接,所述浮标的底面设有第二配重块,所述第二配重块的底面设有用于第二牵引绳和电缆伸入浮标内部的通孔,所述第二牵引绳绕设在发电机组件上,且第二牵引绳的顶端固定绕设在第一收卷架上,所述电缆绕设在第二收卷架上,所述第一收卷架和第二收卷架均位于发电机组件的上方,所述浮标的内侧上部从上到下依次设有与远程终端数据连接的数据收发模块、控制柜和电能存储模块,所述电缆分别与数据收发模块、控制柜和电能存储模块电连接。
其中,所述箱体为密封结构,且箱体的内壁上均匀设有多个竖直方向的加强板。
其中,所述第一配重块为半圆形结构,且第一配重块通过螺栓与箱体的底面栓接。
其中,所述第二牵引绳和电缆之间通过多个连接件连接,所述连接件包括套设在第二牵引绳上的第一固定套、套设在电缆上的第二固定套以及将第一固定套和第二固定套连接固定的连接杆。
其中,所述发电机组件包括对称设置的发电机和位于发电机之间的绞盘,所述绞盘的外侧套设有防水密封套,所述绞盘套设于连接两个发电机的传动轴,所述传动轴贯穿防水密封套处设有机械密封组件。
其中,所述第一收卷架和第二收卷架均套设于转轴上,所述转轴的一端设有复位弹簧,所述第一收卷架、第二收卷架和复位弹簧之间以及转轴的两端处均设有支撑板,所述复位弹簧与对应的支撑板固定。
其中,所述浮标的上部为锥形结构,所述浮标上部的外壁上设有光伏板,所述浮标的下部顶面上设有封闭环状的围栏。
其中,所述光伏板与电能存储模块连接,所述浮标的顶面设有天线和指示灯,所述天线的底端延伸至浮标的内侧并与数据收发模块连接。
其中,所述数据收发模块与控制柜、所述控制柜与电能存储模块、所述电能存储模块与第一收卷架和第二收卷架均设有止震板。
其中,所述发电机的底部通过多个减震座与浮标的内侧底部连接固定。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明中,为使数据采集装置能够获得稳定持续的能源供给,因此通过海浪带动浮标上下起伏时的动能带动第二牵引绳,使得第二牵引绳随浮标上下起伏而伸长,且在第二牵引绳伸长的过程中带动绞盘转动,再通过传动轴将动能传递到发电机内部,实现动能和电能的转换,而在浮标下落的过程中,伸长的第二牵引绳通过第一收卷架进行收卷,压缩的复位弹簧将弹性势能释放,使得转轴翻转,即可带动第一收卷架和第二收卷架将第二牵引绳和电缆收卷,以便浮标再次升起时再次通过第二牵引绳带动发电机工作。
附图说明
图1为基于互联网的能源供给数据采集装置中箱体的侧视图;
图2为基于互联网的能源供给数据采集装置中箱体的内部结构示意图;
图3为基于互联网的能源供给数据采集装置中锚体的结构示意图;
图4为基于互联网的能源供给数据采集装置中浮标的侧视图;
图5为基于互联网的能源供给数据采集装置中浮标的内部结构示意图;
图6为基于互联网的能源供给数据采集装置中的侧视图。
图中:1、箱体;2、第一配重块;3、第一牵引绳;4、锚体;5、第二牵引绳;6、浮标;7、电缆;8、第二配重块;9、通孔;10、发电机组件;1001、发电机;1002、绞盘;1003、防水密封套;1004、传动轴;1005、机械密封组件;1006、减震座;11、第一收卷架;12、第二收卷架;13、数据收发模块;14、控制柜;15、电能存储模块;16、加强板;17、连接件;1701、第一固定套;1702、第二固定套;1703、连接杆;18、转轴;19、复位弹簧;20、支撑板;21、光伏板;22、围栏;23、天线;24、指示灯;25、止震板。
具体实施方式
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。
请参阅图1-6,本发明提供技术方案:
一种基于互联网的能源供给数据采集装置,包括用于容纳数据采集设备的箱体1,箱体1位于海中一定深度,且箱体1的底面设有第一配重块2,第一配重块2的底端通过第一牵引绳3与固定于海底上的锚体4连接,箱体1的顶部通过第二牵引绳5与漂浮于海面上的浮标6连接,且箱体1内部的数据采集设备通过穿过箱体1顶面的电缆7与浮标6的内部对应的部件连接,浮标6的底面设有第二配重块8,第二配重块8的底面设有用于第二牵引绳5和电缆7伸入浮标6内部的通孔9,第二牵引绳5绕设在发电机组件10上,且第二牵引绳5的顶端固定绕设在第一收卷架11上,电缆7绕设在第二收卷架12上,第一收卷架11和第二收卷架12均位于发电机组件10的上方,浮标6的内侧上部从上到下依次设有与远程终端数据连接的数据收发模块13、控制柜14和电能存储模块15,电缆7分别与数据收发模块13、控制柜14和电能存储模块15电连接。
为使数据采集装置能够获得稳定持续的能源供给,因此通过海浪带动浮标6上下起伏时的动能带动第二牵引绳5,使得第二牵引绳5随浮标6上下起伏而伸长,且在第二牵引绳5伸长的过程中带动绞盘1002转动,再通过传动轴1004将动能传递到发电机1001内部,实现动能和电能的转换,而在浮标6下落的过程中,伸长的第二牵引绳5通过第一收卷架11进行收卷,压缩的复位弹簧19将弹性势能释放,使得转轴18翻转,即可带动第一收卷架11和第二收卷架12将第二牵引绳5和电缆7收卷,以便浮标6再次升起时再次通过第二牵引绳5带动发电机1001工作。
为了便于后续的维护,将发电机组件10、与远程终端数据连接的数据收发模块13、控制柜14和电能存储模块15均设置在浮标6的内部,即便部件出现故障也便于快速更换,浮标6顶部设置的天线23能够提高远程数据传输的稳定性,指示灯24用于给他人提供标识,避免航行的船只碰坏浮标6。
其中,箱体1为密封结构,且箱体1的内壁上均匀设有多个竖直方向的加强板16,密封结构的箱体1可以避免数据采集设备受到海水腐蚀和挤压,具有更长的使用寿命,加强板16的设置进一步提高箱体1侧壁的结构强度,增大抗压性能。
其中,第一配重块2为半圆形结构,且第一配重块2通过螺栓与箱体1的底面栓接,安装第一配重块2后将箱体1的重心下移,使得箱体1在深海中也能保持较好的姿态,半圆形结构能够较好的规避海底洋流对箱体1的冲击,通过螺栓将第一配重块2和箱体1连接,方便拆卸,同时为了减少箱体1和第一配重块2受到腐蚀,可在第一配重块2上嵌设作为阳极的物质,通过阴极保护法减少第一配重块2和箱体1的耐腐蚀性。
其中,第二牵引绳5和电缆7之间通过多个连接件17连接,连接件17包括套设在第二牵引绳5上的第一固定套1701、套设在电缆7上的第二固定套1702以及将第一固定套1701和第二固定套1702连接固定的连接杆1703,电缆7本身的抗拉性能有限,但是第二牵引绳5的抗拉强度足够,因此将电缆7分段通过连接件17与第二牵引绳5固定,从而减少电缆7收到的拉力,避免电缆7承受的拉力过大而导致电缆7损坏。
其中,发电机组件10包括对称设置的发电机1001和位于发电机1001之间的绞盘1002,绞盘1002的外侧套设有防水密封套1003,绞盘1002套设于连接两个发电机1001的传动轴1004,传动轴1004贯穿防水密封套1003处设有机械密封组件1005,绞盘1002通过传动轴1004与两个发电机1001连接,当浮标6上下起伏时,通过第一收卷架11收放第二牵引绳5,并使绞盘1002在第二牵引绳5收放的过程中转动,从而通过发电机1001将动能转化成电能。
其中,第一收卷架11和第二收卷架12均套设于转轴18上,转轴18的一端设有复位弹簧19,第一收卷架11、第二收卷架12和复位弹簧19之间以及转轴18的两端处均设有支撑板20,复位弹簧19与对应的支撑板20固定浮标6下落的过程中,伸长的第二牵引绳5通过第一收卷架11进行收卷,压缩的复位弹簧19将弹性势能释放,使得转轴18翻转,即可带动第一收卷架11和第二收卷架12将第二牵引绳5和电缆7收卷,以便浮标6再次升起时再次通过第二牵引绳5带动发电机1001工作。
其中,浮标6的上部为锥形结构,浮标6上部的外壁上设有光伏板21,浮标6的下部顶面上设有封闭环状的围栏22,围栏22起到一定的保护作用,避免海洋生物直接碰撞到光伏板21上,光伏板21起到能源采集的辅助作用,以弥补特殊情况下能源供给不足的缺陷。
其中,光伏板21与电能存储模块15连接,浮标6的顶面设有天线23和指示灯24,天线23的底端延伸至浮标6的内侧并与数据收发模块13连接,天线23能够提高远程数据传输的稳定性,指示灯24用于给他人提供标识,避免航行的船只碰坏浮标6。
其中,数据收发模块13与控制柜14、控制柜14与电能存储模块15、电能存储模块15与第一收卷架11和第二收卷架12均设有止震板25,止震板25能够进一步减小各部件之间的震动,从而提高部件的使用寿命。
其中,发电机1001的底部通过多个减震座1006与浮标6的内侧底部连接固定,通过减震座1006将发电机1001固定在浮标6的内侧底部,能使发电机1001工作更加稳定。
工作原理:
为使数据采集装置能够获得稳定持续的能源供给,因此通过海浪带动浮标6上下起伏时的动能带动第二牵引绳5,使得第二牵引绳5随浮标6上下起伏而伸长,且在第二牵引绳5伸长的过程中带动绞盘1002转动,再通过传动轴1004将动能传递到发电机1001内部,实现动能和电能的转换,而在浮标6下落的过程中,伸长的第二牵引绳5通过第一收卷架11进行收卷,压缩的复位弹簧19将弹性势能释放,使得转轴18翻转,即可带动第一收卷架11和第二收卷架12将第二牵引绳5和电缆7收卷,以便浮标6再次升起时再次通过第二牵引绳5带动发电机1001工作。
为了便于后续的维护,将发电机组件10、与远程终端数据连接的数据收发模块13、控制柜14和电能存储模块15均设置在浮标6的内部,即便部件出现故障也便于快速更换,浮标6顶部设置的天线23能够提高远程数据传输的稳定性,指示灯24用于给他人提供标识,避免航行的船只碰坏浮标6。
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。
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。
Claims (10)
1.一种基于互联网的能源供给数据采集装置,包括用于容纳数据采集设备的箱体(1),其特征在于:所述箱体(1)位于海中一定深度,且箱体(1)的底面设有第一配重块(2),所述第一配重块(2)的底端通过第一牵引绳(3)与固定于海底上的锚体(4)连接,所述箱体(1)的顶部通过第二牵引绳(5)与漂浮于海面上的浮标(6)连接,且箱体(1)内部的数据采集设备通过穿过箱体(1)顶面的电缆(7)与浮标(6)的内部对应的部件连接,所述浮标(6)的底面设有第二配重块(8),所述第二配重块(8)的底面设有用于第二牵引绳(5)和电缆(7)伸入浮标(6)内部的通孔(9),所述第二牵引绳(5)绕设在发电机组件(10)上,且第二牵引绳(5)的顶端固定绕设在第一收卷架(11)上,所述电缆(7)绕设在第二收卷架(12)上,所述第一收卷架(11)和第二收卷架(12)均位于发电机组件(10)的上方,所述浮标(6)的内侧上部从上到下依次设有与远程终端数据连接的数据收发模块(13)、控制柜(14)和电能存储模块(15),所述电缆(7)分别与数据收发模块(13)、控制柜(14)和电能存储模块(15)电连接。
2.根据权利要求1所述的基于互联网的能源供给数据采集装置,其特征在于:所述箱体(1)为密封结构,且箱体(1)的内壁上均匀设有多个竖直方向的加强板(16)。
3.根据权利要求1所述的基于互联网的能源供给数据采集装置,其特征在于:所述第一配重块(2)为半圆形结构,且第一配重块(2)通过螺栓与箱体(1)的底面栓接。
4.根据权利要求1所述的基于互联网的能源供给数据采集装置,其特征在于:所述第二牵引绳(5)和电缆(7)之间通过多个连接件(17)连接,所述连接件(17)包括套设在第二牵引绳(5)上的第一固定套(1701)、套设在电缆(7)上的第二固定套(1702)以及将第一固定套(1701)和第二固定套(1702)连接固定的连接杆(1703)。
5.根据权利要求1所述的基于互联网的能源供给数据采集装置,其特征在于:所述发电机组件(10)包括对称设置的发电机(1001)和位于发电机(1001)之间的绞盘(1002),所述绞盘(1002)的外侧套设有防水密封套(1003),所述绞盘(1002)套设于连接两个发电机(1001)的传动轴(1004),所述传动轴(1004)贯穿防水密封套(1003)处设有机械密封组件(1005)。
6.根据权利要求1所述的基于互联网的能源供给数据采集装置,其特征在于:所述第一收卷架(11)和第二收卷架(12)均套设于转轴(18)上,所述转轴(18)的一端设有复位弹簧(19),所述第一收卷架(11)、第二收卷架(12)和复位弹簧(19)之间以及转轴(18)的两端处均设有支撑板(20),所述复位弹簧(19)与对应的支撑板(20)固定。
7.根据权利要求1所述的基于互联网的能源供给数据采集装置,其特征在于:所述浮标(6)的上部为锥形结构,所述浮标(6)上部的外壁上设有光伏板(21),所述浮标(6)的下部顶面上设有封闭环状的围栏(22)。
8.根据权利要求7所述的基于互联网的能源供给数据采集装置,其特征在于:所述光伏板(21)与电能存储模块(15)连接,所述浮标(6)的顶面设有天线(23)和指示灯(24),所述天线(23)的底端延伸至浮标(6)的内侧并与数据收发模块(13)连接。
9.根据权利要求1所述的基于互联网的能源供给数据采集装置,其特征在于:所述数据收发模块(13)与控制柜(14)、所述控制柜(14)与电能存储模块(15)、所述电能存储模块(15)与第一收卷架(11)和第二收卷架(12)均设有止震板(25)。
10.根据权利要求5所述的基于互联网的能源供给数据采集装置,其特征在于:所述发电机(1001)的底部通过多个减震座(1006)与浮标(6)的内侧底部连接固定。
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