CN111885750A - 一种水上5g基站的自动保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水上5G基站的自动保护装置，包括安装在基站主体上的防护盖、避雷针、5G天线、驱动装置、避雷针升降机构、天线收纳机构、减速传动机构和连续传动机构，避雷针升降机构包括齿轮齿条机构，驱动装置驱动齿轮齿条机构带动避雷针升降，小齿轮通过减速传动机构传动连接到连续传动机构，连续传动机构同时与天线收纳机构和防护盖传动连接，防护盖和天线收纳机构在连续传动机构驱动下同步转动，将5G天线收纳到基站主体中的同时让防护盖盖住基站主体顶部，驱动装置通过控制系统控制。本发明让避雷针、保护盖和5G天线协同运行，保护盖闭合的同时将基站上的部件收纳到基站主体内，避雷针收纳过程能避免保护盖合上时对其造成阻碍。

Description

一种水上5G基站的自动保护装置

技术领域

本发明涉及一种水上5G基站的自动保护装置。

背景技术

基站是无线电台站的一种形式，是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，一般基站覆盖范围有限，由于海上或者面积较广湖泊中常常存在未能被陆地基站覆盖的区域，因此有必要设置水上基站。在很多环境中为了方便设置，减少建设成本会采用浮动式基站。水上基站通过电缆或水轮机供电，本身包括通过浮在水面上的基站主体，基站主体上设置5G天线和防止雷击用的避雷针。浮动式基站在天气恶劣或潮汐影响明显的情况下，由于波浪以及水面漂浮物带来的冲击较大，容易对基站顶部的避雷针、5G天线等造成损害，而为了保障通信效果或者防止雷击考虑，平时避雷针和5G天线等结构不能收纳起来，如果用可开闭的罩壳对基站进行保护。避雷针为了有足够的保护范围其顶端位置较高，因此容易阻碍罩壳自动开闭，并且即使罩壳合上也会因为避雷针过高导致内部空隙过大、缺乏支撑，这样罩壳容易破损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水上5G基站的自动保护装置，以解决现有技术中水上5G基站的保护罩壳缺乏支撑，结构强度不够并且罩壳开闭易受避雷针等器件阻碍的问题。

所述的水上5G基站的自动保护装置，包括安装在基站主体上的防护盖、避雷针和5G天线，还包括设在所述基站主体中的驱动装置、避雷针升降机构、天线收纳机构、减速传动机构和连续传动机构，所述避雷针升降机构包括驱动所述避雷针升降的齿轮齿条机构，所述驱动装置驱动所述齿轮齿条机构，所述齿轮齿条机构包括小齿轮和与所述避雷针连接的齿条，所述小齿轮与所述齿条啮合驱动所述齿条升降，所述小齿轮通过减速传动机构传动连接到所述连续传动机构，所述连续传动机构同时与所述天线收纳机构和所述防护盖传动连接，所述防护盖和所述天线收纳机构在所述连续传动机构驱动下同步转动，将所述5G天线收纳到所述基站主体中的同时让所述防护盖盖住所述基站主体顶部，所述驱动装置通过控制系统控制。

优选的，所述齿轮齿条机构还包括几字形支架和矩形滑动柱，所述基站主体顶部中心设有安装台，所述避雷针安装在所述矩形滑动柱顶端，所述几字形支架上部开口并在内部设有与所述矩形滑动柱滑动配合的滑槽，所述矩形滑动柱一侧固定有竖直设置的所述齿条

优选的，所述几字形支架的底板上面设有电启动器；所述避雷针降下后所述矩形滑动柱落在所述电启动器上，所述小齿轮与所述齿条上端脱离啮合；所述电启动器包括固定底板上面的滑套、设于所述滑套内的电磁铁一、弯曲放置于所述电磁铁一上的簧片、滑动连接在所述滑套上部的铁滑块和覆盖在所述铁滑块上面的橡胶垫，所述铁滑块底部压在所述簧片上，当所述簧片复位时，所述橡胶垫顶起所述矩形滑动柱令所述齿条开始与所述小齿轮啮合。

优选的，所述减速传动机构包括与所述小齿轮啮合的大齿轮，所述大齿轮通过齿轮安装架固定在所述基站主体中，所述大齿轮的轮轴两端从所述齿轮安装架向外伸出与对称设在两边的所述连续传动机构连接。

优选的，所述天线收纳机构包括天线支架、铰接结构、锥齿轮机构和齿轮机构，所述天线支架通过所述铰接结构铰接在所述安装台上，所述锥齿轮机构对称设在基站主体上的左右两侧，所述铰接结构的铰轴为所述锥齿轮机构的输出轴，同一侧的两个锥齿轮机构的输入轴通过齿轮结构连接传动，所述齿轮机构中主动轮的轮轴连接到所述连续传动机构上，所述基站主体的顶板设有让所述5G天线进入的空槽。

优选的，所述防护盖固定在盖体连接轴上，所述盖体连接轴与所述基站主体侧面的铰接座转动连接，所述盖体连接轴连接到所述连续传动机构。

优选的，所述连续传动机构为同步带轮机构，包括安装在大齿轮的轮轴上的主动带轮、安装在所述主动轮的轮轴上的第一从动带轮、与第一从动带轮同轴固定连接的第二从动带轮和安装在所述盖体连接轴上的第三从动带轮，所述第一从动带轮和所述主动带轮之间通过同步带一连接，所述第二从动带轮和所述第三从动带轮之间通过同步带二连接，所述第三从动带轮和所述第二从动带轮的直径比等于所述天线支架收纳时转角与所述防护盖闭合时转角的比值。

优选的，所述防护盖底部为空心凹槽结构，所述空心凹槽结构中设有若干加强筋，所述加强筋在所述防护盖闭合后支撑在所述顶板上。

优选的，所述控制系统还包括无线收发模块、过载保护器、压力感应器和控制模块，所述无线收发模块与无线网络连接接收天气信息，所述控制模块根据天气信息判断是否需要启动自动保护装置，所述过载保护器设于所述小齿轮和其转轴间检测所述小齿轮是否过载，所述压力感应器设于所述顶板上检测所述防护盖是否闭合，所述控制模块通过压力感应器检测到所述防护盖未闭合而所述小齿轮已过载时通过所述无线收发模块向外发出报警信号。

本发明具有如下优点：本发明通过接收天气信息自动开合保护盖对基站上的避雷针、5G天线等进行保护。避雷针和5G天线都能在保护盖闭合的同时收纳到基站主体内，避雷针收纳过程避免保护盖合上时对其造成阻碍，而且由于避雷针和5G天线被收纳到顶板下，因此保护盖上还设置了加强筋，不仅能加强保护盖的结构强度，还能由顶板支撑，防止保护盖破损。

附图说明

图1、2为本发明的结构示意图。

图3为本发明除去基站主体后的结构示意图。

图4为本发明中天线收纳机构的局部放大图。

图5为图3所示结构在另一视角下的结构示意图。

图6为图3所示结构正视图。

图7为图6所示结构中A区域的局部放大图。

图8为图6所示结构中A-A方向的剖视图。

图9为本发明中电启动器的结构示意图。

图10为本发明中控制系统的模块连接图。

附图中的标记为：1、基站主体，11、顶板，12、空槽，2、保护盖，21、盖体连接轴，22、铰接座，23、加强筋，3、避雷针，4、5G天线，5、天线收纳机构，51、天线支架，52、铰接结构，53、锥齿轮机构，54、齿轮机构，6、连续传动机构，61、主动带轮，62、第一从动带轮，63、第二从动带轮，64、第三从动带轮，65、同步带一，66、同步带二，7、减速传动机构，71、大齿轮，72、齿轮安装架，8、避雷针升降机构，81、几字形支架，82、小齿轮，83、齿条，84、电启动器，841、电磁铁一，842、簧片，843、铁滑块，844、滑套，845、橡胶垫，85、矩形滑动柱，9、驱动装置。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1-10所示，本发明提供了一种水上5G基站的自动保护装置，包括安装在基站主体1上的防护盖、避雷针3和5G天线4，以及设在所述基站主体1中的驱动装置9、避雷针升降机构8、天线收纳机构5、减速传动机构7和连续传动机构6，所述避雷针升降机构8包括驱动所述避雷针3升降的齿轮齿条机构，所述驱动装置9驱动所述齿轮齿条机构，所述齿轮齿条机构包括小齿轮82和与所述避雷针3连接的齿条83，所述小齿轮82与所述齿条83啮合驱动所述齿条83升降，所述小齿轮82通过减速传动机构7传动连接到所述连续传动机构6，所述连续传动机构6同时与所述天线收纳机构5和所述防护盖传动连接，所述防护盖和所述天线收纳机构5在所述连续传动机构6驱动下同步转动，将所述5G天线4收纳到所述基站主体1中的同时让所述防护盖盖住所述基站主体1顶部，所述驱动装置9通过控制系统控制。

所述齿轮齿条机构还包括几字形支架81和矩形滑动柱85，所述基站主体1顶部中心设有安装台，所述避雷针3安装在所述矩形滑动柱85顶端，所述几字形支架81上部开口并在内部设有与所述矩形滑动柱85滑动配合的滑槽，所述矩形滑动柱85一侧固定有竖直设置的所述齿条83

所述几字形支架81的底板上面设有电启动器84；所述避雷针3降下后所述矩形滑动柱85落在所述电启动器84上，所述小齿轮82与所述齿条83上端脱离啮合；所述电启动器84包括固定底板上面的滑套844、设于所述滑套844内的电磁铁一841、弯曲放置于所述电磁铁一841上的簧片842、滑动连接在所述滑套844上部的铁滑块843和覆盖在所述铁滑块843上面的橡胶垫845，所述铁滑块843底部压在所述簧片842上，当所述簧片842复位时，所述橡胶垫845顶起所述矩形滑动柱85令所述齿条83开始与所述小齿轮82啮合。

所述减速传动机构7包括与所述小齿轮82啮合的大齿轮71，所述大齿轮71通过齿轮安装架72固定在所述基站主体1中，所述大齿轮71的轮轴两端从所述齿轮安装架72向外伸出与对称设在两边的所述连续传动机构6连接。

所述天线收纳机构5包括天线支架51、铰接结构52、锥齿轮机构5453和齿轮机构54，所述天线支架51通过所述铰接结构52铰接在所述安装台上，所述锥齿轮机构5453对称设在基站主体1上的左右两侧，所述铰接结构52的铰轴为所述锥齿轮机构5453的输出轴，同一侧的两个锥齿轮机构5453的输入轴通过齿轮结构连接传动，所述齿轮机构54中主动轮的轮轴连接到所述连续传动机构6上，所述基站主体1的顶板11设有让所述5G天线4进入的空槽12。

所述防护盖固定在盖体连接轴21上，所述盖体连接轴21与所述基站主体1侧面的铰接座22转动连接，所述盖体连接轴21连接到所述连续传动机构6。

所述连续传动机构6为同步带轮机构，包括安装在大齿轮71的轮轴上的主动带轮61、安装在所述主动轮的轮轴上的第一从动带轮62、与第一从动带轮62同轴固定连接的第二从动带轮63和安装在所述盖体连接轴21上的第三从动带轮64，所述第一从动带轮62和所述主动带轮61之间通过同步带一65连接，所述第二从动带轮63和所述第三从动带轮64之间通过同步带二66连接，所述第三从动带轮64和所述第二从动带轮63的直径比等于所述天线支架51收纳时转角与所述防护盖闭合时转角的比值。

所述防护盖底部为空心凹槽结构，所述空心凹槽结构中设有若干加强筋23，所述加强筋23在所述防护盖闭合后支撑在所述顶板11上。

所述控制系统还包括无线收发模块、过载保护器、压力感应器和控制模块，所述无线收发模块与无线网络连接接收天气信息，所述控制模块根据天气信息判断是否需要启动自动保护装置，所述过载保护器设于所述小齿轮82和其转轴间检测所述小齿轮82是否过载，所述压力感应器设于所述顶板11上检测所述防护盖是否闭合，所述控制模块通过压力感应器检测到所述防护盖未闭合而所述小齿轮82已过载时通过所述无线收发模块向外发出报警信号。

本发明工作时，当接收到的天气信息中包含大风警报等内容时，控制模块发出信号控制自动保护装置启动。驱动装置9运行通过小齿轮82驱动齿条83下降，避雷针3随之下降，通过减速传动机构7减速后再通过连续传动机构6对其他执行部分进行驱动。主动带轮61转动后通过第一从动带轮62带动齿轮机构54运行，进而带动相应的锥齿轮机构5453转动，5G天线4随天线支架51一起在锥齿轮的作用下向下转动。第二从动带轮63同时带动盖体连接轴21转动。当矩形滑动柱85下降与小齿轮82脱离啮合，矩形滑动柱85压住电启动器84，此时避雷针3完全收入基站主体1内，此后小齿轮82仍可以驱动5G天线4和保护盖2转动，直至保护盖2完全盖住基站主体1顶部，压力感应器发出信号，控制模块令自动保护装置停止运行，实现对基站的保护。

而当天气信号说明天气恢复安全，控制模块发出信号，控制驱动装置9逆向运转，驱动保护盖2和5G天线4逆转，当保护盖2打开部分后控制模块令电启动器84启动，将矩形滑动块向上弹出，令齿条83和小齿轮82再次啮合，进而驱动齿条83和矩形滑动块上升，避雷针3随之上升，直至避雷针3上升到初始位置，此时5G天线4和保护盖2也复位了，控制模块检测到因天线支架51无法继续转动导致小齿轮82产生的过载信号，再控制本自动保护装置停止运行。此时保护盖2打开，而避雷针3和5G天线4完全露出，能有效实现避雷效果和天线的通信作用。

常规技术中如果要对避雷针3升降和罩壳展开收拢进行驱动控制，考虑到二者运动不完全同步且具有协同要求，通常需要至少两个相应的电动机。而且电动机都需要设置在上层并通过相应减速装置分别连接驱动，这样需要在基站主体1上层有限空间内设置两个电动机和两个减速装置。本发明中避雷针升降机构8直接通过驱动装置9驱动，同时与连续传动机构6和天线收纳机构5联动实现对5G天线4收纳和保护盖2闭合，大齿轮71相比一般减速机构占用空间大为减少，方便布设其他模块并能保证协同运动。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的发明构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水上5G基站的自动保护装置,包括安装在基站主体（1）上的防护盖、避雷针（3）和5G天线（4），其特征在于：还包括设在所述基站主体（1）中的驱动装置（9）、避雷针升降机构（8）、天线收纳机构（5）、减速传动机构（7）和连续传动机构（6），所述避雷针升降机构（8）包括驱动所述避雷针（3）升降的齿轮齿条机构，所述驱动装置（9）驱动所述齿轮齿条机构，所述齿轮齿条机构包括小齿轮（82）和与所述避雷针（3）连接的齿条（83），所述小齿轮（82）与所述齿条（83）啮合驱动所述齿条（83）升降，所述小齿轮（82）通过减速传动机构（7）传动连接到所述连续传动机构（6），所述连续传动机构（6）同时与所述天线收纳机构（5）和所述防护盖传动连接，所述防护盖和所述天线收纳机构（5）在所述连续传动机构（6）驱动下同步转动，将所述5G天线（4）收纳到所述基站主体（1）中的同时让所述防护盖盖住所述基站主体（1）顶部，所述驱动装置（9）通过控制系统控制。

2.根据权利要求1所述的一种水上5G基站的自动保护装置,其特征在于：所述齿轮齿条机构还包括几字形支架（81）和矩形滑动柱（85），所述基站主体（1）顶部中心设有安装台，所述避雷针（3）安装在所述矩形滑动柱（85）顶端，所述几字形支架（81）上部开口并在内部设有与所述矩形滑动柱（85）滑动配合的滑槽，所述矩形滑动柱（85）一侧固定有竖直设置的所述齿条（83）。

3.根据权利要求2所述的一种水上5G基站的自动保护装置,其特征在于：所述几字形支架（81）的底板上面设有电启动器（84）；所述避雷针（3）降下后所述矩形滑动柱（85）落在所述电启动器（84）上，所述小齿轮（82）与所述齿条（83）上端脱离啮合；所述电启动器（84）包括固定底板上面的滑套（844）、设于所述滑套（844）内的电磁铁一（841）、弯曲放置于所述电磁铁一（841）上的簧片（842）、滑动连接在所述滑套（844）上部的铁滑块（843）和覆盖在所述铁滑块（843）上面的橡胶垫（845），所述铁滑块（843）底部压在所述簧片（842）上，当所述簧片（842）复位时，所述橡胶垫（845）顶起所述矩形滑动柱（85）令所述齿条（83）开始与所述小齿轮（82）啮合。

4.根据权利要求1-3中任一所述的一种水上5G基站的自动保护装置,其特征在于：所述减速传动机构（7）包括与所述小齿轮（82）啮合的大齿轮（71），所述大齿轮（71）通过齿轮安装架（72）固定在所述基站主体（1）中，所述大齿轮（71）的轮轴两端从所述齿轮安装架（72）向外伸出与对称设在两边的所述连续传动机构（6）连接。

5.根据权利要求4所述的一种水上5G基站的自动保护装置,其特征在于：所述天线收纳机构（5）包括天线支架（51）、铰接结构（52）、锥齿轮机构（54）（53）和齿轮机构（54），所述天线支架（51）通过所述铰接结构（52）铰接在所述安装台上，所述锥齿轮机构（54）（53）对称设在基站主体（1）上的左右两侧，所述铰接结构（52）的铰轴为所述锥齿轮机构（54）（53）的输出轴，同一侧的两个锥齿轮机构（54）（53）的输入轴通过齿轮结构连接传动，所述齿轮机构（54）中主动轮的轮轴连接到所述连续传动机构（6）上，所述基站主体（1）的顶板（11）设有让所述5G天线（4）进入的空槽（12）。

6.根据权利要求5所述的一种水上5G基站的自动保护装置,其特征在于：所述防护盖固定在盖体连接轴（21）上，所述盖体连接轴（21）与所述基站主体（1）侧面的铰接座（22）转动连接，所述盖体连接轴（21）连接到所述连续传动机构（6）。

7.根据权利要求6所述的一种水上5G基站的自动保护装置,其特征在于：所述连续传动机构（6）为同步带轮机构，包括安装在大齿轮（71）的轮轴上的主动带轮（61）、安装在所述主动轮的轮轴上的第一从动带轮（62）、与第一从动带轮（62）同轴固定连接的第二从动带轮（63）和安装在所述盖体连接轴（21）上的第三从动带轮（64），所述第一从动带轮（62）和所述主动带轮（61）之间通过同步带一（65）连接，所述第二从动带轮（63）和所述第三从动带轮（64）之间通过同步带二（66）连接，所述第三从动带轮（64）和所述第二从动带轮（63）的直径比等于所述天线支架（51）收纳时转角与所述防护盖闭合时转角的比值。

8.根据权利要求7所述的一种水上5G基站的自动保护装置,其特征在于：所述防护盖底部为空心凹槽结构，所述空心凹槽结构中设有若干加强筋（23），所述加强筋（23）在所述防护盖闭合后支撑在所述顶板（11）上。

9.根据权利要求1所述的一种水上5G基站的自动保护装置,其特征在于：所述控制系统还包括无线收发模块、过载保护器、压力感应器和控制模块，所述无线收发模块与无线网络连接接收天气信息，所述控制模块根据天气信息判断是否需要启动自动保护装置，所述过载保护器设于所述小齿轮（82）和其转轴间检测所述小齿轮（82）是否过载，所述压力感应器设于所述顶板（11）上检测所述防护盖是否闭合，所述控制模块通过压力感应器检测到所述防护盖未闭合而所述小齿轮（82）已过载时通过所述无线收发模块向外发出报警信号。

Images