CN112234762A - 一种水上用的助航浮标 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水上用的助航浮标，包括浮标箱，所述浮标箱外表面固定套接有保护套，所述浮标箱上端固定安装有磁力发电装置，所述磁力发电装置右部固定安装有照明装置，所述浮标箱内部固定安装有固定装置，所述浮标箱下端中部活动安装有集电装置。本发明所述的一种水上用的助航浮标，将风能发电和潮汐能发电相结合，避免发电功能单一，提高能源利用率；另外在单个旋转电机的作用下，不同方向的绕组纹可避免钢绞绳过长缠绕在一起，且可降低能耗；通过光敏传感器和控制板驱动照明灯工作，从而在便于夜航的同时节省能耗；而浮标箱外部套有的橡胶套和漂浮气囊，在避免浮标下沉的出现可延长其使用寿命。

Description

一种水上用的助航浮标
技术领域
本发明涉及水上助航设备领域，特别涉及一种水上用的助航浮标。
背景技术
在陆地资源得到高度开发的今天，人们将目光转移到海洋资源的开发上，在水上运输开发时往往会使用到助航设备，而浮标多为助航设备中的一种。浮标，指浮于水面的一种航标，是锚定在指定位置，用以标示航道范围、指示浅滩、碍航物或表示专门用途的水面助航标志，装有灯具的浮标称为灯浮标，在日夜通航水域用于助航使用。
现有专利(公告号：CN 208764852U)公开了一种带有波浪能发电装置的水上浮标灯，包括箱体，所述箱体的左右两侧面均固定连接有浮板，所述箱体内壁的下表的固定连接有发电装置，所述发电装置的输出轴固定连接有第一转轴，所述第一转轴的表面套接有第一轴承，所述第一轴承的右端卡接在第一固定板的左侧面，发明人发现现有技术中至少存在如下问题没有得到解决：1.该水上浮标灯发电方式单一，不能对新能源进行高效转化利用，对能源的利用率不高；2.该水上浮标灯在水上的固定效果不佳，极易发生松脱，导致出现偏移使得助航效果不佳；3.该水上浮标灯在进行照明时，能耗较高，不能降低能耗；4.该水上浮标灯在水中极易受到礁石或尖锐物品的撞击，从而使得使用寿命大大缩短。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种水上用的助航浮标，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种水上用的助航浮标，包括浮标箱，所述浮标箱外表面固定套接有保护套，所述浮标箱上端固定安装有磁力发电装置，所述磁力发电装置右部固定安装有照明装置，所述磁力发电装置左部固定安装有无线通讯器，所述浮标箱内部固定安装有固定装置，所述固定装置下端分别贯穿浮标箱下端左部和下端右部并延伸至浮标箱下方，所述浮标箱下端中部活动安装有集电装置，所述集电装置上端贯穿浮标箱下端中部并延伸至浮标箱内部，所述浮标箱下端右部固定安装有安装块，所述安装块下端分别固定安装有水体温度传感器和水质传感器，所述水体温度传感器位于水质传感器左方，且水体温度传感器下端和水质传感器下端均固定安装有检测探头，所述水体温度传感器、无线通讯器和水质传感器均与照明装置电性连接。
优选的，所述磁力发电装置包括机箱，所述机箱上端中部贯穿有旋转座，所述旋转座上端固定安装有集电板，所述集电板前端和集电板后端分别固定安装有若干等间距分布的线圈绕组，所述机箱上端左部和上端右部分别固定安装有二号电磁铁和一号电磁铁，所述集电板位于一号电磁铁和二号电磁铁之间。
优选的，所述一号电磁铁左端为N极磁极，所述二号电磁铁右端为S极磁极,所述机箱内部活动安装有蓄电池且蓄电池上端与旋转座下端固定连接，所述集电板与蓄电池电性连接，所述集电板分别于若干线圈绕组电性连接，所述机箱下端与浮标箱上端固定连接。
优选的，所述集电装置包括转轴，所述转轴外表面下部固定安装有若干叶轮片，所述转轴上端活动连接有发电机，所述发电机与磁力发电装置电性连接。
优选的，所述浮标箱内部分别固定安装有一号隔板和二号隔板，且一号隔板位于二号隔板上方，所述转轴上端依次贯穿浮标箱下端中部和二号隔板中部，所述发电机下端与二号隔板上端固定连接。
优选的，所述固定装置包括旋转电机，所述旋转电机输出端固定安装有转动轴，所述转动轴外表面左部和外表面右部均固定套接有两组隔套，且每组隔套数量为两个，所述转动轴外表面左部和外表面右部均刻有绕组纹，所述绕组纹分别位于每组隔套之间，且两个绕组纹分布方向相反，所述转动轴外表面左部和外表面右部均缠绕有钢绞绳，且钢绞绳与绕组纹匹配，所述钢绞绳下端均固定连接有锚件，所述转动轴左端活动安装有轴承座，所述轴承座左端与浮标箱左端固定连接，所述钢绞绳下端依次贯穿一号隔板外部和二号隔板外部，所述旋转电机下端与一号隔板上端右部固定连接。
优选的，所述保护套包括橡胶套，所述橡胶套外侧固定套接有漂浮气囊，所述橡胶套内侧与浮标箱外表面固定连接。
优选的，所述照明装置包括控制板，所述控制板上端分别固定安装有光敏传感器和照明灯，所述光敏传感器和照明灯均与控制板电性连接，所述控制板下端与机箱上端右部固定连接，所述控制板与蓄电池电性连接。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、在风力的作用下线圈绕组旋转并在电磁铁产生的磁场不断切割磁感线，从而使得旋转的多个线圈绕组均产生电流并收集于机箱的蓄电池内，而集电装置可利用潮汐能进行发电操作，该浮标将风能发电和潮汐能发电相结合，避免发电功能单一，提高能源利用率。
2、本浮标设置有两个用于固定的钢绞绳，使得固定效果更佳，且在单个旋转电机的作用下，通过带有不同方向的绕组纹将两条钢绞绳同时进行收绳和放绳操作，在避免钢绞绳过长而缠绕在一起或打结的同时使得该装置的能耗降低。
3、在蓄电池对照明灯进行供电操作的同时，结合光敏传感器和控制板可根据外界环境的光线值驱动照明灯工作，从而在便于夜航的同时节省能耗，符合现代低能耗理念。
4、浮标箱外部套有的橡胶套和漂浮气囊，不仅使漂浮气囊与礁石等尖锐物体碰撞后不易损坏，且可增加浮标在水中的浮力，避免浮标下沉现象的出现，延长其使用寿命。
附图说明
图1为本发明一种水上用的助航浮标的整体结构图；
图2为本发明一种水上用的助航浮标的磁力发电装置的结构示意图；
图3为本发明一种水上用的助航浮标的浮标箱的纵向剖视图；
图4为本发明一种水上用的助航浮标的固定装置的结构示意图；
图5为本发明一种水上用的助航浮标的保护套的纵向剖视图；
图6为本发明一种水上用的助航浮标的照明装置的结构示意图。
图中：1、无线通讯器；2、安装块；3、磁力发电装置；4、照明装置；5、浮标箱；6、固定装置；7、保护套；8、集电装置；9、水体温度传感器；10、水质传感器；31、机箱；32、旋转座；33、集电板；34、一号电磁铁；35、二号电磁铁；36、线圈绕组；41、控制板；42、光敏传感器；43、照明灯；51、一号隔板；52、二号隔板；61、旋转电机；62、转动轴；63、隔套；64、轴承座；65、绕组纹；66、钢绞绳；67、锚件；71、漂浮气囊；72、橡胶套；81、发电机；82、转轴；83、叶轮片。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
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”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-6所示，一种水上用的助航浮标，包括浮标箱5，浮标箱5外表面固定套接有保护套7，浮标箱5上端固定安装有磁力发电装置3，磁力发电装置3右部固定安装有照明装置4，磁力发电装置3左部固定安装有无线通讯器1，浮标箱5内部固定安装有固定装置6，固定装置6下端分别贯穿浮标箱5下端左部和下端右部并延伸至浮标箱5下方，浮标箱5下端中部活动安装有集电装置8，集电装置8上端贯穿浮标箱5下端中部并延伸至浮标箱5内部，浮标箱5下端右部固定安装有安装块2，安装块2下端分别固定安装有水体温度传感器9和水质传感器10，水体温度传感器9位于水质传感器10左方，且水体温度传感器9下端和水质传感器10下端均固定安装有检测探头，水体温度传感器9、无线通讯器1和水质传感器10均与照明装置4电性连接。
为了对浮标上的供电设备进行供电操作，磁力发电装置3包括机箱31，机箱31上端中部贯穿有旋转座32，旋转座32上端固定安装有集电板33，集电板33前端和集电板33后端分别固定安装有若干等间距分布的线圈绕组36，机箱31上端左部和上端右部分别固定安装有二号电磁铁35和一号电磁铁34，集电板33位于一号电磁铁34和二号电磁铁35之间，在风力的作用下线圈绕组36旋转并在电磁铁产生的磁场不断切割磁感线，从而使得旋转的多个线圈绕组36均产生电流；一号电磁铁34左端为N极磁极，二号电磁铁35右端为S极磁极,机箱31内部活动安装有蓄电池且蓄电池上端与旋转座32下端固定连接，集电板33与蓄电池电性连接，集电板33分别于若干线圈绕组36电性连接，机箱31下端与浮标箱5上端固定连接，蓄电池分别与旋转电机61、水质传感器10和水体温度传感器9电性连接，实现供电操作，蓄电池分别与磁力发电装置3和集电装置8电性连接，实现蓄电操作；集电装置8包括转轴82，转轴82外表面下部固定安装有若干叶轮片83，转轴82上端活动连接有发电机81，发电机81与磁力发电装置3电性连接，旋转的叶轮片83带动转轴82进行转动，从而实现发电机81的发电操作；为了实现集电装置8和固定装置6的安装，浮标箱5内部分别固定安装有一号隔板51和二号隔板52，且一号隔板51位于二号隔板52上方，转轴82上端依次贯穿浮标箱5下端中部和二号隔板52中部，发电机81下端与二号隔板52上端固定连接；为了避免钢绞绳66过长而缠绕在一起或打结，固定装置6包括旋转电机61，旋转电机61输出端固定安装有转动轴62，转动轴62外表面左部和外表面右部均固定套接有两组隔套63，且每组隔套63数量为两个，转动轴62外表面左部和外表面右部均刻有绕组纹65，绕组纹65分别位于每组隔套63之间，且两个绕组纹65分布方向相反，转动轴62外表面左部和外表面右部均缠绕有钢绞绳66，且钢绞绳66与绕组纹65匹配，钢绞绳66下端均固定连接有锚件67，转动轴62左端活动安装有轴承座64，轴承座64左端与浮标箱5左端固定连接，钢绞绳66下端依次贯穿一号隔板51外部和二号隔板52外部，旋转电机61下端与一号隔板51上端右部固定连接，不同方向的两个绕组纹65将两钢绞绳66同时进行收绳和放绳操作，从而降低能耗；保护套7包括橡胶套72，橡胶套72外侧固定套接有漂浮气囊71，橡胶套72内侧与浮标箱5外表面固定连接，当漂浮气囊71与礁石等尖锐物体碰撞后不易损坏；照明装置4包括控制板41，控制板41上端分别固定安装有光敏传感器42和照明灯43，光敏传感器42和照明灯43均与控制板41电性连接，控制板41下端与机箱31上端右部固定连接，控制板41与蓄电池电性连接，照明灯43可在夜航的情况进行照明导航。
需要说明的是，本发明为一种水上用的助航浮标，当需要对浮标进行使用时，首先将浮标置于水中，此时浮标在水的浮力的作用下漂浮于水面，此时工作人员启动旋转电机61工作，旋转电机61带动转动轴62顺时针转动进行转动，从而将缠绕于转动轴62上的两个钢绞绳66进行放绳操作，最终将钢绞绳66下端的锚件67固定于水底，实现浮标的固定操作，本浮标具有两个用于固定的钢绞绳66，使得固定效果更佳，且通过带有不同方向的绕组纹65将两钢绞绳66同时进行收绳和放绳操作，避免钢绞绳66过长而缠绕在一起或打结的同时使得该装置的能耗降低，此时当水中产生波浪时，波浪带动叶轮片83进行旋转，而旋转的叶轮片83带动转轴82进行转动，从而实现发电机81的发电操作，而发电机81与机箱31内的蓄电池电性连接，使得发电机81产生的电流存储于蓄电池内，同时浮标箱5上端设置有磁力发电装置3，在水面上经常会起风，当起风时风力带动集电板33上的多个线圈绕组36进行转动，而多个线圈绕组36均置于一号电磁铁34和二号电磁铁35所产生的磁场内，且在风力的作用下线圈绕组36旋转并在电磁铁产生的磁场不断切割磁感线，从而使得旋转的多个线圈绕组36均产生电流，而若干线圈绕组36均与集电板33电性连接，从而将产生的电流接入集电板33内，并最终通过蓄电池进行收集，将收集的电能用于浮标的蓄电设备中，该浮标在磁场的作用下利用水上的风能和水中的潮汐能进行发电，使得能源利用率达到最大化，且避免外部供电设备的接入；浮标箱5外部套有的橡胶套72和漂浮气囊71，不仅使漂浮气囊71与礁石等尖锐物体碰撞后不易损坏，且可增加浮标在水中的浮力，避免浮标下沉现象的出现，当在夜间时，光敏传感器42检测到外界环境的光线值，并将检测的外界光线值传输给控制板41，当预设光线值高于检测光线值时，控制板41控制照明灯43亮起，从而在夜航的情况进行照明导航的同时节省能耗；而水体传感器和水质传感器10可对水中的物质和水体温度进行检测，并将检测数据传输给控制板41，控制板41最终利用无线通讯器1传输给连接后台，从而实现数据输送与采集功能。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种水上用的助航浮标，包括浮标箱(5)，其特征在于：所述浮标箱(5)外表面固定套接有保护套(7)，所述浮标箱(5)上端固定安装有磁力发电装置(3)，所述磁力发电装置(3)右部固定安装有照明装置(4)，所述磁力发电装置(3)左部固定安装有无线通讯器(1)，所述浮标箱(5)内部固定安装有固定装置(6)，所述固定装置(6)下端分别贯穿浮标箱(5)下端左部和下端右部并延伸至浮标箱(5)下方，所述浮标箱(5)下端中部活动安装有集电装置(8)，所述集电装置(8)上端贯穿浮标箱(5)下端中部并延伸至浮标箱(5)内部，所述浮标箱(5)下端右部固定安装有安装块(2)，所述安装块(2)下端分别固定安装有水体温度传感器(9)和水质传感器(10)，所述水体温度传感器(9)位于水质传感器(10)左方，且水体温度传感器(9)下端和水质传感器(10)下端均固定安装有检测探头，所述水体温度传感器(9)、无线通讯器(1)和水质传感器(10)均与照明装置(4)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种水上用的助航浮标，其特征在于：所述磁力发电装置(3)包括机箱(31)，所述机箱(31)上端中部贯穿有旋转座(32)，所述旋转座(32)上端固定安装有集电板(33)，所述集电板(33)前端和集电板(33)后端分别固定安装有若干等间距分布的线圈绕组(36)，所述机箱(31)上端左部和上端右部分别固定安装有二号电磁铁(35)和一号电磁铁(34)，所述集电板(33)位于一号电磁铁(34)和二号电磁铁(35)之间。
3.根据权利要求2所述的一种水上用的助航浮标，其特征在于：所述一号电磁铁(34)左端为N极磁极，所述二号电磁铁(35)右端为S极磁极,所述机箱(31)内部活动安装有蓄电池且蓄电池上端与旋转座(32)下端固定连接，所述集电板(33)与蓄电池电性连接，所述集电板(33)分别于若干线圈绕组(36)电性连接，所述机箱(31)下端与浮标箱(5)上端固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种水上用的助航浮标，其特征在于：所述集电装置(8)包括转轴(82)，所述转轴(82)外表面下部固定安装有若干叶轮片(83)，所述转轴(82)上端活动连接有发电机(81)，所述发电机(81)与磁力发电装置(3)电性连接。
5.根据权利要求1或4所述的一种水上用的助航浮标，其特征在于：所述浮标箱(5)内部分别固定安装有一号隔板(51)和二号隔板(52)，且一号隔板(51)位于二号隔板(52)上方，所述转轴(82)上端依次贯穿浮标箱(5)下端中部和二号隔板(52)中部，所述发电机(81)下端与二号隔板(52)上端固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种水上用的助航浮标，其特征在于：所述固定装置(6)包括旋转电机(61)，所述旋转电机(61)输出端固定安装有转动轴(62)，所述转动轴(62)外表面左部和外表面右部均固定套接有两组隔套(63)，且每组隔套(63)数量为两个，所述转动轴(62)外表面左部和外表面右部均刻有绕组纹(65)，所述绕组纹(65)分别位于每组隔套(63)之间，且两个绕组纹(65)分布方向相反，所述转动轴(62)外表面左部和外表面右部均缠绕有钢绞绳(66)，且钢绞绳(66)与绕组纹(65)匹配，所述钢绞绳(66)下端均固定连接有锚件(67)，所述转动轴(62)左端活动安装有轴承座(64)，所述轴承座(64)左端与浮标箱(5)左端固定连接，所述钢绞绳(66)下端依次贯穿一号隔板(51)外部和二号隔板(52)外部，所述旋转电机(61)下端与一号隔板(51)上端右部固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种水上用的助航浮标，其特征在于：所述保护套(7)包括橡胶套(72)，所述橡胶套(72)外侧固定套接有漂浮气囊(71)，所述橡胶套(72)内侧与浮标箱(5)外表面固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种水上用的助航浮标，其特征在于：所述照明装置(4)包括控制板(41)，所述控制板(41)上端分别固定安装有光敏传感器(42)和照明灯(43)，所述光敏传感器(42)和照明灯(43)均与控制板(41)电性连接，所述控制板(41)下端与机箱(31)上端右部固定连接，所述控制板(41)与蓄电池电性连接。
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