CN113187649B - 一种能量自供给海上网络通信热点浮动平台 - Google Patents

一种能量自供给海上网络通信热点浮动平台 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能量自供给海上网络通信热点浮动平台，涉及海洋设备领域，包括浮体，所述浮体的底部固定连接有连接管，所述连接管的底部固定连接有配重块，所述连接管上固定连接有垂荡阻尼板，所述浮体的顶部固定连接有第一密封箱，所述第一密封箱设置有蓄电池和发电机，所述第一密封箱的顶部固定连接有第二密封箱。该能量自供给海上网络通信热点浮动平台，在海浪产生时，海浪会冲击到第一受击板和第二受击板，从而使得第一受击板和第二受击板带动第一旋转轴和第二旋转轴进行旋转，因海浪的不稳定，因此第一旋转轴和第二旋转轴的旋转速度是不同的，这时第一旋转轴带动第一锥齿轮旋转，第二旋转轴带动第二锥齿轮旋转。

Description

一种能量自供给海上网络通信热点浮动平台
技术领域
本发明涉及海洋设备技术领域，具体为一种能量自供给海上网络通信热点浮动平台。
背景技术
随着世界船舶数量的不断增加，船舶发展日益大型化、高速化，海上交通日趋繁忙。因此，空前发展的海上无线网络通信技术，需要更先进和可靠的通信网络体系，来提供多样化的通信手段以满足用户的海上网络需求。例如，东海、南海、西沙等近海海域通信网络覆盖存在较大盲区，其原因在于海上无线通信环境不同于陆地环境，由海水运动对网络天线高度和方向带来的变化，会影响信号的覆盖区域和链路的质量。同时，天线高度的变化会改变海面反射角度，进而影响传输的路径损耗。这些效果将会降低海上环境中无线链路的稳定性。
现有的海上通信服务主要有两种方式：基于海底光缆建设的海上大型通信基站或卫星通信系统。其中，海上大型通信基站的建设、安装、运输、维护成本高昂，且受到海洋地形限制，基站难以在广阔的大海上大量布置，形成较大覆盖范围的通信网络，从而导致大量通信盲区的存在；而卫星通信系统的通信效果受天气影响较大，同时卫星资源十分有限，该系统多采用信道租赁的方式，通信成本十分高昂。
根据中国专利号为CN201710128341.0提供的一种能量自供给海上网络通信热点浮动平台，该对比文件包括能量模块、信号收发模块和海上浮动平台模块，所述海上浮动平台模块包括从上往下设置的防水舱、浮力舱和配重舱，所述浮力舱底部连接锚链，浮力舱与所述配重舱之间通过圆柱管相连，所述信号收发模块包括无线路由器、外置天线和密封壳体，所述无线路由器置于所述密封壳体内，所述外置天线设于密封壳体顶部，所述能量模块包括一级整流单元、二级整流单元、发电机和蓄电池，所述一级整流单元和二级整流单元通过输入轴相连，二级整流单元与发电机通过输出轴相连，所述蓄电池分别通过电线与发电机及无线路由器相连，二级整流单元设于所述防水舱内。
但是该对比文件中提出的一种能量自供给海上网络通信热点浮动平台的多个输入轴只能取其输入功率最大的一个进行输入，输入效率较低，使用不够方便。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种能够提高输入功率的能量自供给海上网络通信热点浮动平台，解决了上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种能量自供给海上网络通信热点浮动平台，包括浮体，所述浮体的底部固定连接有连接管，所述连接管的底部固定连接有配重块，所述连接管上固定连接有垂荡阻尼板，所述浮体的顶部固定连接有第一密封箱，所述第一密封箱设置有蓄电池和发电机，所述第一密封箱的顶部固定连接有第二密封箱，所述第二密封箱内设置有发电整合机构，所述发电机与发电整合机构联动连接，所述发电机与蓄电池电性连接，所述第二密封箱的上方设置有信号收发装置，所述蓄电池与信号收发装置电性连接。
优选的，所述蓄电池固定连接在第一密封箱内部的底部，所述发电机固定连接在蓄电池的顶部。
优选的，所述垂荡阻尼板的数量设置为两个。
优选的，发电整合机构包括第一旋转轴、第二旋转轴、第一单向轴承、第二单向轴承、第一受击板、第二受击板、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮、第四锥齿轮、第五锥齿轮、第六锥齿轮、第一安装杆、第二安装杆，所述第一单向轴承和第二单向轴承对称固定连接于第二密封箱的两侧，所述第一旋转轴铰接于第一单向轴承内，所述第二旋转轴铰接于第二单向轴承内，所述第一旋转轴的轴线和第二旋转轴的轴线重合，所述第一旋转轴和第二旋转轴在第一单向轴承和第二单向轴承的作用下的旋转方向相同，所述第一旋转轴的一端延伸至第二密封箱内且固定连接有第一锥齿轮，所述第二旋转轴的一端延伸至第二密封箱内且固定连接有第二锥齿轮，所述第一旋转轴远离第二密封箱的一端固定连接有第一受击板，所述第二旋转轴远离第二密封箱的一端固定连接有第二受击板，所述第二旋转轴上铰接有第三锥齿轮，所述发电机的输入轴延伸至第二密封箱内且固定连接有第四锥齿轮，所述第三锥齿轮与第四锥齿轮相互啮合，所述第五锥齿轮和第六锥齿轮分别对称设置在第一锥齿轮和第二锥齿轮的两侧，所述第五锥齿轮的两侧分别与第一锥齿轮和第二锥齿轮相啮合，所述第六锥齿轮的两侧分别与第一锥齿轮和第二锥齿轮相啮合，所述第一安装杆和第二安装杆的一端与第三锥齿轮固定连接，所述第五锥齿轮铰接于第一安装杆上，所述第六锥齿轮铰接于第二安装杆上。
优选的，所述第一受击板和第二受击板的数量相同，所述第一受击板的数量大于一块。
优选的，所述第一受击板和第二受击板的形状设置为矩形。
优选的，还包括保护机构，保护机构包括气缸、安装座、防护壳、滑杆、滑套、顶板、风速传感器，所述滑杆为竖直设置，且滑杆的固定连接于第二密封箱的顶部，所述滑杆的顶端固定连接有顶板，所述顶板上固定连接有风速传感器，所述滑杆上滑动配合有滑套，所述防护壳设置于第二密封箱的上方，所述滑套与第二密封箱固定连接，所述安装座固定连接在浮体的一侧，所述安装座的顶部固定连接有气缸，所述气缸的顶端与防护壳固定连接，所述防护壳内固定连接有PLC控制器，所述风速传感器、PLC传感器、气缸和蓄电池相互电性连接。
优选的，所述信号收发装置固定连接于顶板的顶部。
优选的，所述防护壳设置为下方开口的箱形结构，所述防护壳的宽度和高度均大于第一受击板宽度的两倍。
(三)有益效果
本发明提供了一种能量自供给海上网络通信热点浮动平台。具备以下有益效果：
1、该能量自供给海上网络通信热点浮动平台，在海浪产生时，海浪会冲击到第一受击板和第二受击板，从而使得第一受击板和第二受击板带动第一旋转轴和第二旋转轴进行旋转，因海浪的不稳定，因此第一旋转轴和第二旋转轴的旋转速度是不同的，这时第一旋转轴带动第一锥齿轮旋转，第二旋转轴带动第二锥齿轮旋转，通过在第三锥齿轮上固定连接有的行星齿轮第五锥齿轮和第六锥齿轮的设置，能够将转速不同的第一旋转轴和第二旋转轴的功率进行整合，然后将两个相加的力带动第三锥齿轮旋转，第三锥齿轮带动第四锥齿轮旋转，第四锥齿轮带动发电机的输入轴旋转，从而使得发电机为蓄电池进行充电，蓄电池为平台上各个设备进行供电，实现能量的自供给，从而能够将第一旋转轴和第二旋转轴两个轴的输入功率进行整合，使得发电效率更高。
2、该能量自供给海上网络通信热点浮动平台，当海面上风较大时，海浪也会较为猛烈，过于猛烈的海浪对于受击板的冲击会传递到旋转轴上，使得旋转轴容易在大风浪时产生弯曲，通过保护机构的设置，风速传感器将风速传递给PLC控制器，在PLC控制器中设定风速的额定值，当风速较高大于额定值时，PLC控制器控制气缸收缩，气缸带动防护壳下降，直至防护壳将第一受击板和第二受击板罩住，从而使得侧面的大浪会冲在防护壳上，不会直接冲击受击板，从而对旋转轴进行保护，当风速小于额定值时，PLC控制器控制气缸伸长复位，大大的延长了旋转轴的使用寿命，从而降低维修频率，使用方便。
附图说明
图1为本发明结构立体图一；
图2为本发明结构立体图二；
图3为本发明结构主视图；
图4为本发明结构侧视图；
图5为本发明发电整合机构结构示意图；
图6为本发明图5中A处结构放大图。
图中：1浮体、2连接管、3垂荡阻尼板、4配重块、5安装座、6第一密封箱、7第二密封箱、8气缸、9第一旋转轴、10第一受击板、11防护壳、12滑杆、13滑套、14顶板、15风速传感器、16信号收发装置、17第二旋转轴、18第二受击板、19蓄电池、20发电机、21第一单向轴承、22第二单向轴承、23第三锥齿轮、24第一安装杆、25第五锥齿轮、26第二安装杆、27第六锥齿轮、28第一锥齿轮、29第二锥齿轮、30第四锥齿轮。
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。
本发明实施例提供一种能量自供给海上网络通信热点浮动平台，如图1-6所示，包括浮体1，浮体1的底部固定连接有连接管2，连接管2的底部固定连接有配重块4，连接管2上固定连接有垂荡阻尼板3，浮体1的顶部固定连接有第一密封箱6，第一密封箱6设置有蓄电池19和发电机20，第一密封箱6的顶部固定连接有第二密封箱7，第二密封箱7内设置有发电整合机构，发电机20与发电整合机构联动连接，发电机20与蓄电池19电性连接，第二密封箱7的上方设置有信号收发装置16，蓄电池19与信号收发装置16电性连接。
蓄电池19固定连接在第一密封箱6内部的底部，发电机20固定连接在蓄电池19的顶部。
垂荡阻尼板3的数量设置为两个。
发电整合机构包括第一旋转轴9、第二旋转轴17、第一单向轴承21、第二单向轴承22、第一受击板10、第二受击板18、第一锥齿轮28、第二锥齿轮29、第三锥齿轮23、第四锥齿轮30、第五锥齿轮25、第六锥齿轮27、第一安装杆24、第二安装杆26，第一单向轴承21和第二单向轴承22对称固定连接于第二密封箱7的两侧，第一旋转轴9铰接于第一单向轴承21内，第二旋转轴17铰接于第二单向轴承22内，第一旋转轴9的轴线和第二旋转轴17的轴线重合，第一旋转轴9和第二旋转轴17在第一单向轴承21和第二单向轴承22的作用下的旋转方向相同，第一旋转轴9的一端延伸至第二密封箱7内且固定连接有第一锥齿轮28，第二旋转轴17的一端延伸至第二密封箱7内且固定连接有第二锥齿轮29，第一旋转轴9远离第二密封箱7的一端固定连接有第一受击板10，第二旋转轴17远离第二密封箱7的一端固定连接有第二受击板18，第二旋转轴17上铰接有第三锥齿轮23，发电机20的输入轴延伸至第二密封箱7内且固定连接有第四锥齿轮30，第三锥齿轮23与第四锥齿轮30相互啮合，第五锥齿轮25和第六锥齿轮27分别对称设置在第一锥齿轮28和第二锥齿轮29的两侧，第五锥齿轮25的两侧分别与第一锥齿轮28和第二锥齿轮29相啮合，第六锥齿轮27的两侧分别与第一锥齿轮28和第二锥齿轮29相啮合，第一安装杆24和第二安装杆26的一端与第三锥齿轮23固定连接，第五锥齿轮25铰接于第一安装杆24上，第六锥齿轮27铰接于第二安装杆26上。
在海浪产生时，海浪会冲击到第一受击板10和第二受击板18，从而使得第一受击板10和第二受击板18带动第一旋转轴9和第二旋转轴17进行旋转，因海浪的不稳定，因此第一旋转轴9和第二旋转轴17的旋转速度是不同的，这时第一旋转轴9带动第一锥齿轮28旋转，第二旋转轴17带动第二锥齿轮29旋转，通过在第三锥齿轮23上固定连接有的行星齿轮第五锥齿轮25和第六锥齿轮27的设置，能够将转速不同的第一旋转轴9和第二旋转轴17的功率进行整合，然后将两个相加的力带动第三锥齿轮23旋转，第三锥齿轮23带动第四锥齿轮30旋转，第四锥齿轮30带动发电机20的输入轴旋转，从而使得发电机20为蓄电池19进行充电，蓄电池19为平台上各个设备进行供电，实现能量的自供给，从而能够将第一旋转轴9和第二旋转轴17两个轴的输入功率进行整合，使得发电效率更高。
第一受击板10和第二受击板18的数量相同，第一受击板10的数量大于一块。
第一受击板10和第二受击板18的形状设置为矩形。
还包括保护机构，保护机构包括气缸8、安装座5、防护壳11、滑杆12、滑套13、顶板14、风速传感器15，滑杆12为竖直设置，且滑杆12的固定连接于第二密封箱7的顶部，滑杆12的顶端固定连接有顶板14，顶板14上固定连接有风速传感器15，滑杆12上滑动配合有滑套13，防护壳11设置于第二密封箱7的上方，滑套13与第二密封箱7固定连接，安装座5固定连接在浮体1的一侧，安装座5的顶部固定连接有气缸8，气缸8的顶端与防护壳11固定连接，防护壳11内固定连接有PLC控制器，风速传感器15、PLC传感器、气缸8和蓄电池19相互电性连接。
当海面上风较大时，海浪也会较为猛烈，过于猛烈的海浪对于受击板的冲击会传递到旋转轴上，使得旋转轴容易在大风浪时产生弯曲，通过保护机构的设置，风速传感器15将风速传递给PLC控制器，在PLC控制器中设定风速的额定值，当风速较高大于额定值时，PLC控制器控制气缸8收缩，气缸8带动防护壳11下降，直至防护壳11将第一受击板10和第二受击板18罩住，从而使得侧面的大浪会冲在防护壳11上，不会直接冲击受击板，从而对旋转轴进行保护，当风速小于额定值时，PLC控制器控制气缸8伸长复位，大大的延长了旋转轴的使用寿命，从而降低维修频率，使用方便。
信号收发装置16固定连接于顶板14的顶部。
防护壳11设置为下方开口的箱形结构，防护壳11的宽度和高度均大于第一受击板10宽度的两倍。
工作原理：在海浪产生时，海浪会冲击到第一受击板10和第二受击板18，从而使得第一受击板10和第二受击板18带动第一旋转轴9和第二旋转轴17进行旋转，因海浪的不稳定，因此第一旋转轴9和第二旋转轴17的旋转速度是不同的，这时第一旋转轴9带动第一锥齿轮28旋转，第二旋转轴17带动第二锥齿轮29旋转，通过在第三锥齿轮23上固定连接有的行星齿轮第五锥齿轮25和第六锥齿轮27的设置，能够将转速不同的第一旋转轴9和第二旋转轴17的功率进行整合，然后将两个相加的力带动第三锥齿轮23旋转，第三锥齿轮23带动第四锥齿轮30旋转，第四锥齿轮30带动发电机20的输入轴旋转，从而使得发电机20为蓄电池19进行充电，蓄电池19为平台上各个设备进行供电，实现能量的自供给，从而能够将第一旋转轴9和第二旋转轴17两个轴的输入功率进行整合，使得发电效率更高。
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 (7)

1.一种能量自供给海上网络通信热点浮动平台，包括浮体（1），其特征在于：所述浮体（1）的底部固定连接有连接管（2），所述连接管（2）的底部固定连接有配重块（4），所述连接管（2）上固定连接有垂荡阻尼板（3），所述浮体（1）的顶部固定连接有第一密封箱（6），所述第一密封箱（6）设置有蓄电池（19）和发电机（20），所述第一密封箱（6）的顶部固定连接有第二密封箱（7），所述第二密封箱（7）内设置有发电整合机构，所述发电机（20）与发电整合机构联动连接，所述发电机（20）与蓄电池（19）电性连接，所述第二密封箱（7）的上方设置有信号收发装置（16），所述蓄电池（19）与信号收发装置（16）电性连接；
发电整合机构包括第一旋转轴（9）、第二旋转轴（17）、第一单向轴承（21）、第二单向轴承（22）、第一受击板（10）、第二受击板（18），所述第一单向轴承（21）和第二单向轴承（22）对称固定连接于第二密封箱（7）的两侧，所述第一旋转轴（9）铰接于第一单向轴承（21）内，所述第二旋转轴（17）铰接于第二单向轴承（22）内，所述第一旋转轴（9）的轴线和第二旋转轴（17）的轴线重合，所述第一旋转轴（9）和第二旋转轴（17）在第一单向轴承（21）和第二单向轴承（22）的作用下的旋转方向相同；
发电整合机构还包括第一锥齿轮（28）、第二锥齿轮（29）、第三锥齿轮（23）、第四锥齿轮（30）、第五锥齿轮（25）、第六锥齿轮（27）、第一安装杆（24）、第二安装杆（26），所述第一旋转轴（9）的一端延伸至第二密封箱（7）内且固定连接有第一锥齿轮（28），所述第二旋转轴（17）的一端延伸至第二密封箱（7）内且固定连接有第二锥齿轮（29），所述第一旋转轴（9）远离第二密封箱（7）的一端固定连接有第一受击板（10），所述第二旋转轴（17）远离第二密封箱（7）的一端固定连接有第二受击板（18），所述第二旋转轴（17）上铰接有第三锥齿轮（23），所述发电机（20）的输入轴延伸至第二密封箱（7）内且固定连接有第四锥齿轮（30），所述第三锥齿轮（23）与第四锥齿轮（30）相互啮合，所述第五锥齿轮（25）和第六锥齿轮（27）分别对称设置在第一锥齿轮（28）和第二锥齿轮（29）的两侧，所述第五锥齿轮（25）的两侧分别与第一锥齿轮（28）和第二锥齿轮（29）相啮合，所述第六锥齿轮（27）的两侧分别与第一锥齿轮（28）和第二锥齿轮（29）相啮合，所述第一安装杆（24）和第二安装杆（26）的一端与第三锥齿轮（23）固定连接，所述第五锥齿轮（25）铰接于第一安装杆（24）上，所述第六锥齿轮（27）铰接于第二安装杆（26）上；
还包括保护机构，保护机构包括气缸（8）、安装座（5）、防护壳（11）、滑杆（12）、滑套（13）、顶板（14）、风速传感器（15），所述滑杆（12）为竖直设置，且滑杆（12）的固定连接于第二密封箱（7）的顶部，所述滑杆（12）的顶端固定连接有顶板（14），所述顶板（14）上固定连接有风速传感器（15），所述滑杆（12）上滑动配合有滑套（13），所述防护壳（11）设置于第二密封箱（7）的上方，所述滑套（13）与第二密封箱（7）固定连接，所述安装座（5）固定连接在浮体（1）的一侧，所述安装座（5）的顶部固定连接有气缸（8），所述气缸（8）的顶端与防护壳（11）固定连接，所述防护壳（11）内固定连接有PLC控制器，所述风速传感器（15）、PLC传感器、气缸（8）和蓄电池（19）相互电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种能量自供给海上网络通信热点浮动平台，其特征在于：所述蓄电池（19）固定连接在第一密封箱（6）内部的底部，所述发电机（20）固定连接在蓄电池（19）的顶部。
3.根据权利要求2所述的一种能量自供给海上网络通信热点浮动平台，其特征在于：所述垂荡阻尼板（3）的数量设置为两个。
4.根据权利要求3所述的一种能量自供给海上网络通信热点浮动平台，其特征在于：所述第一受击板（10）和第二受击板（18）的数量相同，所述第一受击板（10）的数量大于一块。
5.根据权利要求4所述的一种能量自供给海上网络通信热点浮动平台，其特征在于：所述第一受击板（10）和第二受击板（18）的形状设置为矩形。
6.根据权利要求5所述的一种能量自供给海上网络通信热点浮动平台，其特征在于：所述信号收发装置（16）固定连接于顶板（14）的顶部。
7.根据权利要求6所述的一种能量自供给海上网络通信热点浮动平台，其特征在于：所述防护壳（11）设置为下方开口的箱形结构，所述防护壳（11）的宽度和高度均大于第一受击板（10）宽度的两倍。
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