CN207500040U - 一种具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器，包括主体、底座、发电机构、角度调节机构、清扫机构和中控机构，发电机构包括摆动组件和发电组件，摆动组件包括浮桶、杠杆、伸缩单元和移动框，发电组件包括圆柱齿轮、线圈、两块磁铁、整流器和蓄电池，清扫机构包括升降组件和清扫组件，清扫组件包括电动推杆、滚筒、转轴和清扫刷。该具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器中，通过发电机构，可以使可以全天候的进行发电，避免了恶劣天气太阳能电池板不能使用的情况发生，通过清扫机构，可以使太阳能电池板表面清洁，提高发电效率，通过这些机构，提高了海洋监测器的续航能力和太阳能电池板的发电效率，更加实用可靠。

Description

一种具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器

技术领域

本实用新型涉及海洋监测仪器设备领域，特别涉及一种具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器。

背景技术

海洋监测器是用来采样、测量、观察、分析和数据处理的设备，通常这些都是投放在海面上，用以研究海洋问题，然而这些海洋监测器还是存在一些问题，比如续航的问题，目前这些设备普遍的都是依靠太阳能发电，一旦遇到阴天，下雨等情况，将大大影响设备的工作，并且很多的海洋监测器上的太阳能电池板都是固定设置，不能进行角度调节从而获得最大光源，而且太阳能电池板长时间暴露在外，可能会积聚灰尘或者鸟粪等垃圾，这些都会大大降低太阳能电池板的工作效率，从而对海洋监测工作造成影响。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器，包括主体、底座、发电机构、角度调节机构、清扫机构和中控机构，所述底座设置在主体的下方，所述发电机构设置在主体的下方，所述角度调节机构和清扫机构设置在主体下方的两侧，所述中控机构设置在主体上，所述发电机构、角度调节机构和清扫机构均与中控机构电连接；

所述发电机构包括摆动组件和发电组件，所述发电组件设置在底座的内部，所述摆动组件与发电组件传动连接；

所述摆动组件包括浮桶、杠杆、伸缩单元和移动框，所述浮桶设置在底座的一侧，所述杠杆水平设置，所述杠杆的中部与底座的一侧铰接，所述杠杆的一端与浮桶相连，所述杠杆的另一端与伸缩单元一端相连，所述伸缩单元的另一端与移动框相连，所述移动框竖向设置，所述移动框的竖向内壁的两侧均设有若干从动齿，所述伸缩单元和移动框均设置在底座的内部；

所述发电组件包括圆柱齿轮、线圈、两块磁铁、整流器和蓄电池，所述圆柱齿轮设置在移动框的内部，所述圆柱齿轮外周的齿沿着圆柱齿轮的二分之一的圆外周周向均匀分布，所述圆柱齿轮与移动框内壁的两侧的从动齿啮合，所述圆柱齿轮通过驱动轴驱动线圈转动，所述线圈位于两块磁铁之间，两块磁铁正对的磁极相反，所述线圈在旋转过程中切割磁铁的磁感线，所述线圈通过整流器与蓄电池连接；

当需要发电时，此时，浮桶位于海面上，会随着波涛进行一上一下的运动，因为杠杆的中部与底座的一侧铰接，杠杆的一端与浮桶相连，杠杆的另一端与伸缩单元一端相连，故伸缩单元也随之上下摆动，因为移动框竖向设置，固定块的另一端与移动框相连，套筒水平设置且与杠杆的另一端相连，弹簧的一端与套筒内壁的底部相连，弹簧的另一端与固定块的一端相连，故在移动框上下移动的过程中，固定块受到作用力，带动弹簧伸长，抵消水平移动距离，又因为圆柱齿轮设置在移动框的内部，圆柱齿轮外周的齿沿着圆柱齿轮的二分之一的圆外周周向均匀分布，圆柱齿轮与移动框内壁的两侧的从动齿啮合，故移动框在上下移动的过程中，带动圆柱齿轮旋转，因为圆柱齿轮通过驱动轴驱动线圈转动，故线圈开始转动，因为线圈位于两块磁铁之间，两块磁铁正对的磁极相反，线圈所在的平面与两块磁铁之间产生的作用力的方向垂直，线圈在旋转过程中切割磁铁的磁感线产生电流，经过整流器后储存到蓄电池中，供给设备使用，通过发电机构，可以全天候的进行发电，避免了恶劣天气太阳能电池板不能使用的情况发生，大大提高了海洋监测器的续航能力。

所述清扫机构包括升降组件和清扫组件，所述升降组件倾斜设置在主体的内部，所述升降组件与与其对应的主体的一侧平行，所述升降组件与清扫组件传动连接；

所述升降组件包括驱动电机、丝杆和升降板，所述驱动电机设置在主体的内部，所述丝杆倾斜设置，所述主体与丝杆的倾斜方向相同，所述升降板上设有通孔，所述通孔内部设有与丝杆匹配的内螺纹，所述丝杆穿过升降板的通孔，所述驱动电机通过丝杆与升降板传动连接；

所述清扫组件包括电动推杆、滚筒、转轴和若干清扫刷，所述电动推杆的推杆水平设置，所述电动推杆的一端与升降板相连，所述电动推杆的另一端与转轴相连，所述转轴水平设置，所述滚筒套设在转轴上，各清扫刷均匀分布在滚筒的周身。

当需要对太阳能电池板表面进行清扫时，此时，驱动电机启动，丝杆随之转动，带动升降板开始下移，到下移到太阳能电池板顶部时，此时，驱动电机停止转动，电动推杆的推杆开始收缩，带动滚筒靠近太阳能电池板的表面，使得滚筒周身的清扫刷与太阳能电池板接触，驱动电机继续转动，升降板带动电动推杆下移，使得滚筒也转动着下移，这样滚筒的清扫刷就在下移的过程中不断的对太阳能电池板进行清扫，通过清扫机构，可以使太阳能电池板表面清洁，提高发电效率，防止杂物遮挡太阳能电池板造成内部线路的电流不均匀，从而导致太阳能电池板损坏情况发生，起到了很好的保护作用。

作为优选，为了抵消移动框因为摆动产生的水平位移，在移动框上下移动的过程中，固定块受到作用力，带动弹簧伸长，抵消水平移动距离。所述伸缩单元水平设置，所述伸缩单元包括套筒、弹簧和固定块，所述套筒水平设置且与杠杆的另一端相连，所述弹簧的一端与套筒内壁的底部相连，所述弹簧的另一端与固定块的一端相连，所述固定块的另一端与移动框相连，所述固定块的移动方向和弹簧的伸缩方向一致。

作为优选，为了调节太阳能电池板的角度以获得更多的光能，此时，气缸启动，输出轴伸长，因为滑动块在太阳能电池板一侧的导向槽内滑动，气缸通过输出轴与滑动块传动连接，故太阳能电池板绕着铰接处角度发生改变。所述角度调节机构包括太阳能电池板和调节组件，所述太阳能电池板设置在主体的一侧，所述太阳能电池板的上端与主体的一侧铰接，所述太阳能电池板靠近主体的一侧设有导向槽，所述调节组件包括气缸、输出轴和滑动块，所述气缸倾斜在主体的内部，所述滑动块在导向槽内滑动，所述气缸通过输出轴与滑动块传动连接。

作为优选，为了使升降板沿着导向杆的方向移动，所述升降板的一侧设有导向杆，所述导向杆倾斜设置在主体的内部，所述升降板的一侧与导向杆抵靠，所述升降板与导向杆滑动连接。

作为优选，为了使移动框竖向移动，所述移动框的两侧设有若干定滑轮，所述移动框的两侧均设有凹槽，所述定滑轮与凹槽匹配，所述定滑轮与凹槽抵靠，所述定滑轮与凹槽滑动连接。

作为优选，所述中控机构包括显示界面、控制按键、状态指示灯和PLC，所述显示界面、控制按键和状态指示灯均与PLC电连接。

作为优选，为了观察得更加清楚，所述显示界面为液晶显示屏。

作为优选，为了方便按键调节，所述控制按键为轻触按键。

作为优选，为了能够远程遥控设备，所述主体上设有天线，所述天线与PLC电连接。

作为优选，为了使驱动电机输出更稳定，使用寿命更长，所述驱动电机为伺服电机。

本实用新型的有益效果是，该具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器中，通过发电机构，可以使可以全天候的进行发电，避免了恶劣天气太阳能电池板不能使用的情况发生，通过角度调节机构，调节太阳能电池板位置，可以获得更多的光能，通过清扫机构，可以使太阳能电池板表面清洁，提高发电效率，防止杂物遮挡太阳能电池板造成内部线路的电流不均匀，从而导致太阳能电池板损坏情况发生，起到了很好的保护作用，通过这些机构，大大提高了海洋监测器的续航能力，保护了太阳能电池板，提高了发电效率，更加实用可靠。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器的结构示意图；

图2是本实用新型的具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器的摆动组件的结构示意图；

图3是本实用新型的具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器的发电组件的结构示意图；

图4是本实用新型的具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器的角度调节机构的结构示意图；

图5是本实用新型的具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器的清扫机构的结构示意图；

图6是本实用新型的具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器的中控机构的结构示意图；

图中：1. 主体，2. 底座，3. 发电机构，4. 角度调节机构，5. 清扫机构，6. 中控机构，7. 浮桶，8. 杠杆，9. 套筒，10. 弹簧，11.固定块，12. 移动框，13. 圆柱齿轮，14.定滑轮，15. 线圈，16. 磁铁，17. 整流器，18. 蓄电池，19. 太阳能电池板，20. 气缸，21.滑动块，22. 驱动电机，23. 丝杆，24. 升降板，25.导向杆，26.电动推杆，27.滚筒，28.清扫刷，29.显示界面，30.控制按键，31.状态指示灯。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型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实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1-图6所示，一种具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器，包括主体1、底座2、发电机构3、角度调节机构4、清扫机构5和中控机构6，所述底座2设置在主体1的下方，所述发电机构3设置在主体1的下方，所述角度调节机构4和清扫机构5设置在主体1下方的两侧，所述中控机构6设置在主体1上，所述发电机构3、角度调节机构4和清扫机构5均与中控机构6电连接；

所述发电机构3包括摆动组件和发电组件，所述发电组件设置在底座2的内部，所述摆动组件与发电组件传动连接；

所述摆动组件包括浮桶7、杠杆8、伸缩单元和移动框12，所述浮桶7设置在底座2的一侧，所述杠杆8水平设置，所述杠杆8的中部与底座2的一侧铰接，所述杠杆8的一端与浮桶7相连，所述杠杆8的另一端与伸缩单元一端相连，所述伸缩单元的另一端与移动框12相连，所述移动框12竖向设置，所述移动框12的竖向内壁的两侧均设有若干从动齿，所述伸缩单元和移动框12均设置在底座2的内部；

所述发电组件包括圆柱齿轮13、线圈15、两块磁铁16、整流器17和蓄电池18，所述圆柱齿轮13设置在移动框12的内部，所述圆柱齿轮13外周的齿沿着圆柱齿轮13的二分之一的圆外周周向均匀分布，所述圆柱齿轮13与移动框12内壁的两侧的从动齿啮合，所述圆柱齿轮13通过驱动轴驱动线圈15转动，所述线圈15位于两块磁铁16之间，两块磁铁16正对的磁极相反，所述线圈15在旋转过程中切割磁铁16的磁感线，所述线圈15通过整流器17与蓄电池18连接；

当需要发电时，此时，浮桶7位于海面上，会随着波涛进行一上一下的运动，因为杠杆8的中部与底座2的一侧铰接，杠杆8的一端与浮桶7相连，杠杆8的另一端与伸缩单元一端相连，故伸缩单元也随之上下摆动，因为移动框12竖向设置，固定块11的另一端与移动框12相连，套筒9水平设置且与杠杆8的另一端相连，弹簧10的一端与套筒9内壁的底部相连，弹簧10的另一端与固定块11的一端相连，故在移动框12上下移动的过程中，固定块11受到作用力，带动弹簧10伸长，抵消水平移动距离，又因为圆柱齿轮13设置在移动框12的内部，圆柱齿轮13外周的齿沿着圆柱齿轮13的二分之一的圆外周周向均匀分布，圆柱齿轮13与移动框12内壁的两侧的从动齿啮合，故移动框12在上下移动的过程中，带动圆柱齿轮13旋转，因为圆柱齿轮13通过驱动轴驱动线圈15转动，故线圈15开始转动，因为线圈15位于两块磁铁16之间，两块磁铁16正对的磁极相反，线圈15所在的平面与两块磁铁16之间产生的作用力的方向垂直，线圈15在旋转过程中切割磁铁16的磁感线产生电流，经过整流器17后储存到蓄电池18中，供给设备使用，通过发电机构3，可以全天候的进行发电，避免了恶劣天气太阳能电池板19不能使用的情况发生，大大提高了海洋监测器的续航能力。

所述清扫机构5包括升降组件和清扫组件，所述升降组件倾斜设置在主体1的内部，所述升降组件与与其对应的主体1的一侧平行，所述升降组件与清扫组件传动连接；

所述升降组件包括驱动电机22、丝杆23和升降板24，所述驱动电机22设置在主体1的内部，所述丝杆23倾斜设置，所述主体1与丝杆23的倾斜方向相同，所述升降板24上设有通孔，所述通孔内部设有与丝杆23匹配的内螺纹，所述丝杆23穿过升降板24的通孔，所述驱动电机22通过丝杆23与升降板24传动连接；

所述清扫组件包括电动推杆26、滚筒27、转轴和若干清扫刷28，所述电动推杆26的推杆水平设置，所述电动推杆26的一端与升降板24相连，所述电动推杆26的另一端与转轴相连，所述转轴水平设置，所述滚筒27套设在转轴上，各清扫刷28均匀分布在滚筒27的周身。

当需要对太阳能电池板19表面进行清扫时，此时，驱动电机22启动，丝杆23随之转动，带动升降板23开始下移，到下移到太阳能电池板19顶部时，此时，驱动电机22停止转动，电动推杆26的推杆开始收缩，带动滚筒27靠近太阳能电池板19的表面，使得滚筒27周身的清扫刷28与太阳能电池板19接触，驱动电机22继续转动，升降板24带动电动推杆26下移，使得滚筒27也转动着下移，这样滚筒27的清扫刷28就在下移的过程中不断的对太阳能电池板19进行清扫，通过清扫机构5，可以使太阳能电池板19表面清洁，提高发电效率，防止杂物遮挡太阳能电池板19造成内部线路的电流不均匀，从而导致太阳能电池板19损坏情况发生，起到了很好的保护作用。

作为优选，为了抵消移动框12因为摆动产生的水平位移，在移动框12上下移动的过程中，固定块11受到作用力，带动弹簧10伸长，抵消水平移动距离。所述伸缩单元水平设置，所述伸缩单元包括套筒9、弹簧10和固定块11，所述套筒9水平设置且与杠杆8的另一端相连，所述弹簧10的一端与套筒9内壁的底部相连，所述弹簧10的另一端与固定块11的一端相连，所述固定块11的另一端与移动框12相连，所述固定块11的移动方向和弹簧10的伸缩方向一致。

作为优选，为了调节太阳能电池板19的角度以获得更多的光能，此时，气缸20启动，输出轴伸长，因为滑动块21在太阳能电池板19一侧的导向槽内滑动，气缸20通过输出轴与滑动块21传动连接，故太阳能电池板19绕着铰接处角度发生改变。所述角度调节机构4包括太阳能电池板19和调节组件，所述太阳能电池板19设置在主体1的一侧，所述太阳能电池板19的上端与主体1的一侧铰接，所述太阳能电池板19靠近主体1的一侧设有导向槽，所述调节组件包括气缸20、输出轴和滑动块21，所述气缸20倾斜在主体1的内部，所述滑动块21在导向槽内滑动，所述气缸20通过输出轴与滑动块21传动连接。

作为优选，为了使升降板24沿着导向杆25的方向移动，所述升降板24的一侧设有导向杆25，所述导向杆25倾斜设置在主体1的内部，所述升降板24的一侧与导向杆25抵靠，所述升降板24与导向杆25滑动连接。

作为优选，为了使移动框12竖向移动，所述移动框12的两侧设有若干定滑轮14，所述移动框12的两侧均设有凹槽，所述定滑轮14与凹槽匹配，所述定滑轮14与凹槽抵靠，所述定滑轮14与凹槽滑动连接。

作为优选，所述中控机构6包括显示界面29、控制按键30、状态指示灯31和PLC，所述显示界面29、控制按键30和状态指示灯31均与PLC电连接。

作为优选，为了观察得更加清楚，所述显示界面29为液晶显示屏。

作为优选，为了方便按键调节，所述控制按键30为轻触按键。

作为优选，为了能够远程遥控设备，所述主体1上设有天线，所述天线与PLC电连接。

作为优选，为了使驱动电机22输出更稳定，使用寿命更长，所述驱动电机22为伺服电机。

与现有技术相比，该具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器中，通过发电机构3，可以使可以全天候的进行发电，避免了恶劣天气太阳能电池板19不能使用的情况发生，通过角度调节机构4，调节太阳能电池板19位置，可以获得更多的光能，通过清扫机构5，可以使太阳能电池板19表面清洁，提高发电效率，防止杂物遮挡太阳能电池板19造成内部线路的电流不均匀，从而导致太阳能电池板19损坏情况发生，起到了很好的保护作用，通过这些机构，大大提高了海洋监测器的续航能力，保护了太阳能电池板19，提高了发电效率，更加实用可靠。

以上述依据本实用新型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实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型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 (10)

1.一种具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器，其特征在于，包括主体（1）、底座（2）、发电机构（3）、角度调节机构（4）、清扫机构（5）和中控机构（6），所述底座（2）设置在主体（1）的下方，所述发电机构（3）设置在主体（1）的下方，所述角度调节机构（4）和清扫机构（5）设置在主体（1）下方的两侧，所述中控机构（6）设置在主体（1）上，所述发电机构（3）、角度调节机构（4）和清扫机构（5）均与中控机构（6）电连接；

所述发电机构（3）包括摆动组件和发电组件，所述发电组件设置在底座（2）的内部，所述摆动组件与发电组件传动连接；

所述摆动组件包括浮桶（7）、杠杆（8）、伸缩单元和移动框（12），所述浮桶（7）设置在底座（2）的一侧，所述杠杆（8）水平设置，所述杠杆（8）的中部与底座（2）的一侧铰接，所述杠杆（8）的一端与浮桶（7）相连，所述杠杆（8）的另一端与伸缩单元一端相连，所述伸缩单元的另一端与移动框（12）相连，所述移动框（12）竖向设置，所述移动框（12）的竖向内壁的两侧均设有若干从动齿，所述伸缩单元和移动框（12）均设置在底座（2）的内部；

所述发电组件包括圆柱齿轮（13）、线圈（15）、两块磁铁（16）、整流器（17）和蓄电池（18），所述圆柱齿轮（13）设置在移动框（12）的内部，所述圆柱齿轮（13）外周的齿沿着圆柱齿轮（13）的二分之一的圆外周周向均匀分布，所述圆柱齿轮（13）与移动框（12）内壁的两侧的从动齿啮合，所述圆柱齿轮（13）通过驱动轴驱动线圈（15）转动，所述线圈（15）位于两块磁铁（16）之间，两块磁铁（16）正对的磁极相反，所述线圈（15）在旋转过程中切割磁铁（16）的磁感线，所述线圈（15）通过整流器（17）与蓄电池（18）连接；

所述清扫机构（5）包括升降组件和清扫组件，所述升降组件倾斜设置在主体（1）的内部，所述升降组件与其对应的主体（1）的一侧平行，所述升降组件与清扫组件传动连接；

所述升降组件包括驱动电机（22）、丝杆（23）和升降板（24），所述驱动电机（22）设置在主体（1）的内部，所述丝杆（23）倾斜设置，所述主体（1）与丝杆（23）的倾斜方向相同，所述升降板（24）上设有通孔，所述通孔内部设有与丝杆（23）匹配的内螺纹，所述丝杆（23）穿过升降板（24）的通孔，所述驱动电机（22）通过丝杆（23）与升降板（24）传动连接；

所述清扫组件包括电动推杆（26）、滚筒（27）、转轴和若干清扫刷（28），所述电动推杆（26）的推杆水平设置，所述电动推杆（26）的一端与升降板（24）相连，所述电动推杆（26）的另一端与转轴相连，所述转轴水平设置，所述滚筒（27）套设在转轴上，各清扫刷（28）均匀分布在滚筒（27）的周身。

2.如权利要求1所述的具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器，其特征在于，所述伸缩单元水平设置，所述伸缩单元包括套筒（9）、弹簧（10）和固定块（11），所述套筒（9）水平设置且与杠杆（8）的另一端相连，所述弹簧（10）的一端与套筒（9）内壁的底部相连，所述弹簧（10）的另一端与固定块（11）的一端相连，所述固定块（11）的另一端与移动框（12）相连，所述固定块（11）的移动方向和弹簧（10）的伸缩方向一致。

3.如权利要求1所述的具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器，其特征在于，所述角度调节机构（4）包括太阳能电池板（19）和调节组件，所述太阳能电池板（19）设置在主体（1）的一侧，所述太阳能电池板（19）的上端与主体（1）的一侧铰接，所述太阳能电池板（19）靠近主体（1）的一侧设有导向槽，所述调节组件包括气缸（20）、输出轴和滑动块（21），所述气缸（20）倾斜在主体（1）的内部，所述滑动块（21）在导向槽内滑动，所述气缸（20）通过输出轴与滑动块（21）传动连接。

4.如权利要求1所述的具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器，其特征在于，所述升降板（24）的一侧设有导向杆（25），所述导向杆（25）倾斜设置在主体（1）的内部，所述升降板（24）的一侧与导向杆（25）抵靠，所述升降板（24）与导向杆（25）滑动连接。

5.如权利要求1所述的具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器，其特征在于，所述移动框（12）的两侧设有若干定滑轮（14），所述移动框（12）的两侧均设有凹槽，所述定滑轮（14）与凹槽匹配，所述定滑轮（14）与凹槽抵靠，所述定滑轮（14）与凹槽滑动连接。

6.如权利要求1所述的具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器，其特征在于，所述中控机构（6）包括显示界面（29）、控制按键（30）、状态指示灯（31）和PLC，所述显示界面（29）、控制按键（30）和状态指示灯（31）均与PLC电连接。

7.如权利要求6所述的具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器，其特征在于，所述显示界面（29）为液晶显示屏。

8.如权利要求6所述的具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器，其特征在于，所述控制按键（30）为轻触按键。

9.如权利要求6所述的具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器，其特征在于，所述主体（1）上设有天线，所述天线与PLC电连接。

10.如权利要求1所述的具有波浪发电及自动清扫功能的海洋监测器，其特征在于，所述驱动电机（22）为伺服电机。