CN220368656U - 一种太阳能板角度调节机构及水土保持用监测浮标 - Google Patents

Abstract

一种太阳能板角度调节机构及水土保持用监测浮标，其中，太阳能板角度调节机构，包括导轨（2）、底板（3）、太阳能发电板（4）、铰接柱（5）、调节块（6）、螺杆（7）、步进电机（8）。一种水土保持用监测浮标，包括太阳能板角度调节机构，还包括有浮标座（1）、风速风量传感器（9）、警示灯（10）、防撞环（11）。本实用新型通过改进，具有结构设计合理，太阳能面板能够跟随风量进行角度调整，安全性高的优点，从而有效的解决了现有装置中出现的问题和不足。

Description

一种太阳能板角度调节机构及水土保持用监测浮标

技术领域

本实用新型涉及水利水土保持技术领域，更具体的说，尤其涉及一种太阳能板角度调节机构及水土保持用监测浮标。

背景技术

水土保持（soil and water conservation）是防治水土流失，保护、改良和合理利用水土资源，建立良好生态环境的工作。运用农、林、牧、水利等综合措施，如修筑梯田，实行等高耕作、带状种植，进行封山育林、植树种草，以及修筑谷坊、塘坝和开挖环山沟等，借以涵养水源，减少地表径流，增加地面覆盖，防止土壤侵蚀，促进农、林、牧、副业的全面发展。对于发展山丘区和风沙区的生产和建设、减免下游河床淤积、削减洪峰、保障水利设施的正常运行和保证交通运输、工矿建设、城镇安全，具有重大意义。

水土保持工作中常用的装置有水文测站监测浮标，水文测站浮标是用于监测水文测站水位的设备，通过对水位的监测，掌握当地水文的变化情况，提供准确的水文参数。水文测站浮标有两种类型，分别为监测浮标和水位测站浮标。

监测浮标是水文测站浮标中的一种，主要用于监测水位、流速、水温等参数。监测浮标通常采用多参数联合检测技术，可以同时获取多项水文测量数据，监测浮标也逐渐在小流域、山区河流、遥远地区和临时流量计算等方面。

水位测站浮标是水文测站浮标中的另一种类型，主要用于测量水位高度。它是一种安装在水体表面，通过装有水位计和数据传输设备的杆塔将测量数据传输到数据中心的装置。水位测站浮标能够连续、高效地监测水位变化，可用于洪水预警、水位管理和流量控制等方面。

现有的监测浮标上的太阳能板多是通过各种连杆进行固定，由于其面积较大，受风量较大的影响很容易导致连接件损坏，影响监测浮标的使用，因此设计一种太阳能板可以按照风量大小调整其使用角度的监测浮标是水土保持工作者迫切需要解决的问题。

有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种太阳能板角度调节机构及水土保持用监测浮标，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种太阳能板角度调节机构及水土保持用监测浮标，以解决上述背景技术中提出的问题和不足。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种监测浮标，由以下具体技术手段所达成：

一种太阳能板角度调节机构，包括导轨2、底板3、太阳能发电板4、铰接柱5、调节块6、螺杆7、步进电机8；其中：两条导轨2呈平行状态设置，导轨2的内侧设置有滑槽201；

所述底板3的底部两侧设置有成外凸状的滑块301，滑块301的外径等于滑槽201的内径，所述底板3两侧的滑块301卡合式安装在导轨2的滑槽201中，且所述滑块301可在滑槽201中左右滑动；所述底板3的顶部两侧设置有成外凸状的两个旋转环302；

所述太阳能发电板4通过螺栓固定安装在底板3的外壁上；所述调节块6的中部设置有带内螺纹的螺纹孔601，所述调节块6通过螺纹孔601螺旋安装于螺杆7上；所述调节块6的底部两侧设置有贯穿于所述调节块6的铰接孔602；所述底板3的两个旋转环302贴合于所述调节块6的铰接孔602的外侧；

所述螺杆7通过联轴器固定安装在所述步进电机8的顶部，所述步进电机8竖直状设置于两条导轨2中部，所述调节块6螺旋安装于螺杆7上。

一种水土保持用监测浮标，包括有任一项所述的太阳能板角度调节机构，还包括有浮标座1、风速风量传感器9、警示灯10、防撞环11；其中：所述浮标座1为空心充气型柱状结构，所述浮标座1的材质为硬质塑料，所述浮标座1的顶部设置有一层安装板101，导轨2通过螺栓固定安装在浮标座1的安装板101上；步进电机8与浮标座1的安装板101上通过螺栓固定连接；所述风速风量传感器9拧接安装在浮标座1的安装板101顶端一侧；所述警示灯10拧接安装在浮标座1的安装板101顶端另一侧；所述防撞环11安装在浮标座1的外壁上，且防撞环11与浮标座1通过粘接固定安装；浮标座1的底部安装有吊绳12，吊绳12的底部固定有定位钢块13。

作为本技术方案的进一步优化：所述底板3的滑块301与所述导轨2的滑槽201组成滑动装置。

作为本技术方案的进一步优化：所述调节块6通过铰接柱5与底板3组成铰接旋转装置。

作为本技术方案的进一步优化：所述调节块6的两侧通过铰接柱5与底板3顶端的旋转环302铰接连接为铰接旋转装置。

作为本技术方案的进一步优化：所述防撞环11为橡胶材质制成的横截面外观呈英文字母“L”形的环状结构。

作为本技术方案的进一步优化：所述浮标座1内部的空心结构中设置有PLC控制系统，所述步进电机8、所述风速风量传感器9和所述警示灯10的控制线均连接于PLC控制系统。

本实用新型通过改进，具有结构设计合理，太阳能面板能够跟随风量进行角度调整，安全性高的优点，从而有效的解决了现有装置中出现的问题和不足。和现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型调节块为矩形块状结构，且调节块的中间位置开设有用于安装螺杆的螺纹孔，调节块的两侧通过铰接柱与底板的顶端铰接连接为旋转装置，底板的下部两侧安装有对称两处圆柱状凸起，且所述圆柱状凸起插接安装在导轨的内壁上为滑动装置的设置，步进电机驱动螺杆旋转带动调节块沿螺杆上下滑动，使调节块一端铰接的底板沿导轨滑动，便于改变底板一侧太阳能发电板的支撑角度。

2、本实用新型防撞环为橡胶材质制成的横截面外观呈英文字母“L”形的环状结构的设置，防撞环为橡胶材质并通过螺栓固定安装在浮标座的外壁上，防止了浮标座在水面上被撞坏的隐患，提高了装置的安全性。

3、本实用新型当风浪过大时可以减小太阳能发电板与浮标座的角度，防止了风浪过大对底板造成的损坏。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的太阳能板角度调节机构爆炸结构示意图；

图2为本实用新型的太阳能板角度调节机构组合结构示意图；

图3为本实用新型的水土保持用监测浮标立体结构示意图；

图4为本实用新型的水土保持用监测浮标主视结构示意图。

图中：浮标座1、导轨2、底板3、太阳能发电板4、铰接柱5、调节块6、螺杆7、步进电机8、风速风量传感器9、警示灯10、防撞环11。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

太阳能板角度调节机构，包括导轨2、底板3、太阳能发电板4、铰接柱5、调节块6、螺杆7、步进电机8。

两条导轨2呈平行状态设置，导轨2的内侧设置有滑槽201；

所述底板3的底部两侧设置有成外凸状的滑块301，滑块301的外径等于滑槽201的内径，所述底板3两侧的滑块301卡合式安装在导轨2的滑槽201中，且所述滑块301可在滑槽201中左右滑动；所述底板3的顶部两侧设置有成外凸状的两个旋转环302；所述底板3的滑块301与所述导轨2的滑槽201组成滑动装置。

所述太阳能发电板4通过螺栓固定安装在底板3的外壁上。太阳能发电板4的型号和规格可根据实际情况进行从市面上进行选择。

所述调节块6的中部设置有带内螺纹的螺纹孔601，所述调节块6通过螺纹孔601螺旋安装于螺杆7上；所述调节块6的底部两侧设置有贯穿于所述调节块6的铰接孔602；所述底板3的两个旋转环302贴合于所述调节块6的铰接孔602的外侧。所述调节块6的两侧通过铰接柱5与底板3顶端的旋转环302铰接连接为铰接旋转装置。为了保证户外的正常使用，螺纹孔601、铰接孔602和铰接柱5的内壁或外壁上均涂抹有润滑脂，起到润滑和防止生锈的作用。

所述螺杆7通过联轴器固定安装在所述步进电机8的顶部，所述步进电机8竖直状设置于两条导轨2中部，所述调节块6螺旋安装于螺杆7上。为了保证户外的正常使用，所述步进电机8外部设置有常用的防护罩，将所述步进电机8进行防护，防止雨水进入步进电机8的内部造成无法使用的情况发生。

实施例2

一种水土保持用监测浮标，包括有太阳能板角度调节机构，还包括有浮标座1、风速风量传感器9、警示灯10、防撞环11。

所述浮标座1为空心充气型柱状结构，所述浮标座1的材质为硬质塑料，所述浮标座1的顶部设置有一层安装板101，安装板101的材质为硬质塑料，起到承载和方便其他部件安装的作用。

导轨2通过螺栓固定安装在浮标座1的安装板101上，且两条导轨2呈平行状态设置。

步进电机8与浮标座1的安装板101上通过螺栓固定连接；为了保证户外的正常使用，所述步进电机8外部设置有常用的防护罩，将所述步进电机8进行防护，防止雨水进入步进电机8的内部造成无法使用的情况发生。

所述风速风量传感器9拧接安装在浮标座1的安装板101顶端一侧；所述风速风量传感器9选用型号为YQG400的风速风量传感器。风速风量传感器的工作原理：空气流动产生的风力推动传感器旋转，中轴带动内部感应元件产生脉冲信号，在风速测量范围内，风速与脉冲频率成一定的线性关系，可据此推算风速。

所述警示灯10拧接安装在浮标座1的安装板101顶端另一侧；警示灯10在市面上较为常见，可以选择闪烁的警示灯或常亮的警示灯，主要起到警示和提醒位置的作用。

所述防撞环11安装在浮标座1的外壁上，且防撞环11与浮标座1通过粘接固定安装，所述防撞环11为橡胶材质制成的横截面外观呈英文字母“L”形的环状结构。防撞环可以起到防止浮标座在水面上被撞坏的隐患，提高了装置的安全性。

浮标座1的底部安装有吊绳12，钢制的吊绳12的底部固定有定位钢块13。定位钢块13起到提供重力的作用，可以控制浮标座1的位置，不受或少受水流或风吹的影响，基本处于一个固定的位置。

所述浮标座1内部的空心结构中设置有PLC控制系统，所述步进电机8、所述风速风量传感器9和所述警示灯10的控制线均连接于PLC控制系统。

PLC控制系统即可编程逻辑控制器，是种专门为在工业环境下自动化控制而设计的数字运算操作电子系统。PLC控制系统3大组成部分：

数据采集器；数据采集器通过收集设备运行的各种信息，然后将数据反馈给处理器。数据记录仪有多种类型可供选择，可根据需求定制。这是整个PLC控制系统的开始。

核心处理器；核心处理单元主要接收来自数据采集器的反馈数据，对数据进行排序，并根据预设的逻辑输出信号控制执行器。核心处理器具有数据存储功能，也用来存储编辑好的程序。它是整个PLC控制系统的核心部分。

执行机构；在PLC控制系统中，执行器属于端。执行机构接收来自核心处理器的信号，并根据信号执行相应的动作，从而实现对各种设备的控制。 此外，PLC控制系统还包括编辑器和外围接口。编辑器应根据需要预置逻辑程序，然后将其存储在CPU中。用于数据导出和导入的外围接口。

按照实际需要，PLC控制系统可以选用型号为RIO-47100的可编程逻辑控制器。

水土保持用监测浮标的工作原理：

所述步进电机8、所述风速风量传感器9和所述警示灯10的控制线均连接于PLC控制系统。PLC控制系统可控制所述步进电机8、所述风速风量传感器9和所述警示灯10的工作状态。

当风速风量传感器9监测到风速风量参数超过设定阈值时，说明风浪过大，需要减小太阳能发电板4与浮标座的角度。此时PLC控制系统控制步进电机8反转，步进电机8带动螺杆7转动，螺杆7转动带动调节块6下移，进而使得太阳能发电板4与浮标座的角度减小，从而减小水土保持用监测浮标的风阻，防止了风浪过大对底板造成的损坏。

当风速风量传感器9监测到风速风量参数下降到设定阈值以下时，说明风浪平静，可以适当增加太阳能发电板4与浮标座的角度。此时PLC控制系统控制步进电机8正转，步进电机8带动螺杆7转动，螺杆7转动带动调节块6上移，进而使得太阳能发电板4与浮标座的角度增加，以此适当调整太阳能发电板4和太阳光照的角度，增加发电效率。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种太阳能板角度调节机构，其特征在于：包括导轨（2）、底板（3）、太阳能发电板（4）、铰接柱（5）、调节块（6）、螺杆（7）、步进电机（8）；其中：

两条导轨（2）呈平行状态设置，导轨（2）的内侧设置有滑槽（201）；

所述底板（3）的底部两侧设置有成外凸状的滑块（301），滑块（301）的外径等于滑槽（201）的内径，所述底板（3）两侧的滑块（301）卡合式安装在导轨（2）的滑槽（201）中，且所述滑块（301）可在滑槽（201）中左右滑动；所述底板（3）的顶部两侧设置有成外凸状的两个旋转环（302）；

所述太阳能发电板（4）通过螺栓固定安装在底板（3）的外壁上；所述调节块（6）的中部设置有带内螺纹的螺纹孔（601），所述调节块（6）通过螺纹孔（601）螺旋安装于螺杆（7）上；所述调节块（6）的底部两侧设置有贯穿于所述调节块（6）的铰接孔（602）；所述底板（3）的两个旋转环（302）贴合于所述调节块（6）的铰接孔（602）的外侧；

所述螺杆（7）通过联轴器固定安装在所述步进电机（8）的顶部，所述步进电机（8）竖直状设置于两条导轨（2）中部，所述调节块（6）螺旋安装于螺杆（7）上。

2.根据权利要求1所述的太阳能板角度调节机构，其特征在于：所述底板（3）的滑块（301）与所述导轨（2）的滑槽（201）组成滑动装置。

3.根据权利要求1所述的太阳能板角度调节机构，其特征在于：所述调节块（6）通过铰接柱（5）与底板（3）组成铰接旋转装置。

4.根据权利要求3所述的太阳能板角度调节机构，其特征在于：所述调节块（6）的两侧通过铰接柱（5）与底板（3）顶端的旋转环（302）铰接连接为铰接旋转装置。

5.一种水土保持用监测浮标，其特征在于：包括有如权利要求1-4任一项所述的太阳能板角度调节机构，还包括有浮标座（1）、风速风量传感器（9）、警示灯（10）、防撞环（11）；其中：所述浮标座（1）为空心充气型柱状结构，所述浮标座（1）的材质为硬质塑料，所述浮标座（1）的顶部设置有一层安装板（101），导轨（2）通过螺栓固定安装在浮标座（1）的安装板（101）上；步进电机（8）与浮标座（1）的安装板（101）上通过螺栓固定连接；所述风速风量传感器（9）拧接安装在浮标座（1）的安装板（101）顶端一侧；所述警示灯（10）拧接安装在浮标座（1）的安装板（101）顶端另一侧；所述防撞环（11）安装在浮标座（1）的外壁上，且防撞环（11）与浮标座（1）通过粘接固定安装；浮标座（1）的底部安装有吊绳（12），吊绳（12）的底部固定有定位钢块（13）。

6.根据权利要求5所述的一种水土保持用监测浮标，其特征在于：所述防撞环（11）为橡胶材质制成的横截面外观呈英文字母“L”形的环状结构。

7.根据权利要求5所述的一种水土保持用监测浮标，其特征在于：所述浮标座（1）内部的空心结构中设置有PLC控制系统，所述步进电机（8）、所述风速风量传感器（9）和所述警示灯（10）的控制线均连接于PLC控制系统。