一种具有自发电能力的水质监测海上浮标

本发明涉及海上浮标，具体为一种具有自发电能力的水质监测海上浮标。

背景技术：

1、随着人们对海洋资源的不断开采，海洋生态环境也被严重污染和破坏，因此对海洋环境实时的动态监测十分必要，因此需要使用到带有监测设备的浮标装置来对海洋环境进行实时监测，从而实时获取海洋污染情况，便于对海洋污染进行迅速、及时治理，但是目前现有的海洋水质环境监测用浮标仍然存在着一些不足。

2、现有技术中，如公开号为cn110758648a的一种可自发电海上浮标，其该装置置于水面时，浮标本身可以随着海水的起伏表现出较好的稳定性，且随着海水的起伏将波浪能通过一系列的机械传动带动发电机发电，再配合太阳能发电，两者互补，能够在任何环境下提供充足的电能；当有船只靠近浮标一定范围时，雷达反射器在遇到雷达电磁波的扫射后，由于它的材质和造型会把雷达电磁波进行折射放大，会在雷达上显示出极强烈的回波信息，很容易被雷达所捕捉到，使船只提前预知浮标的存在，但是其使用过程中，浮球分布于浮座的外侧，使得受到撞击时，浮球容易受损而影响设备的正常发电，存在着一定的使用缺陷。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有自发电能力的水质监测海上浮标，以解决上述背景技术提出的目前市场上海上浮标无法对外界冲击进行有效防护，使得发电机构容易受损的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有自发电能力的水质监测海上浮标，包括漂浮于海面上方的浮座，所述浮座的上端固定安装有信号架，且所述信号架的外侧固定安装有光伏板，并且所述浮座的内侧固定安装有蓄电池，同时所述蓄电池的上方固定安装有控制器，用来实现信号传输和水质监测，而且所述浮座的下端固定安装有尾管，所述尾管的外侧固定安装有水质监测器；

3、还包括：活动架，转动安装于浮座的外侧，所述活动架的下端转动安装有浮盘，用来提高浮座的漂浮稳定性；

4、发电机，固定安装于浮座的内侧，所述发电机的轴端固定安装有齿轮，通过传动作用驱动发电机工作发电；

5、第一活动环、第二活动环，分别转动安装于尾管和浮座的外侧，所述第一活动环、第二活动环两者通过固定架固定连接，且所述第二活动环的下端外侧转动安装有刮板，用来实现对浮座下端的自动清洁。

6、优选的，所述浮盘关于浮座轴向等角度设置有6个，且所述浮盘漂浮于水面之上，并且所述浮盘的外侧周向均匀转动安装有防护辊，同时所述防护辊突出于浮盘的侧壁。

7、通过采用上述技术方案，使得浮盘可以进一步提高浮座的漂浮稳定性，同时浮盘外侧的防护辊在接触外物后可以进行旋转，实现导向卸力，进而实现对浮座的有效防护，避免其受到冲击发生破损。

8、优选的，所述活动架呈“z”字形结构设置，且所述活动架的上端贯穿浮座的上端侧壁，并且所述活动架的上端外壁与浮座的贯穿孔之间连接有防水弹性膜。

9、通过采用上述技术方案，使得浮盘在波浪作用下，可以带动活动架进行稳定旋转，使得活动架的上端与浮座进行伸缩调节，而防水弹性膜可以有效避免海水进入浮座中。

10、优选的，所述活动架的上端为圆弧形结构设置，且所述活动架的圆弧段与活动架的旋转轴同圆心，并且所述活动架的圆弧段外侧均匀设置有齿块，同时所述齿块与齿轮啮合连接。

11、通过采用上述技术方案，使得活动架在浮盘驱动下进行旋转时，可以使得其上端外侧的齿块与齿轮啮合，进而驱动发电机，实现自发电。

12、优选的，所述活动架的外侧固定连接有牵引绳，且所述牵引绳的另一端固定连接于第二活动环的外侧，并且所述第一活动环与尾管之间连接有扭簧。

13、通过采用上述技术方案，使得活动架在进行旋转时，可以通过牵引绳拉动第二活动环进行旋转，同时在扭簧作用下，使得第一活动环带动第二活动环旋转复位。

14、优选的，所述第二活动环与刮板上端的转轴之间连接有扭簧，且所述刮板均匀设置于浮座的外侧，并且所述刮板贴合于浮座的外侧，同时所述刮板的两侧为斜面结构。

15、通过采用上述技术方案，使得第一活动环、第二活动环进行旋转时，可以带动刮板进行同步往复旋转，从而实现对浮座外壁的清理，避免海洋生物吸附而造成锈蚀。

16、优选的，所述浮座的内侧固定安装有活塞筒，且所述活塞筒的内侧滑动连接有活塞片，并且所述活塞片的侧壁贴合于活塞筒的内壁，同时所述活塞片与活动架的上端之间固定连接有拉杆，而且所述活塞筒的外侧分别连接有吸液管、输液管，所述吸液管的另一端浸没在海水中，且吸液管、输液管两者为流通方向相反的单向流通结构。

17、通过采用上述技术方案，使得活动架旋转过程中，可以通过拉杆拉动活塞片进行同步运动，进而使得活塞筒可以通过吸液管抽取外界的海水，并通过输液管排出。

18、优选的，所述刮板的内侧为空心结构设置，且所述刮板的空腔与输液管相连通，并且所述刮板的侧壁均匀开设有朝向浮座表面的水孔。

19、通过采用上述技术方案，使得刮板在移动过程中，其内侧空腔中的水会通过水孔喷出，射向浮座的外壁，实现对附着物的冲击。

20、优选的，所述刮板的下端固定设置有第一磁块，且浮座的下表面固定设置有第二磁块，并且第一磁块和第二磁块两者的位置，同时相邻第一磁块和相邻第二磁块的磁极均相反。

21、通过采用上述技术方案，使得刮板旋转过程中，可以使得其在磁力作用下进行旋转，进而将其清理过程中残留的杂质抖落，确保其长期的清洁效果。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：该具有自发电能力的水质监测海上浮标可以进行高效的自发电，且发电机构可以对浮座进行有效保护，同时可以驱动刮板对浮座外侧进行实时清理，避免海洋生物附着，具体内容如下；

23、1、设置有浮盘和防护辊，通过均匀分布于浮座外侧的浮盘，可以对浮座的侧面进行有效防护，表面外物冲击浮座而造成其损坏、渗漏，同时浮盘外侧转动连接的防护辊，可以通过旋转对冲击力进行导向卸力，进一步提高了对浮座的防护效果；

24、2、设置有活动架、浮盘和发电机，当海浪经过浮盘和时，会带动浮盘和进行起伏，从而带动活动架进行往复旋转，此时活动架上端外侧的齿块会与齿轮啮合，从而驱动发电机的输出端，进而实现自动发电，以为浮标中电气设备进行供电，实现实时监测；

25、3、设置有活塞筒、第一活动环、第二活动环和刮板，当活动架进行旋转时，其会通过牵引绳拉动第二活动环进行旋转，同时在第一活动环外侧连接的扭簧作用下，可以使得第一活动环、第二活动环往复旋转，进而使得刮板可以对浮座的外侧进行自动清理，同时活动架会通过拉杆带动活塞片，使得活塞筒自动吸入海水并输送至刮板的空腔中，而后通过水孔喷出，从而附着物，进而有效提高对浮座外侧的清理效果。

技术特征：

1.一种具有自发电能力的水质监测海上浮标，包括漂浮于海面上方的浮座(1)，所述浮座(1)的上端固定安装有信号架(2)，且所述信号架(2)的外侧固定安装有光伏板(3)，并且所述浮座(1)的内侧固定安装有蓄电池(4)，同时所述蓄电池(4)的上方固定安装有控制器(5)，用来实现信号传输和水质监测，而且所述浮座(1)的下端固定安装有尾管(17)，所述尾管(17)的外侧固定安装有水质监测器；

2.根据权利要求1所述的一种具有自发电能力的水质监测海上浮标，其特征在于：所述浮盘(7)关于浮座(1)轴向等角度设置有6个，且所述浮盘(7)漂浮于水面之上，并且所述浮盘(7)的外侧周向均匀转动安装有防护辊(8)，同时所述防护辊(8)突出于浮盘(7)的侧壁。

3.根据权利要求1所述的一种具有自发电能力的水质监测海上浮标，其特征在于：所述活动架(6)呈“z”字形结构设置，且所述活动架(6)的上端贯穿浮座(1)的上端侧壁，并且所述活动架(6)的上端外壁与浮座(1)的贯穿孔之间连接有防水弹性膜。

4.根据权利要求1所述的一种具有自发电能力的水质监测海上浮标，其特征在于：所述活动架(6)的上端为圆弧形结构设置，且所述活动架(6)的圆弧段与活动架(6)的旋转轴同圆心，并且所述活动架(6)的圆弧段外侧均匀设置有齿块(9)，同时所述齿块(9)与齿轮(11)啮合连接。

5.根据权利要求1所述的一种具有自发电能力的水质监测海上浮标，其特征在于：所述活动架(6)的外侧固定连接有牵引绳(21)，且所述牵引绳(21)的另一端固定连接于第二活动环(19)的外侧，并且所述第一活动环(18)与尾管(17)之间连接有扭簧。

6.根据权利要求1所述的一种具有自发电能力的水质监测海上浮标，其特征在于：所述第二活动环(19)与刮板(22)上端的转轴之间连接有扭簧，且所述刮板(22)均匀设置于浮座(1)的外侧，并且所述刮板(22)贴合于浮座(1)的外侧，同时所述刮板(22)的两侧为斜面结构。

7.根据权利要求1所述的一种具有自发电能力的水质监测海上浮标，其特征在于：所述浮座(1)的内侧固定安装有活塞筒(12)，且所述活塞筒(12)的内侧滑动连接有活塞片(13)，并且所述活塞片(13)的侧壁贴合于活塞筒(12)的内壁，同时所述活塞片(13)与活动架(6)的上端之间固定连接有拉杆(14)，而且所述活塞筒(12)的外侧分别连接有吸液管(15)、输液管(16)，所述吸液管(15)的另一端浸没在海水中，且吸液管(15)、输液管(16)两者为流通方向相反的单向流通结构。

8.根据权利要求7所述的一种具有自发电能力的水质监测海上浮标，其特征在于：所述刮板(22)的内侧为空心结构设置，且所述刮板(22)的空腔与输液管(16)相连通，并且所述刮板(22)的侧壁均匀开设有朝向浮座(1)表面的水孔(23)。

9.根据权利要求1所述的一种具有自发电能力的水质监测海上浮标，其特征在于：所述刮板(22)的下端固定设置有第一磁块(24)，且浮座(1)的下表面固定设置有第二磁块(25)，并且第一磁块(24)和第二磁块(25)两者的位置，同时相邻第一磁块(24)和相邻第二磁块(25)的磁极均相反。

技术总结
本发明公开了一种具有自发电能力的水质监测海上浮标，包括漂浮于海面上方的浮座，所述浮座的上端固定安装有信号架，且所述信号架的外侧固定安装有光伏板，并且所述浮座的内侧固定安装有蓄电池；还包括：活动架，转动安装于浮座的外侧，所述活动架的下端转动安装有浮盘；第一活动环、第二活动环，分别转动安装于尾管和浮座的外侧，所述第一活动环、第二活动环两者通过固定架固定连接，且所述第二活动环的下端外侧转动安装有刮板，用来实现对浮座下端的自动清洁。该具有自发电能力的水质监测海上浮标可以进行高效的自发电，且发电机构可以对浮座进行有效保护，同时可以驱动刮板对浮座外侧进行实时清理，避免海洋生物附着。

技术研发人员：柯盛,张才学,刘耀谦
受保护的技术使用者：广东海洋大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14