一种海浪实时监测预警系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种海浪实时监测预警系统，其包括固定杆、套筒、发电装置、传动装置以及报警装置。套筒顶部转动连接在固定杆上。发电装置设置在套筒的空腔内，发电装置包括转子转轴。转子转轴的底端转动式安装在套筒的底壁上。传动装置包括输入轴、齿轮组、输出轴及单向传动组件。输入轴的一端通过齿轮组与固定杆传动连接，另一端通过单向传动组件与输出轴单向转动连接。输出轴固定连接在转子转轴顶端上。报警装置包括处理器、无线通讯模块以及电源。处理器与发电装置通信连接。微处理器与无线通讯模块通信连接。处理器、发电装置以及无线通讯模块分别与电源电连接。该系统的监测预警性能持续稳定，为海洋灾害的相关工作提供充分的数据支撑。数据支撑。数据支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种海浪实时监测预警系统


[0001]本技术涉及海洋监测
，特别是涉及一种海浪实时监测预警系统。

技术介绍

[0002]海洋灾害是指海洋自然环境发生异常或激烈变化，导致在海上或海岸发生的灾害。海洋灾害的种类有很多，主要有风暴潮、海浪等。其中，风暴潮(Storm Tide)是由于剧烈的大气扰动，如强风和气压骤变(通常指台风和温带气旋等灾害性天气系统)导致海水异常升降，同时和天文潮(通常指潮汐)叠加时的情况，如果这种叠加恰好是强烈的低气压风暴涌浪形成的高涌浪与天文高潮叠加则会形成更强的破坏力。
[0003]随着技术的发展，对于海洋灾害的预警需要预警设备，常见的设备包括悬浮设备和沉底设备。目前，风暴潮的的预警级别一般是根据浪高和潮位进行估算，传统的浪高监测预警设备投放不方便，独自作业周期短，从而难以及时且有效地对海浪进行监测预警。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对现有技术中难以对海浪进行持续有效地监测预警的技术问题，本技术提供一种海浪实时监测预警系统。
[0005]本技术公开一种海浪实时监测预警系统，其包括：固定杆、套筒、发电装置、传动装置以及报警装置。套筒顶部转动连接在固定杆上，且套筒内部设有空腔。发电装置设置在套筒的空腔内，发电装置包括转子转轴。转子转轴的底端转动式安装在套筒的底壁上。传动装置设置在套筒的顶端。传动装置包括输入轴、齿轮组、输出轴、以及单向传动组件。输入轴的一端通过齿轮组与固定杆传动连接，另一端通过单向传动组件与输出轴单向转动连接。输出轴固定连接在转子转轴顶端上。报警装置设置在套筒内部。报警装置包括处理器、无线通讯模块以及电源。处理器通过一个电流信号采集电路与发电装置通信连接。微处理器与无线通讯模块通信连接。处理器、发电装置以及无线通讯模块分别与电源电连接。
[0006]作为上述方案的进一步改进，海浪实时监测预警系统还包括：两根支架、漂浮板以及至少一根牵引绳。
[0007]两根支架分别与固定杆的两端固定连接。
[0008]漂浮板上表面与两根支架固定连接。
[0009]牵引绳固定连接在漂浮板的下表面。
[0010]作为上述方案的进一步改进，套筒顶部设置有耳板。耳板设置有两块，且分别固定连接在套筒顶部的相对两侧。两块耳板上分别开设有供固定杆贯穿的通孔，且两块耳板与固定杆转动连接。
[0011]作为上述方案的进一步改进，套筒的外侧还固定套设有至少一个箍环。两块耳板均与箍环固定连接。
[0012]作为上述方案的进一步改进，发电装置为摩擦纳米发电机。发电装置还包括软接触薄膜、定子薄膜以及固定在转子转轴上的安装板。定子薄膜设置为筒状，且同轴固定在套
筒的内壁上。软接触薄膜设置有多片，且多个软接触薄膜呈圆周阵列式分布在转子转轴的周向。每片软接触薄膜的一端与转子转轴的侧面固定，另一端与定子薄膜的表面接触但不固定。安装板设置有多块，且分别与多片软接触薄膜对应。每块安装板与软接触薄膜。
[0013]作为上述方案的进一步改进，齿轮组包括第一锥齿轮和第二锥齿轮。第一锥齿轮与输出轴的顶端固定连接。第二锥齿轮固定套接在固定杆上。第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合。
[0014]作为上述方案的进一步改进，单向传动组件采用棘轮单元或单向轴承。
[0015]作为上述方案的进一步改进，单向传动组件采用棘轮单元时，包括外轮、内轮、棘齿环、拨片以及弹性件。外轮的内部设有空腔，且底壁上开设有与空腔连通的通孔。外轮的底部转动连接在套筒的顶部。棘轮环固定连接在外轮的空腔内壁上。内轮同轴设置在外轮的空腔中，并与输出轴的顶端固定连接，进而与转子转轴相对固定。输出轴的底端依次贯穿外轮的通孔以及套筒的顶壁，并与转子转轴固定。内轮的侧面开设有收容槽。拨片的一端转动安装在收容槽内，另一端与棘齿环啮合。弹性件的两端分别与拨片以及收容槽的内壁固定连接。
[0016]作为上述方案的进一步改进，单向传动组件采用单向轴承时，单向轴承的外环转动式安装在套筒的顶部，并与输入轴固定连接。单向轴承的内环与输出轴固定连接，进而与转子转轴相对固定。
[0017]作为上述方案的进一步改进，电源为可充电式电池。
[0018]与现有技术相比，本技术公开的技术方案具有如下有益效果：
[0019]该海浪实时监测预警系统在海平面上架设固定杆以及转动式的套筒，套筒能够随海浪击打而发生随机方向的转动以及后续的钟摆运动，再利用传动装置将运动所产生的随机机械能转化为发电装置所需要的单向机械能，从而发电装置可以为报警装置持续提供电输出。在放电过程中，处理器可以根据预设时间段内的电流值来判断实时浪高，并利用无线通讯模块将浪高实时发送给远程的交互端，进而实现对海浪进行实时的监测和预警。另外，发电装置产生的电量还可以储存进电源中，继而为处理器以及无线通讯模块提供持续的电能，避免因电能耗尽而缩短独自作业周期，有效维持了监测预警的持续稳定运行，为海洋灾害的相关研究工作提供充分的数据支撑。
附图说明
[0020]图1为本技术较佳实施例中海浪实时监测预警系统的立体结构示意图；
[0021]图2为图1中套筒安装在固定杆上时的立体结构示意图；
[0022]图3为图2中套筒内发电装置的立体结构示意图；
[0023]图4为图2中传动装置的主视图；
[0024]图5为图4中外轮内部的立体结构示意图；
[0025]图6为图5中内轮的立体结构示意图；
[0026]图7为图4中外轮内部的俯视结构示意图；
[0027]图8为图2中报警装置安装在套筒内部底壁时的立体结构示意图。
[0028]主要元件符号说明
[0029]1、固定杆；2、套筒；21、耳板；22、箍环；31、转子转轴；32、软接触薄膜；33、定子薄
膜；34、安装板；41、输入轴；42、齿轮组；421、第一锥齿轮；422、第二锥齿轮；43、输出轴；44、单向传动组件；441、外轮；442、内轮；443、棘齿环；444、拨片；445、弹性件；51、处理器；52、无线通讯模块；53、电源；6、支架；7、漂浮板；8、牵引绳。
[0030]以上主要元件符号说明结合附图及具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
具体实施方式
[0031]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0032]需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海浪实时监测预警系统，其特征在于，其包括：固定杆(1)；套筒(2)，其顶部转动连接在固定杆(1)上，且套筒(2)内部设有空腔；发电装置，其设置在套筒(2)的空腔内，发电装置包括转子转轴(31)；转子转轴(31)的底端转动式安装在套筒(2)的底壁上；传动装置，其设置在套筒(2)的顶端；传动装置包括输入轴(41)、齿轮组(42)、输出轴(43)、以及单向传动组件(44)；输入轴(41)的一端通过齿轮组(42)与固定杆(1)传动连接，另一端通过所述单向传动组件(44)与输出轴(43)单向转动连接；输出轴(43)固定连接在转子转轴(31)顶端上；以及报警装置，其设置在套筒(2)内部；所述报警装置包括处理器(51)、无线通讯模块(52)以及电源(53)；处理器(51)通过一个电流信号采集电路与发电装置通信连接；微处理器(51)与无线通讯模块(52)通信连接；处理器(51)、发电装置以及无线通讯模块(52)分别与电源(53)电连接。2.根据权利要求1所述的海浪实时监测预警系统，其特征在于，所述海浪实时监测预警系统还包括：两根支架(6)，其分别与固定杆(1)的两端固定连接；漂浮板(7)，其上表面与两根支架(6)固定连接；以及至少一根牵引绳(8)，其固定连接在漂浮板(7)的下表面。3.根据权利要求1所述的海浪实时监测预警系统，其特征在于，套筒(2)顶部设置有耳板(21)；耳板(21)设置有两块，且分别固定连接在套筒(2)顶部的相对两侧；两块耳板(21)上分别开设有供固定杆(1)贯穿的通孔，且两块耳板(21)与固定杆(1)转动连接。4.根据权利要求3所述的海浪实时监测预警系统，其特征在于，套筒(2)的外侧还固定套设有至少一个箍环(22)；两块耳板(21)均与箍环(22)固定连接。5.根据权利要求1所述的海浪实时监测预警系统，其特征在于，所述发电装置为摩擦纳米发电机；所述发电装置还包括软接触薄膜(32)、定子薄膜(33)以及固定在转子转轴(31)上的安装板(34)；定子薄膜(33)设置为筒状，且同轴固定在套筒(2)的内壁上；软接触薄膜(32)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宝东，郝宇涛，王中林，
申请(专利权)人：长三角嘉兴纳米应用技术研究院，
类型：新型
国别省市：