基于水流發(fā)電的流速預(yù)警航標船的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及航標船領(lǐng)域，尤其涉及一種基于水流發(fā)電的流速預(yù)警航標船，特 別涉及一種能為船舶通航所必須的航標船提供一種新的高效供能方式，并且同時測出流速 流向提供預(yù)警的航標船。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了確保船舶船組在航道航行的安全，航標船成為江河航道上必不可少的導航設(shè) 施。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前航標船的主要能量來源是太陽能發(fā)電和化學蓄電池交替供電，但由于在 很多地方日照時間短或常年陰雨多霧天氣，無法長期靠太陽能供電，只能長期依賴蓄電池， 既耗電又不環(huán)保，而且頻繁的更換還存在一定安全隱患。且此類航標船功能單一，無法提供 關(guān)于此航段比如流速，流向等其它重要信息，不能消除航行中存在的一些安全隱患。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本實用新型的目的在于提供一種基于水流發(fā)電的 流速預(yù)警航標船，航標船以水流發(fā)電作為新的能量來源，通過水流沖擊螺旋槳轉(zhuǎn)動帶動發(fā) 電機發(fā)電，水下的尾舵可以使系統(tǒng)本身自行偏轉(zhuǎn)至流速最大的方向，達到最大發(fā)電效能的 目的。同時，由角度傳感器記錄導流罩偏轉(zhuǎn)角度，轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器記錄螺旋槳實時轉(zhuǎn)數(shù)，由單片 機率定得出動態(tài)流速流向；并且增加流速預(yù)警系統(tǒng)，把單片機采集到的航道當中的流速流 向信息，通過預(yù)警燈反饋給過往船只，達到預(yù)警的目的。
[0004] 本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0005] -種基于水流發(fā)電的流速預(yù)警航標船，包括船體、航標燈、預(yù)警燈、發(fā)電機、螺旋槳 和導流罩，所述船體下端通過連接臂垂直連接有所述導流罩，所述螺旋槳設(shè)置于導流罩前 端，螺旋槳的旋轉(zhuǎn)軸與螺紋絲杠 A固定連接，所述連接臂內(nèi)部空腔內(nèi)設(shè)有連接動力桿，連接 動力桿的下端端部連接有螺紋絲杠 B，所述螺紋絲杠 A與螺紋絲杠 B相互嚙合，且螺紋絲杠 A 的中軸線與螺紋絲杠 B的中軸線垂直，螺紋絲杠 A能將螺旋槳的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)動力垂直轉(zhuǎn)向 到連接動力桿的旋轉(zhuǎn)動力。所述連接動力桿的上端端部通過螺紋絲杜垂直動力轉(zhuǎn)向連接于 所述發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸上，即連接動力桿的上端端部固定連接有螺紋絲杠 C，發(fā)電機的轉(zhuǎn) 子旋轉(zhuǎn)軸端部連接有螺紋絲杠 D，螺紋絲杠 C的中軸線與螺紋絲杠 D的中軸線垂直，螺紋絲杠 C能將連接動力桿旋轉(zhuǎn)動力垂直轉(zhuǎn)向到發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)動力。所述發(fā)電機分別 與單片機和蓄電池電連接，所述航標燈分別與單片機和蓄電池電連接，所述預(yù)警燈分別與 單片機和蓄電池電連接，所述船體上設(shè)有航標，所述航標燈設(shè)置于航標的頂部，所述預(yù)警燈 設(shè)置于船體上。所述螺旋槳的旋轉(zhuǎn)軸、螺紋絲杠 A與螺紋絲杠 B設(shè)置于導流罩內(nèi)。
[0006] 為了更好地實現(xiàn)本實用新型，所述導流罩頂部通過軸承連接于船體的連接臂下 端。
[0007] 為了便于測量轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動次數(shù)，以便于人們精度掌握發(fā)電機的發(fā)電能量， 所述發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)有轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器。
[0008] 為了防止水藻、泥漿進入到螺旋槳中而堵塞螺旋槳，所述導流罩前端對應(yīng)螺旋槳 位置設(shè)有防護罩，該防護罩完全包裹螺旋槳。
[0009] 本實用新型提供一種優(yōu)選的技術(shù)方案是:所述導流罩的內(nèi)部設(shè)有與蓄電池電連接 的角度傳感器，角度傳感器包括上測桿和下測桿，上測桿與船體的連接臂對應(yīng)連接，下測桿 與導流罩對應(yīng)連接。
[0010] 作為優(yōu)選，所述導流罩后端設(shè)有尾舵。
[0011] 本實用新型較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：
[0012] (1)本實用新型以水流發(fā)電作為新的能量來源，通過水流沖擊螺旋槳轉(zhuǎn)動帶動發(fā) 電機發(fā)電，利用水流發(fā)電給航標船供能，充分利用水能資源，體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的理念。同時，由 角度傳感器記錄導流罩偏轉(zhuǎn)角度，轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器記錄螺旋槳實時轉(zhuǎn)數(shù)，由單片機率定得出動 態(tài)流速流向；并且增加流速預(yù)警系統(tǒng)，把單片機采集到的航道當中的流速流向信息，通過預(yù) 警燈反饋給過往船只，達到預(yù)警的目的。
[0013] (2)本實用新型的導流罩末端尾舵的設(shè)計，導流罩與船體的連接臂可轉(zhuǎn)動軸承的 連接方式，可以始終保持螺旋槳的葉片與水流方向正交，實現(xiàn)發(fā)電效率最大化。
[0014] (3)本實用新型在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸上安裝轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器采集螺旋槳轉(zhuǎn)數(shù)信息，并通過角 度傳感器記錄導流罩相對于船體的連接臂偏轉(zhuǎn)角度，由單片機分析得到航標船所處航道流 速流向的情況。
[0015] (4)本實用新型在航標船前段設(shè)置一個預(yù)警燈，當航道流態(tài)存在礙航問題時，預(yù)警 燈閃亮提醒過往船只；同時單片機得到的流態(tài)信息通過無線發(fā)射裝置反饋給船舶的智能接 收終端。
[0016] (5)本實用新型的螺旋槳導流罩可增大進罩水流速度，提高發(fā)電功率，減小螺旋槳 啟動轉(zhuǎn)數(shù)，同時能起到引導水流的作用。
[0017] (6)本實用新型適用于常年陰雨多霧地區(qū)，水電站下游非恒定流航道的監(jiān)控，山區(qū) 河流、淺灘漫灘水流和彎道斜向水流等水流不穩(wěn)定，船舶易偏離航線的流段。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0019] 圖2為圖1的局部放大示意圖。
[0020] 其中，附圖中的附圖標記所對應(yīng)的名稱為：
[0021 ] I-船體，2_航標，21-航標燈，3_螺旋獎，4_導流罩，5_螺紋絲杜A，6_螺紋絲杜B，7_ 連接動力桿，8-軸承，9-轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器，10-發(fā)電機，11-單片機，12-角度傳感器，121-下測桿， 122-上測桿，13-預(yù)警燈，14-尾舵。
【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明：
[0023] 如圖1~圖2所示，一種基于水流發(fā)電的流速預(yù)警航標船，包括船體1、航標燈21、預(yù) 警燈13、發(fā)電機10、螺旋槳3和導流罩4,船體1下端通過連接臂垂直連接有導流罩4,螺旋槳3 設(shè)置于導流罩4前端，螺旋槳3的旋轉(zhuǎn)軸與螺紋絲杠 A5固定連接，連接臂內(nèi)部空腔內(nèi)設(shè)有連 接動力桿7,連接動力桿7的下端端部連接有螺紋絲杠 B6,螺紋絲杠 A5與螺紋絲杠 B6相互嚙 合，且螺紋絲杠 A5的中軸線與螺紋絲杠 B6的中軸線垂直，螺紋絲杠 A5能將螺旋槳3的旋轉(zhuǎn)軸 的旋轉(zhuǎn)動力垂直轉(zhuǎn)向到連接動力桿7的旋轉(zhuǎn)動力。連接動力桿7的上端端部通過螺紋絲杜垂 直動力轉(zhuǎn)向連接于發(fā)電機10的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸上，即連接動力桿7的上端端部固定連接有螺紋 絲杠 C，發(fā)電機10的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸端部連接有螺紋絲杠 D，螺紋絲杠 C的中軸線與螺紋絲杠 D的 中軸線垂直，螺紋絲杠 C能將連接動力桿7旋轉(zhuǎn)動力垂直轉(zhuǎn)向到發(fā)電機10的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸的旋 轉(zhuǎn)動力。發(fā)電機10分別與單片機11和蓄電池電連接，航標燈21分別與單片機11和蓄電池電 連接，預(yù)警燈13分別與單片機11和蓄電池電連接，船體1上設(shè)有航標2,航標燈21設(shè)置于航標 2的頂部，預(yù)警燈13設(shè)置于船體1上。螺旋槳3的旋轉(zhuǎn)軸、螺紋絲杠 A5與螺紋絲杠 B6設(shè)置于導 流罩4內(nèi)。單片機11首先將由轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器9測定的轉(zhuǎn)數(shù)率定得到該處的流速，然后將不同流 速流態(tài)劃分相應(yīng)的等級，對應(yīng)不同危險的等級，預(yù)警燈發(fā)出不同顏色(危險黃色，非常危險 橙色）的閃光信號，對過往船只起到預(yù)警作用。<