[實用新型]基于水流發(fā)電的流速預(yù)警航標(biāo)船

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520954062.6
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN205131576U
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 包小雅;陳均;許柯;李錢;李松濤
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶交通大學(xué)
• 主分類號: B63B22/16
• 分類號: B63B22/16;B63H5/16;B63B45/00;B63B69/00;F03B13/00
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及航標(biāo)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(biāo)船，特別涉及一種能為船舶通航所必須的航標(biāo)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(biāo)船。

背景技術(shù)

為了確保船舶船組在航道航行的安全，航標(biāo)船成為江河航道上必不可少的導(dǎo)航設(shè)施。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前航標(biāo)船的主要能量來源是太陽能發(fā)電和化學(xué)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(biāo)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

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(biāo)船，航標(biāo)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(dǎo)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(dāng)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。

本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種基于水流發(fā)電的流速預(yù)警航標(biāo)船，包括船體、航標(biāo)燈、預(yù)警燈、發(fā)電機、螺旋槳和導(dǎo)流罩，所述船體下端通過連接臂垂直連接有所述導(dǎo)流罩，所述螺旋槳設(shè)置于導(dǎo)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杠垂直動力轉(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(biāo)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(biāo)，所述航標(biāo)燈設(shè)置于航標(biāo)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(dǎo)流罩內(nèi)。

為了更好地實現(xiàn)本實用新型，所述導(dǎo)流罩頂部通過軸承連接于船體的連接臂下端。

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。

為了防止水藻、泥漿進入到螺旋槳中而堵塞螺旋槳，所述導(dǎo)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。

本實用新型提供一種優(yōu)選的技術(shù)方案是：所述導(dǎo)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(dǎo)流罩對應(yīng)連接。

作為優(yōu)選，所述導(dǎo)流罩后端設(shè)有尾舵。

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：

(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(biāo)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(dǎo)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(dāng)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。

(2)本實用新型的導(dǎo)流罩末端尾舵的設(shè)計，導(dǎo)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。

(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(dǎo)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(biāo)船所處航道流速流向的情況。

(4)本實用新型在航標(biāo)船前段設(shè)置一個預(yù)警燈，當(dāng)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。

(5)本實用新型的螺旋槳導(dǎo)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(dǎo)水流的作用。

(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