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专利名称：一种水文监测用悬浮标

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202310728769.4

专利申请（专利权）人：广东省水文局湛江水文分局
权利人地址：广东省湛江市赤坎区寸金路30号

专利发明（设计）人：任雅娴,翁剑伟,吴瑞钦

专利摘要：本发明涉及悬浮标技术领域，具体公开了一种水文监测用悬浮标，包括浮标体，浮标体下方固定连接有电缆，电缆一端固定连接有数据采集器；连接座，连接座与浮标体底部固定连接；连接机构，连接机构位于浮标体与数据采集器之间；清理机构，清理机构位于连接座外侧，此水文监测用悬浮标，通过设置的清理机构能够在海洋每天两次的潮涨潮落以及每月两次的大潮和小潮作用下对浮标体底部以及连接机构表面的藤壶进行清理，从而能够定期对浮标体底部以及连接机构表面的藤壶进行清理，避免由于藤壶的附着增加海洋悬浮标的自重以及加速水下固着物局部腐蚀或导致穿孔，不需要每次维护时都需要对藤壶进行清理，降低工作人员工作强度。

主权利要求：
1.一种水文监测用悬浮标，包括：
浮标体(1)，所述浮标体(1)下方固定连接有电缆(2)，所述电缆(2)一端固定连接有数据采集器(3)；
其特征在于：
连接座(4)，所述连接座(4)与浮标体(1)底部固定连接；
连接机构(5)，所述连接机构(5)位于浮标体(1)与数据采集器(3)之间，所述连接机构(5)将浮标体(1)与数据采集器(3)连接；
清理机构(6)，所述清理机构(6)位于连接座(4)外侧，所述清理机构(6)能够对浮标体(1)以及连接座(4)表面的藤壶定期进行清理；
所述连接机构(5)包括位于连接座(4)底部的连接筒一(50)，所述连接筒一(50)内壁滑动连接有连接筒二(51)，所述连接筒二(51)一端固定连接有密封环一(52)，所述连接筒一(50)内壁开设有能够与密封环一(52)滑动连接的密封槽一(53)，所述连接筒二(51)一端内壁滑动连接有连接筒三(54)，所述连接筒三(54)一端固定连接有密封环二(55)，所述连接筒二(51)内壁开设有能够与密封环二(55)滑动连接的密封槽二(56)，所述连接筒三(54)一端与数据采集器(3)固定连接；
当落潮时，由于海水运动牵引数据采集器(3)向下运动，数据采集器(3)带动连接筒三(54)沿着连接筒二(51)内壁滑动；
所述清理机构(6)包括位于连接座(4)外侧的清理板(60)，所述清理板(60)靠近连接座(4)一侧固定连接有限位块(61)，所述连接座(4)内壁开设有能够与限位块(61)滑动连接的限位槽(62)，所述限位块(61)一端设有能够带动限位块(61)沿着限位槽(62)内壁滑动的驱动件(63)，所述清理板(60)靠近浮标体(1)一端固定连接有支撑块(64)，所述浮标体(1)内壁开设有能够与支撑块(64)滑动连接的滑动槽(65)，所述清理板(60)下方设有能够对连接筒一(50)、连接筒二(51)以及连接筒三(54)表面进行清理的清理件(66)；
通过海水落潮时的运动带动水下数据采集器(3)向下移动，数据采集器(3)牵引电缆(2)移动，电缆(2)带动驱动件(63)工作，从而能够定期带动限位块(61)沿着限位槽(62)内壁滑动，限位块(61)带动清理板(60)绕着连接座(4)表面转动以配合对浮标体(1)底部以及连接座(4)表面的藤壶进行清理；
所述驱动件(63)外侧设有传动件(612)；
所述传动件(612)包括与斜齿轮二(611)一端固定连接的收卷轮(613)，所述收卷轮(613)与连接座(4)内壁转动连接，所述电缆(2)位于收卷轮(613)外侧，所述电缆(2)分为两段，两段所述电缆(2)之间固定连接有导电滑环(614)，所述导电滑环(614)位于收卷轮(613)一端中心处，任意一段所述电缆(2)一端与浮标体(1)连接，剩余一段所述电缆(2)由收卷轮(613)内部侧壁穿出并缠绕在收卷轮(613)表面，所述电缆(2)远离导电滑环(614)一端与数据采集器(3)连接，所述收卷轮(613)内壁设有能够带动收卷轮(613)对电缆(2)进行收卷的收卷件(615)；
数据采集器(3)在海水运动作用下拉动电缆(2)，缠绕在收卷轮(613)表面的电缆(2)带动收卷轮(613)转动，收卷轮(613)带动斜齿轮二(611)转动以配合使得清理板(60)能够对连接座(4)以及浮标体(1)底部进行清理，收卷轮(613)转动使得收卷件(615)工作，当海水对数据采集器(3)的拉力降低时，收卷件(615)带动收卷轮(613)反向转动以配合对电缆(2)进行收卷并使得清理板(60)反向转动。
2.根据权利要求1所述的一种水文监测用悬浮标，其特征在于：所述驱动件(63)包括与限位块(61)一端固定连接的连接环(67)，所述连接环(67)与连接座(4)内壁转动连接，所述连接环(67)内壁固定连接有传动齿轮(68)，所述传动齿轮(68)内侧啮合有驱动齿轮(69)，所述驱动齿轮(69)与连接座(4)内壁转动连接，所述驱动齿轮(69)一端固定连接有斜齿轮一(610)，所述斜齿轮一(610)与连接座(4)内壁转动连接，所述斜齿轮一(610)外侧啮合有斜齿轮二(611)，所述斜齿轮二(611)一端与连接座(4)内壁固定连接，所述斜齿轮二(611)另一端与能够带动斜齿轮二(611)转动的传动件(612)连接。
3.根据权利要求1所述的一种水文监测用悬浮标，其特征在于：所述收卷件(615)包括位于收卷轮(613)内壁的涡旋弹簧(616)，所述涡旋弹簧(616)一端与收卷轮(613)固定连接，所述涡旋弹簧(616)另一端固定连接有支撑杆(617)，所述支撑杆(617)一端与连接座(4)内壁固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种水文监测用悬浮标，其特征在于：所述清理件(66)包括与清理板(60)底部固定连接的转动板(618)，所述转动板(618)与连接座(4)内壁转动连接，所述转动板(618)底部固定连接有清理杆一(619)，所述清理杆一(619)与连接筒一(50)表面滑动连接，所述清理杆一(619)内壁滑动连接有清理杆二(620)，所述清理杆二(620)与连接筒二(51)表面滑动连接，所述清理杆二(620)内壁滑动连接有清理杆三(621)，所述清理杆三(621)与连接筒三(54)表面滑动连接，所述清理杆三(621)一端固定连接有连接板(622)，所述连接板(622)与连接筒三(54)内壁转动连接。
5.根据权利要求1所述的一种水文监测用悬浮标，其特征在于：所述清理板(60)形状为弧形，所述清理板(60)两侧设有斜形端一(623)。
6.根据权利要求1所述的一种水文监测用悬浮标，其特征在于：所述支撑块(64)形状为梯形。
7.根据权利要求4所述的一种水文监测用悬浮标，其特征在于：所述清理杆一(619)、清理杆二(620)以及清理杆三(621)两侧分别设有斜形端二(624)。 说明书 : 一种水文监测用悬浮标技术领域[0001] 本发明涉及悬浮标技术领域，具体为一种水文监测用悬浮标。背景技术[0002] 水文监测是指通过科学方法对自然界水的时空分布、变化规律进行监控、测量、分析以及预警等的一个复杂而全面的系统工程，水文监测悬浮标的种类有很多，其中海洋浮标是以锚定在海上的观测浮标为主体组成的海洋水文水质气象自动观测站，海洋浮标是一种无人化、相对高度自动化技术、优秀的海洋气象水文观测遥测设备，它可以依照规定长期性、持续地为深海科研、海上石油开发、港口建设和建设收集所需要的海洋水文气象基本资料。[0003] 但是海洋悬浮标在工作时一般漂浮在海面，使得海洋悬浮标工作一段时间后，位于海面下的海洋悬浮标表面会附着大量藤壶，而由于藤壶的附着，会增加海洋悬浮标的自重，削弱抗风能力，加速水下固着物局部腐蚀或导致穿孔，使得每隔一段时间就需要工作人员潜入水下对海洋悬浮标表面的藤壶用铲子进行清理，不仅清理速度慢，而且劳动强度大。为此，我们提出一种水文监测用悬浮标。发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种水文监测用悬浮标，以解决上述背景技术中提出的问题。[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水文监测用悬浮标，包括：浮标体，浮标体下方固定连接有电缆，电缆一端固定连接有数据采集器；连接座，连接座与浮标体底部固定连接；连接机构，连接机构位于浮标体与数据采集器之间，连接机构将浮标体与数据采集器连接；清理机构，清理机构位于连接座外侧，清理机构能够对浮标体以及连接座表面的藤壶定期进行清理。[0006] 优选的，连接机构包括位于连接座底部的连接筒一，连接筒一内壁滑动连接有连接筒二，连接筒二一端固定连接有密封环一，连接筒一内壁开设有能够与密封环一滑动连接的密封槽一，连接筒二一端内壁滑动连接有连接筒三，连接筒三一端固定连接有密封环二，连接筒二内壁开设有能够与密封环二滑动连接的密封槽二，连接筒三一端与数据采集器固定连接。[0007] 优选的，清理机构包括位于连接座外侧的清理板，清理板靠近连接座一侧固定连接有限位块，连接座内壁开设有能够与限位块滑动连接的限位槽，限位块一端设有能够带动限位块沿着限位槽内壁滑动的驱动件，清理板靠近浮标体一端固定连接有支撑块，浮标体内壁开设有能够与支撑块滑动连接的滑动槽，清理板下方设有能够对连接筒一、连接筒二以及连接筒三表面进行清理的清理件。[0008] 优选的，驱动件包括与限位块一端固定连接的连接环，连接环与连接座内壁转动连接，连接环内壁固定连接有传动齿轮，传动齿轮内侧啮合有驱动齿轮，驱动齿轮与连接座内壁转动连接，驱动齿轮一端固定连接有斜齿轮一，斜齿轮一与连接座内壁转动连接，斜齿轮一外侧啮合有斜齿轮二，斜齿轮二一端与连接座内壁固定连接，斜齿轮二另一端设有能够带动斜齿轮二转动的传动件。[0009] 优选的，传动件包括与斜齿轮二一端固定连接的收卷轮，收卷轮与连接座内壁转动连接，电缆位于收卷轮外侧，电缆分为两段，两段电缆之间固定连接有导电滑环，导电滑环位于收卷轮一端中心处，任意一段电缆一端与浮标体连接，剩余一段电缆由收卷轮内部侧壁穿出并缠绕在收卷轮表面，电缆远离导电滑环一端与数据采集器连接，收卷轮内壁设有能够带动收卷轮对电缆进行收卷的收卷件。[0010] 优选的，收卷件包括位于收卷轮内壁的涡旋弹簧，涡旋弹簧一端与收卷轮固定连接，涡旋弹簧另一端固定连接有支撑杆，支撑杆一端与连接座内壁固定连接。[0011] 优选的，清理件包括与清理板底部固定连接的转动板，转动板与连接座内壁转动连接，转动板底部固定连接有清理杆一，清理杆一与连接筒一表面滑动连接，清理杆一内壁滑动连接有清理杆二，清理杆二与连接筒二表面滑动连接，清理杆二内壁滑动连接有清理杆三，清理杆三与连接筒三表面滑动连接，清理杆三一端固定连接有连接板，连接板与连接筒三内壁转动连接。[0012] 优选的，清理板形状为弧形，清理板两侧设有斜形端一。[0013] 优选的，支撑块形状为梯形。[0014] 优选的，清理杆一、清理杆二以及清理杆三两侧分别设有斜形端二。[0015] 本发明至少具备以下有益效果：[0016] 本申请在使用时，通过设置的连接机构能够将能够将浮标体与数据采集器连接，并且能够对浮标体与数据采集器之间的电缆进行保护，通过设置的清理机构能够对浮标体底部以及连接机构表面进行清理，相对于现有技术中每隔一段时间就需要工作人员潜入水下对海洋悬浮标表面的藤壶用铲子进行清理，不仅清理速度慢，而且劳动强度大，本申请通过设置的清理机构能够在海洋每天两次的潮涨潮落以及每月两次的大潮和小潮作用下对浮标体底部以及连接机构表面的藤壶进行清理，从而能够定期对浮标体底部以及连接机构表面的藤壶进行清理，避免由于藤壶的附着增加海洋悬浮标的自重以及加速水下固着物局部腐蚀或导致穿孔，减少工作人员工作量，不需要每次维护时都需要对藤壶进行清理，降低工作人员工作强度。附图说明[0017] 图1为本发明整体结构示意图；[0018] 图2为本发明结构连接机构主视剖视示意图；[0019] 图3为图2中A区放大示意图；[0020] 图4为本发明结构清理件仰视示意图；[0021] 图5为本发明结构连接座侧视剖视示意图；[0022] 图6为本发明结构收卷件侧视剖视示意图；[0023] 图7为实施例二示意图；[0024] 图8为本发明结构弧形刮板仰视剖视示意图。[0025] 图中：1?浮标体；2?电缆；3?数据采集器；4?连接座；5?连接机构；50?连接筒一；51?连接筒二；52?密封环一；53?密封槽一；54?连接筒三；55?密封环二；56?密封槽二；6?清理机构；60?清理板；61?限位块；62?限位槽；63?驱动件；64?支撑块；65?滑动槽；66?清理件；67?连接环；68?传动齿轮；69?驱动齿轮；610?斜齿轮一；611?斜齿轮二；612?传动件；613?收卷轮；614?导电滑环；615?收卷件；616?涡旋弹簧；617?支撑杆；618?转动板；619?清理杆一；620?清理杆二；621?清理杆三；622?连接板；623?斜形端一；624?斜形端二；7?弧形刮板；8?复位弹簧。具体实施方式[0026] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。[0027] 实施例一[0028] 请参阅图1?6，本发明提供一种技术方案：一种水文监测用悬浮标，包括浮标体1，浮标体1下方固定连接有电缆2，电缆2一端固定连接有数据采集器3；连接座4，连接座4与浮标体1底部固定连接；连接机构5，连接机构5位于浮标体1与数据采集器3之间，连接机构5将浮标体1与数据采集器3连接；清理机构6，清理机构6位于连接座4外侧，清理机构6能够对浮标体1以及连接座4表面的藤壶定期进行清理，本申请在使用时，通过设置的连接机构5能够将浮标体1与数据采集器3连接，并且连接机构5能够对浮标体1与数据采集器3之间的电缆2进行密封，使得在对海洋水质进行监测时，数据采集器3对海洋的水质信息进行监测，并将监测的信息通过电缆2传至浮标体1内，通过浮标体1将采集的信息发送至接受终端，而且在海洋中，每天有两次潮涨潮落，以及每月两次的大潮小潮，从而通过海水潮涨潮落对清理机构6产生的牵引力能够带动清理机构6工作，使得清理机构6能够定期对浮标体1底部以及连接机构5表面的藤壶进行清理，避免由于藤壶的附着增加海洋悬浮标的自重以及加速水下固着物局部腐蚀或导致穿孔，减少工作人员工作量，不需要每次维护时都需要对藤壶进行清理，降低工作人员工作强度。[0029] 连接机构5包括位于连接座4底部的连接筒一50，连接筒一50与连接座4底部固定连接，连接筒一50内壁滑动连接有连接筒二51，连接筒二51一端固定连接有密封环一52，连接筒一50内壁开设有能够与密封环一52滑动连接的密封槽一53，连接筒二51一端内壁滑动连接有连接筒三54，连接筒三54一端固定连接有密封环二55，连接筒二51内壁开设有能够与密封环二55滑动连接的密封槽二56，连接筒三54一端与数据采集器3固定连接，当落潮时，由于海水运动牵引数据采集器3向下运动，数据采集器3带动连接筒三54沿着连接筒二51内壁滑动，同时，连接筒三54带动密封环二55沿着密封槽二56内壁滑动，从而使得连接筒三54在连接筒二51内壁滑动时不会有海水进入连接筒二51内部，当密封环二55滑动至密封槽二56端部时，密封环二55拉动连接筒二51移动，连接筒二51带动密封环一52沿着密封槽一53内壁滑动，从而使得连接筒二51在连接筒一50内壁滑动时，不会有海水进入连接筒一50内部，从而通过数据采集器3的运动带动电缆2运动，电缆2带动清理机构6工作以配合对连接筒一50、连接筒二51、连接筒三54以及浮标体1表面吸附的藤壶进行定期清理。[0030] 清理机构6包括位于连接座4外侧的清理板60，清理板60形状为弧形一以配合与浮标体1底部贴合，清理板60两侧为斜形端一623以配合将浮标体1以及连接座4表面的藤壶刮除，清理板60靠近连接座4一侧固定连接有限位块61，连接座4内壁开设有能够与限位块61滑动连接的限位槽62，限位块61一端设有能够带动限位块61沿着限位槽62内壁滑动的驱动件63，清理板60靠近浮标体1一端固定连接有支撑块64，支撑块64形状为梯形以配合使得支撑块64在滑动槽65内壁滑动时能够将滑动槽65内的藤壶等异物进行清理，避免异物将滑动槽65堵住影响支撑块64在滑动槽65内壁滑动，浮标体1内壁开设有能够与支撑块64滑动连接的滑动槽65，清理板60下方设有能够对连接筒一50、连接筒二51以及连接筒三54表面进行清理的清理件66，清理机构6工作时，通过海水落潮时的运动带动水下数据采集器3向下移动，数据采集器3牵引电缆2移动，电缆2带动驱动件63工作，从而能够定期带动限位块61沿着限位槽62内壁滑动，限位块61带动清理板60绕着连接座4表面转动以配合对浮标体1底部以及连接座4表面的藤壶进行清理，并且清理板60带动清理件66工作以配合对连接筒一50、连接筒二51以及连接筒三54表面进行清理，通过海水每天两次的潮涨潮落以及每月两次的大潮和小潮使得清理板60能够定期对浮标体1底部以及连接座4表面的藤壶进行刮除，从而避免藤壶大量寄生影响浮标体1的抗风性。[0031] 驱动件63包括与限位块61一端固定连接的连接环67，连接环67与连接座4内壁转动连接，连接环67内壁固定连接有传动齿轮68，传动齿轮68内侧啮合有驱动齿轮69，驱动齿轮69与连接座4内壁转动连接，驱动齿轮69一端固定连接有斜齿轮一610，斜齿轮一610与连接座4内壁转动连接，斜齿轮一610外侧啮合有斜齿轮二611，斜齿轮二611一端与连接座4内壁固定连接，斜齿轮二611另一端设有能够带动斜齿轮二611转动的传动件612，驱动件63工作时，电缆2通过传动件612带动斜齿轮二611转动，斜齿轮二611带动斜齿轮一610转动，斜齿轮一610带动驱动齿轮69转动，通过驱动齿轮69带动传动齿轮68转动从而使得连接环67能够在连接座4内壁转动，连接环67带动外侧的限位块61沿着限位槽62内壁转动以配合带动清理板60能够定期对连接座4以及浮标体1底部进行清理，使得工作人员在定期对浮标体1进行维护时不需要对浮标体1底部的藤壶进行清理，降低工作人员维护工作量。[0032] 传动件612包括与斜齿轮二611一端固定连接的收卷轮613，收卷轮613与连接座4内壁转动连接，电缆2位于收卷轮613外侧，电缆2分为两段，两段电缆2之间固定连接有导电滑环614，通过设置的导电滑环614能够使得两段电缆2相对转动，导电滑环614位于收卷轮613一端中心处，导电滑环614与收卷轮613内壁固定连接，任意一段电缆2一端与浮标体1连接，剩余一段电缆2由收卷轮613内部侧壁穿出并缠绕在收卷轮613表面，电缆2远离导电滑环614一端与数据采集器3连接，收卷轮613内壁设有能够带动收卷轮613对电缆2进行收卷的收卷件615，传动件612工作时，数据采集器3在海水运动作用下拉动电缆2，缠绕在收卷轮613表面的电缆2带动收卷轮613转动，收卷轮613带动斜齿轮二611转动以配合使得清理板60能够对连接座4以及浮标体1底部进行清理，收卷轮613转动使得收卷件615工作，当海水对数据采集器3的拉力降低时，收卷件615带动收卷轮613反向转动以配合对电缆2进行收卷并使得清理板60反向转动。[0033] 收卷件615包括位于收卷轮613内壁的涡旋弹簧616，涡旋弹簧616一端与收卷轮613固定连接，涡旋弹簧616另一端固定连接有支撑杆617，支撑杆617一端与连接座4内壁固定连接，当海水牵引数据采集器3向下移动时，缠绕在收卷轮613表面的电缆2带动收卷轮613转动，收卷轮613带动涡旋弹簧616收缩，当海水对数据采集器3的拉力降低时，处于收缩状态的涡旋弹簧616带动收卷轮613反向转动从而使得收卷轮613将电缆2再次缠绕在收卷轮613表面，并使得数据采集器3再次回到初始位置，而数据采集器3在海水落潮时通过移动能够降低浮标体1受到的海水拉扯。[0034] 清理件66包括与清理板60底部固定连接的转动板618，转动板618与连接座4内壁转动连接，转动板618底部固定连接有清理杆一619，清理杆一619与连接筒一50表面滑动连接，清理杆一619内壁滑动连接有清理杆二620，清理杆二620与连接筒二51表面滑动连接，清理杆二620内壁滑动连接有清理杆三621，清理杆一619、清理杆二620以及清理杆三621两侧分别设有斜形端二624以配合对藤壶进行清理，清理杆三621与连接筒三54表面滑动连接，清理杆三621一端固定连接有连接板622，连接板622与连接筒三54内壁转动连接，清理件66工作时，清理板60带动转动板618转到，转动板618带动清理杆一619绕着连接筒一50表面转动以配合对连接筒一50表面进行清理，并且清理杆一619带动清理杆二620移动，清理杆二620绕着连接筒二51表面转动以配合对连接筒二51表面藤壶进行清理，清理杆二620带动清理杆三621，清理杆三621绕着连接筒三54表面转动以配合对连接筒三54表面藤壶进行清理，清理杆三621连接板622绕着连接筒内壁转动，并且连接筒二51以及连接筒三54移动时能够带动清理杆二620以及清理杆三621移动以配合对移动的连接筒二51以及连接筒三54表面进行清理。[0035] 实施例二[0036] 如图7?8，在本实施例二中，其他结构不变，与实施例一不同的是连接座4内壁滑动连接有弧形刮板7，弧形刮板7一端固定连接有复位弹簧8，复位弹簧8一端与连接座4内壁固定连接，当清理板60绕着连接座4底部表面转动时，清理板60带动转动板618转动，转动板618沿着连接座4表面转动从而使得转动板618相对于弧形刮板7转动，进而弧形刮板7能够对转动板618表面聚集的藤壶进行清理，并且当清理板60转动至弧形刮板7位置时，清理板60先与弧形刮板7的侧边发生挤压，从而清理板60逐步推动弧形刮板7沿着连接座4内壁滑动并挤压复位弹簧8，当清理板60划过弧形刮板7表面时，清理板60不再挤压复位弹簧8，处于压缩状态的复位弹簧8推动弧形刮板7滑出连接座4内壁以配合继续对连接板622表面的藤壶进行清理。[0037] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。[0038] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

专利地区：广东

专利申请日期：2023-06-19

专利公开日期：2024-11-22

专利公告号：CN116729562B