自发电式海洋水质检测平台及自发电检测方法技术

本发明专利技术公开了一种自发电式海洋水质检测平台及自发电检测方法，包括自发电系统和水质检测传感器；其中，自发电系统包括固定架、第一挡板、第一连杆、第一棘爪、第一棘轮、第一大齿轮、小齿轮和发电机，固定架安装在检测平台上，第一挡板与固定架铰接，第一连杆的一端与第一挡板铰接，另一端与第一棘爪连接，第一棘爪与第一棘轮配合，第一棘轮与第一大齿轮共轴设置，第一大齿轮与小齿轮啮合，小齿轮与发电机输入端连接；水质检测传感器设置于检测平台上，与发电机的输出端连接。通过利用海浪能进行自发电，直接对水质监测传感器进行供电，可以避免陆地输电或更换蓄电池等方式的繁琐，使水质监测系统更加简洁、方便。

Self generating marine water quality testing platform and self generating detection method

【技术实现步骤摘要】
自发电式海洋水质检测平台及自发电检测方法
本专利技术属于自发电水质监测领域，具体涉及一种自发电式海洋水质检测平台及自发电检测方法。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。随着科技的高速发展和陆地能源的日益短缺，各国的开发眼光纷纷落到了海洋身上，这使得开发利用海洋资源、发展海洋经济逐渐成为许多国家经济的重要支撑。但近年来，海洋环境污染日趋严重，海洋生态环境受到了严重的破坏，海洋环境正在恶化的事实警示了海洋环境可持续发展的重要性。海洋环境监测是海洋环境事业的基础，做好海洋环境监测工作对促进海洋环境事业健康发展、建设生态文明强国有着至关重要的意义。海洋垃圾对海洋生物和人类造成负面的影响不容忽视，因此水质监测也显得尤为重要。水质监测是水资源保护最重要的工作基础和技术支撑，准确、及时、可靠的水质监测数据是水资源保护依法行政的基础。近年来，水质自动监测技术在许多国家地表水监测中得到了广泛的应用，但是专利技术人发现，水质监测过程中，一般是采用陆地输电或者更换蓄电池等方式进行供电，供电较为繁琐，且难以保证水质的持续监测。此外，由于海洋中海水腐蚀以及生物附着的影响，装置的完整度也是发电是否高效的关键影响因素，现有技术中的水质检测装置没有对该种因素进行检测的功能。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种自发电式海洋水质检测平台及自发电检测方法。通过利用海浪能进行自发电，直接对水质监测传感器进行供电，可以避免陆地输电或更换蓄电池等方式的繁琐，使水质监测系统更加简洁、方便。为解决以上技术问题，本专利技术的以下一个或多个实施例提供了如下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种自发电式海洋水质检测平台，包括自发电系统和水质检测传感器；其中，自发电系统包括固定架、第一挡板、第一连杆、第一棘爪、第一棘轮、第一大齿轮、小齿轮和发电机，固定架安装在检测平台上，第一挡板与固定架铰接，第一连杆的一端与第一挡板铰接，另一端与第一棘爪连接，第一棘爪与第一棘轮配合，第一棘轮与第一大齿轮共轴设置，第一大齿轮与小齿轮啮合，小齿轮与发电机输入端连接；水质检测传感器设置于检测平台上，与发电机的输出端连接。第二方面，本专利技术提供一种自发电式海洋水质检测平台的自发电检测方法，包括如下步骤：海洋水质检测过程中，海浪脉冲冲击第一挡板，第一挡板发生周期性转动-复位，转动时，通过第一导杆带动第一棘爪运动，使第一棘轮发生转动，第一棘轮带动第一大齿轮旋转，通过小齿轮带动发电机工作，为水质检测传感器供电。与现有技术相比，本专利技术的以上一个或多个技术方案取得了以下有益效果：基于棘轮机构的自发电式海洋水质检测平台，将产生的电能对水质传感器进行直接输送，不仅使得水质传感器达到了高度自动化的目的，减少了水质检测对环境的要求，而且避免了陆上输电或者更换蓄电池的步骤，降低了对环境的需求，扩大了应用范围。超声波传感器通过检测挡板表面粗糙度，来检测装置的海水腐蚀程度和海洋生物附着的情况，实现了实时监测，避免装置受损造成发电效率过低等问题。棘轮机构采用两个挡板，将正反两方向海浪能分开收集，避免了四杆机构需旋转360°，易产生死角情况，使装置卡死、倒转等问题。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是本专利技术实施例的基于棘轮机构的自发电式海洋水质检测平台主视图结构示意图；图2为本专利技术实施例的基于棘轮机构的自发电式海洋水质检测平台的局部装配区域俯视图结构示意图；图3为本专利技术实施例的基于棘轮机构的自发电式海洋水质检测平台的挡板结构示意图；图4为本专利技术实施例的第一大齿轮、第二大齿轮以及小齿轮的相互啮合的结构示意图。其中，1、无线串口；2、第一连杆；3、单片机；4、水压传感器；5、马达；6、齿轮；7、固定架；8、超声波传感器；9、棘爪；10、发电机；11、第一大齿轮；12、第一挡板；13、固定平台；14、水质检测传感器；15、第一棘轮；16、小轴；17、第二棘轮；18、小齿轮；19、第二大齿轮；20、第二挡板；21、螺旋导轨；22、第二大轴；23、第一大轴。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。第一方面，本专利技术提供一种自发电式海洋水质检测平台，包括自发电系统和水质检测传感器；其中，自发电系统包括固定架、第一挡板、第一连杆、第一棘爪、第一棘轮、第一大齿轮、小齿轮和发电机，固定架安装在检测平台上，第一挡板与固定架铰接，第一连杆的一端与第一挡板铰接，另一端与第一棘爪连接，第一棘爪与第一棘轮配合，第一棘轮与第一大齿轮共轴设置，第一大齿轮与小齿轮啮合，小齿轮与发电机输入端连接；水质检测传感器设置于检测平台上，与发电机的输出端连接。在一些实施例中，自发电系统还包括第二挡板、第二连杆、第二棘爪、第二棘轮和第二大齿轮，第二挡板与固定架铰接，且与第一挡板相对设置，第二连杆的一端与第二挡板铰接，另一端与第二棘爪连接，第二棘爪与第二棘轮配合，第二棘轮与第二大齿轮共轴设置，第二大齿轮与第一大齿轮啮合。设置第二组发电装置，第一挡板与第二挡板相对设置，将正反两方向海浪能分开收集，避免了四杆机构需旋转360°，易产生死角，使装置卡死、倒转等问题的产生。进一步的，第一挡板和第二挡板的侧面均设置有超声波传感器。超声波传感器用于检测第一挡板和第二挡板表面的粗糙度和海洋生物的附着情况。进一步的，第二大齿轮与小齿轮啮合。进一步的，所述固定架上设置有第一限位块和第二限位块，第一限位块设置于第一挡板的最大行程处，第二限位块设置于第二挡板的最大行程处。第一限位块和第二限位块可以保证发电系统的安全稳定工作，避免第一挡板和第二挡板在较大冲击作用下的过运动。在一些实施例中，所述固定架的两侧分别通过螺旋导轨安装在检测平台上，螺旋导轨可旋转地安装于检测平台上，且螺旋导轨与马达的输出端配合。马达工作，带动螺旋导轨旋转，进而带动固定架上移或下移，以适应涨潮退潮时的海面高度，以更好地实现发电。进一步的，还包括单片机和水压传感器，单片机和水压传感器均设置于检测平台上，水压传感器和马达均与单片机信号连接。水压传感器可以实时测量其所处位置的水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自发电式海洋水质检测平台，其特征在于：包括自发电系统和水质检测传感器；/n其中，自发电系统包括固定架、第一挡板、第一连杆、第一棘爪、第一棘轮、第一大齿轮、小齿轮和发电机，固定架安装在检测平台上，第一挡板与固定架铰接，第一连杆的一端与第一挡板铰接，另一端与第一棘爪连接，第一棘爪与第一棘轮配合，第一棘轮与第一大齿轮共轴设置，第一大齿轮与小齿轮啮合，小齿轮与发电机输入端连接；/n水质检测传感器设置于检测平台上，与发电机的输出端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种自发电式海洋水质检测平台，其特征在于：包括自发电系统和水质检测传感器；
其中，自发电系统包括固定架、第一挡板、第一连杆、第一棘爪、第一棘轮、第一大齿轮、小齿轮和发电机，固定架安装在检测平台上，第一挡板与固定架铰接，第一连杆的一端与第一挡板铰接，另一端与第一棘爪连接，第一棘爪与第一棘轮配合，第一棘轮与第一大齿轮共轴设置，第一大齿轮与小齿轮啮合，小齿轮与发电机输入端连接；
水质检测传感器设置于检测平台上，与发电机的输出端连接。


2.根据权利要求1所述的自发电式海洋水质检测平台，其特征在于：自发电系统还包括第二挡板、第二连杆、第二棘爪、第二棘轮和第二大齿轮，第二挡板与固定架铰接，且与第一挡板相对设置，第二连杆的一端与第二挡板铰接，另一端与第二棘爪连接，第二棘爪与第二棘轮配合，第二棘轮与第二大齿轮共轴设置，第二大齿轮与第一大齿轮啮合。


3.根据权利要求1所述的自发电式海洋水质检测平台，其特征在于：第一挡板和第二挡板的侧面均设置有超声波传感器。


4.根据权利要求1所述的自发电式海洋水质检测平台，其特征在于：第二大齿轮与小齿轮啮合。


5.根据权利要求1所述的自发电式海洋水质检测平台，其特征在于：所述固定架上设置有第一限位块和第二限位块，第一限位块设置于第一挡板的最大行程处，第二限位块设置于第二挡板的最大行程处。


6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘庆玉，张峰，李克轩，古芯源，庄涵颖，郑勇，李佳鑫，马茗山，孟凡华，牛正然，刘润，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37