一种用于浮标式深水水质监测系统的供电储能装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于浮标式深水水质监测系统的供电储能装置，包括浮标和设置在浮标上部的锥桶，锥桶的外表面搭载太阳能发电板，浮标内部嵌设有与太阳能发电板连接的蓄电池，锥桶内部设置卷扬机；浮标的底部内凹开设圆形的仪器容纳舱，卷扬机的牵引绳从上向下贯穿浮标进入仪器容纳舱，仪器容纳舱内设置有与牵引绳连接的集成式多参数水质监测仪，仪器容纳舱的舱顶设置有与蓄电池电连接的无线充电板，集成式多参数水质监测仪包括圆形的基座，基座内嵌设可充电电池

【技术实现步骤摘要】
一种用于浮标式深水水质监测系统的供电储能装置


[0001]本专利技术涉及水利与环境科学，尤其涉及一种用于浮标式深水水质监测系统的供电储能装置
。

技术介绍

[0002]水利与环境科学科研工作中，经常需要对深水的水质数据进行监测，电学元件的取电极为不便，目前采用太阳发电和无线充电结合的方案存在的缺陷是：水质监测元件所搭载的基座在回收充电时，电池与无线充电板无法保证相互正对，无法保证充电成功
。
[0003]此外，浮标受风力和水流扰动，稳定性不佳，影响监测工作的效果以及回收基座时充电模块的对正效果
。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够实现深水水质实时动态且长期的多指标监测，显著提高工作效率，此外，无线充电对接精准，浮标稳定性高
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：一种用于浮标式深水水质监测系统的供电储能装置，包括浮标和设置在浮标上部的锥桶，锥桶的外表面搭载太阳能发电板，浮标内部嵌设有与太阳能发电板连接的蓄电池，锥桶内部设置卷扬机；浮标的底部内凹开设圆形的仪器容纳舱，卷扬机的牵引绳从上向下贯穿浮标进入仪器容纳舱，仪器容纳舱内设置有与牵引绳连接的集成式多参数水质监测仪，仪器容纳舱的舱顶设置有与蓄电池电连接的无线充电板，集成式多参数水质监测仪包括圆形的基座，基座内嵌设可充电电池
、
数据存储器以及由可充电电池供电的水质监测元件，其结构中还设置有充电对正机构和浮标稳定器
。
>[0006]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述充电对正机构包括设置在所述浮标内的陀螺仪Ⅰ、
设置在所述基座内的陀螺仪Ⅱ、
转角调节器以及设置在浮标内的单片机，陀螺仪Ⅰ、
陀螺仪Ⅱ以及转角调节器均与单片机无线连接；所述转角调节器包括4个水平贯穿基座侧壁且均匀圆周阵列的通孔和安装在通孔内的水泵，水泵的排水方向按照逆时针
、
顺时针
、
逆时针
、
顺时针的次序交替排列
。
[0007]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述单片机内置的控制模块用于计算基座回收时使可充电电池与无线充电板正对的方法为公式
(1)
：
[0008][0009]式中：
α
为基座回收时需要调整的角度，
α1为陀螺仪Ⅰ检测到的浮标的转动角度，
α2为陀螺仪Ⅱ检测到的基座的转动角度
。
[0010]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述浮标稳定器包括设置在浮标内的倾角传感器和以均匀圆周阵列的方式设置在浮标侧面的浮力调节机构，浮力调节结构包括电动伸缩杆和连接在电动伸缩杆上的浮体
。
[0011]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述浮体上开设有水压平衡孔
。
[0012]作为本专利技术的一种优选技术方案，角度调节系统包括控制器
、
光强度传感器
、
全方位光感应器以及调节架，控制器综合光强度
、
光线角度
、
水面对光线的反射率计算后得出太阳能电池板最合适的倾角，调节架按照计算结果将太阳能电池板进行调整
。
[0013]作为本专利技术的一种优选技术方案，其结构中还包括缺点报警系统
。
[0014]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术能够实现深水水质实时动态且长期的多指标监测，显著提高工作效率，此外，通过充电对正机构保证了无线充电对接精准，确保充电效果，通过浮标稳定器提高浮标稳定性，为监测工作提供稳定的工作环境，进一步也保证了回收基座过程中能够将可充电电池与无线充电板正对；角度调节系统能够提高光能发电的效率
。
附图说明
[0015]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明
。
[0016]图1是本专利技术的纵剖图
。
[0017]图中：
1、
浮标 2、
锥桶 3、
太阳能发电板 4、
蓄电池 5、
卷扬机
6、
牵引绳 7、
穿线管 8、
无线充电板 9、
基座 10、
可充电电池 11、
数据存储器 12、
仪器容纳舱 13、
陀螺仪Ⅰ14、
陀螺仪Ⅱ15、
单片机
16、
电动伸缩杆 17、
浮体 18、
转角调节器
。
具体实施方式
[0018]参看图1，本专利技术的结构中包括浮标1和设置在浮标1上部的锥桶2，锥桶2的外表面搭载太阳能发电板3，浮标1内部嵌设有与太阳能发电板3连接的蓄电池4，锥桶2内部设置卷扬机5；浮标1的底部内凹开设圆形的仪器容纳舱
12
，卷扬机5的牵引绳6从上向下贯穿浮标1进入仪器容纳舱
12
，仪器容纳舱
12
内设置有与牵引绳6连接的集成式多参数水质监测仪，仪器容纳舱
12
的舱顶设置有与蓄电池4电连接的无线充电板8，集成式多参数水质监测仪包括圆形的基座9，基座9内嵌设可充电电池
10、
数据存储器
11
以及由可充电电池
10
供电的水质监测元件，其结构中还设置有充电对正机构和浮标稳定器
。
[0019]所述充电对正机构包括设置在所述浮标1内的陀螺仪Ⅰ13、
设置在所述基座9内的陀螺仪Ⅱ14、
转角调节器
18
以及设置在浮标1内的单片机
15
，陀螺仪Ⅰ13、
陀螺仪Ⅱ14
以及转角调节器
18
均与单片机
15
无线连接；转角调节器
18
包括4个水平贯穿基座9侧壁且均匀圆周阵列的通孔和安装在通孔内的水泵，水泵的排水方向按照逆时针
、
顺时针
、
逆时针
、
顺时针的次序交替排列
。
转角调节器
18
能够使基座9顺时针或逆时针旋转，转角调节器
18
的推进方向与基座9的外侧壁相切
。
[0020]所述单片机
15
内置的控制模块用于计算基座9回收时使可充电电池
10
与无线充电板8正对的方法为公式
(1)
：
[0021][0022]式中：
α
为基座9回收时需要调整的角度，
α1为陀螺仪Ⅰ检测到的浮标1的转动角度，
α2为陀螺仪Ⅱ检测到的基座9的转动角度
。
当可充电电池
10
与无线充电板8相对时，陀螺仪Ⅰ13、
陀螺仪Ⅱ14
的检测数值为0，基座9被释放再回收过程中，浮标1和基座9均会受风力或水
流驱动旋转一定的角度，陀螺仪Ⅰ13本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于浮标式深水水质监测系统的供电储能装置，包括浮标和设置在浮标上部的锥桶，锥桶的外表面搭载太阳能发电板，浮标内部嵌设有与太阳能发电板连接的蓄电池，锥桶内部设置卷扬机；浮标的底部内凹开设圆形的仪器容纳舱，卷扬机的牵引绳从上向下贯穿浮标进入仪器容纳舱，仪器容纳舱内设置有与牵引绳连接的集成式多参数水质监测仪，仪器容纳舱的舱顶设置有与蓄电池电连接的无线充电板，集成式多参数水质监测仪包括圆形的基座，基座内嵌设可充电电池
、
数据存储器以及由可充电电池供电的水质监测元件其特征在于：其结构中还设置有充电对正机构
、
浮标稳定器以及太阳能电池板的角度调节系统
。2.
根据权利要求1所述的用于浮标式深水水质监测系统的供电储能装置，其特征在于：所述充电对正机构包括设置在所述浮标内的陀螺仪Ⅰ、
设置在所述基座内的陀螺仪Ⅱ、
转角调节器以及设置在浮标内的单片机，陀螺仪Ⅰ、
陀螺仪Ⅱ以及转角调节器均与单片机无线连接；所述转角调节器包括4个水平贯穿基座侧壁且均匀圆周阵列的通孔和安装在通孔内的水泵，水泵的排水方向按照逆时针
、
顺时针
、
逆时针
、
顺时针的次序交替排列
。3.
根据权利要求2所述的用于浮标式深水水质监测系统的供电储能装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢吉，邹锐，陈豪，胡明明，简云忠，王雨春，段必辉，包宇飞，梁继媛，李姗泽，普中勇，殷淑华，温洁，曲力涛，张剑楠，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院华能集团技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：