基于水流发电的流速预警航标船的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及航标船领域，尤其涉及一种基于水流发电的流速预警航标船，特 别涉及一种能为船舶通航所必须的航标船提供一种新的高效供能方式，并且同时测出流速 流向提供预警的航标船。
【背景技术】
[0002] 为了确保船舶船组在航道航行的安全，航标船成为江河航道上必不可少的导航设 施。调研发现，目前航标船的主要能量来源是太阳能发电和化学蓄电池交替供电，但由于在 很多地方日照时间短或常年阴雨多雾天气，无法长期靠太阳能供电，只能长期依赖蓄电池， 既耗电又不环保，而且频繁的更换还存在一定安全隐患。且此类航标船功能单一，无法提供 关于此航段比如流速，流向等其它重要信息，不能消除航行中存在的一些安全隐患。 【实用新型内容】
[0003] 针对现有技术存在的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种基于水流发电的 流速预警航标船，航标船以水流发电作为新的能量来源，通过水流冲击螺旋桨转动带动发 电机发电，水下的尾舵可以使系统本身自行偏转至流速最大的方向，达到最大发电效能的 目的。同时，由角度传感器记录导流罩偏转角度，转数计数器记录螺旋桨实时转数，由单片 机率定得出动态流速流向；并且增加流速预警系统，把单片机采集到的航道当中的流速流 向信息，通过预警灯反馈给过往船只，达到预警的目的。
[0004] 本实用新型的目的通过下述技术方案实现：
[0005] -种基于水流发电的流速预警航标船，包括船体、航标灯、预警灯、发电机、螺旋桨 和导流罩，所述船体下端通过连接臂垂直连接有所述导流罩，所述螺旋桨设置于导流罩前 端，螺旋桨的旋转轴与螺纹丝杠 A固定连接，所述连接臂内部空腔内设有连接动力杆，连接 动力杆的下端端部连接有螺纹丝杠 B，所述螺纹丝杠 A与螺纹丝杠 B相互啮合，且螺纹丝杠 A 的中轴线与螺纹丝杠 B的中轴线垂直，螺纹丝杠 A能将螺旋桨的旋转轴的旋转动力垂直转向 到连接动力杆的旋转动力。所述连接动力杆的上端端部通过螺纹丝杜垂直动力转向连接于 所述发电机的转子旋转轴上，即连接动力杆的上端端部固定连接有螺纹丝杠 C，发电机的转 子旋转轴端部连接有螺纹丝杠 D，螺纹丝杠 C的中轴线与螺纹丝杠 D的中轴线垂直，螺纹丝杠 C能将连接动力杆旋转动力垂直转向到发电机的转子旋转轴的旋转动力。所述发电机分别 与单片机和蓄电池电连接，所述航标灯分别与单片机和蓄电池电连接，所述预警灯分别与 单片机和蓄电池电连接，所述船体上设有航标，所述航标灯设置于航标的顶部，所述预警灯 设置于船体上。所述螺旋桨的旋转轴、螺纹丝杠 A与螺纹丝杠 B设置于导流罩内。
[0006] 为了更好地实现本实用新型，所述导流罩顶部通过轴承连接于船体的连接臂下 端。
[0007] 为了便于测量转子旋转轴的转动次数，以便于人们精度掌握发电机的发电能量， 所述发电机的转子旋转轴上设有转数计数器。
[0008] 为了防止水藻、泥浆进入到螺旋桨中而堵塞螺旋桨，所述导流罩前端对应螺旋桨 位置设有防护罩，该防护罩完全包裹螺旋桨。
[0009] 本实用新型提供一种优选的技术方案是:所述导流罩的内部设有与蓄电池电连接 的角度传感器，角度传感器包括上测杆和下测杆，上测杆与船体的连接臂对应连接，下测杆 与导流罩对应连接。
[0010] 作为优选，所述导流罩后端设有尾舵。
[0011] 本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
[0012] (1)本实用新型以水流发电作为新的能量来源，通过水流冲击螺旋桨转动带动发 电机发电，利用水流发电给航标船供能，充分利用水能资源，体现节能环保的理念。同时，由 角度传感器记录导流罩偏转角度，转数计数器记录螺旋桨实时转数，由单片机率定得出动 态流速流向；并且增加流速预警系统，把单片机采集到的航道当中的流速流向信息，通过预 警灯反馈给过往船只，达到预警的目的。
[0013] (2)本实用新型的导流罩末端尾舵的设计，导流罩与船体的连接臂可转动轴承的 连接方式，可以始终保持螺旋桨的叶片与水流方向正交，实现发电效率最大化。
[0014] (3)本实用新型在转子旋转轴上安装转数计数器采集螺旋桨转数信息，并通过角 度传感器记录导流罩相对于船体的连接臂偏转角度，由单片机分析得到航标船所处航道流 速流向的情况。
[0015] (4)本实用新型在航标船前段设置一个预警灯，当航道流态存在碍航问题时，预警 灯闪亮提醒过往船只；同时单片机得到的流态信息通过无线发射装置反馈给船舶的智能接 收终端。
[0016] (5)本实用新型的螺旋桨导流罩可增大进罩水流速度，提高发电功率，减小螺旋桨 启动转数，同时能起到引导水流的作用。
[0017] (6)本实用新型适用于常年阴雨多雾地区，水电站下游非恒定流航道的监控，山区 河流、浅滩漫滩水流和弯道斜向水流等水流不稳定，船舶易偏离航线的流段。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的结构不意图；
[0019] 图2为图1的局部放大示意图。
[0020] 其中，附图中的附图标记所对应的名称为：
[0021 ] I-船体，2_航标，21-航标灯，3_螺旋奖，4_导流罩，5_螺纹丝杜A，6_螺纹丝杜B，7_ 连接动力杆，8-轴承，9-转数计数器，10-发电机，11-单片机，12-角度传感器，121-下测杆， 122-上测杆，13-预警灯，14-尾舵。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明：
[0023] 如图1~图2所示，一种基于水流发电的流速预警航标船，包括船体1、航标灯21、预 警灯13、发电机10、螺旋桨3和导流罩4,船体1下端通过连接臂垂直连接有导流罩4,螺旋桨3 设置于导流罩4前端，螺旋桨3的旋转轴与螺纹丝杠 A5固定连接，连接臂内部空腔内设有连 接动力杆7,连接动力杆7的下端端部连接有螺纹丝杠 B6,螺纹丝杠 A5与螺纹丝杠 B6相互啮 合，且螺纹丝杠 A5的中轴线与螺纹丝杠 B6的中轴线垂直，螺纹丝杠 A5能将螺旋桨3的旋转轴 的旋转动力垂直转向到连接动力杆7的旋转动力。连接动力杆7的上端端部通过螺纹丝杜垂 直动力转向连接于发电机10的转子旋转轴上，即连接动力杆7的上端端部固定连接有螺纹 丝杠 C，发电机10的转子旋转轴端部连接有螺纹丝杠 D，螺纹丝杠 C的中轴线与螺纹丝杠 D的 中轴线垂直，螺纹丝杠 C能将连接动力杆7旋转动力垂直转向到发电机10的转子旋转轴的旋 转动力。发电机10分别与单片机11和蓄电池电连接，航标灯21分别与单片机11和蓄电池电 连接，预警灯13分别与单片机11和蓄电池电连接，船体1上设有航标2,航标灯21设置于航标 2的顶部，预警灯13设置于船体1上。螺旋桨3的旋转轴、螺纹丝杠 A5与螺纹丝杠 B6设置于导 流罩4内。单片机11首先将由转数计数器9测定的转数率定得到该处的流速，然后将不同流 速流态划分相应的等级，对应不同危险的等级，预警灯发出不同颜色(危险黄色，非常危险 橙色）的闪光信号，对过往船只起到预警作用。<