风能自洁摄像头的制作方法

本实用新型涉及海岸线摄像头领域，特别涉及一种风能自洁摄像头。

背景技术：

我国复原辽阔，海岸线漫长，虽然边防守岛守礁部队众多，但是仅仅一开人工监控岛屿的情况是远远不够的，随着通信手段和网络科技的发展，采用无线监控摄像头来监视岛上的一举一动已经成为可能。

授权公告号为CN105847649A中国专利公开了一种基于波浪能发电的岛屿用无线监控摄像头，其包括基座、摄像机、若干个波浪能发电装置，所述摄像机的底部固定设置于所述基座的顶部，所述基座的中部还设置有蓄电池组，所述蓄电池组的输入端于所述波浪能发电装置的输出端点连接，所述蓄电池的上方设置有路由器，所述蓄电池组的输出端分别于所述滤油器、所述摄像机点连接，所述路由器的一端与所述摄像机相连，所述路由器的输出端通过WIFI无线网络外接智能手机或平板电脑，所述路由器的输出端通过网线外接本地服务器。

现有技术的不足之处在于，海边的风力和湿度都较大，且岛屿上一般会有沙土，随风而起的沙土会逐渐附着在摄像头表面而导致镜面模糊，摄像效果变差，因此需要一个保持摄像头镜面清洁的机构。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种风能自洁摄像头，其解决了海岸线或岛屿上摄像头的镜面会随着的灰尘会逐渐附着在摄像头表面而导致模糊问题，具有自动清理污渍，时刻保持摄像头拍摄表面洁净的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种包括摄像头和用于放置摄像头的支架，所述摄像头的外部套接有固定在支架上的防水外壳，所述防水外壳上设置有供摄像头拍摄所需的透明罩，所述支架上设置有受风力带动旋转的风轮，所述支架上设置有受风轮带动擦拭透明罩表面的擦拭件。

采用上述结构，防水外壳可以减少摄像头的受到的雨水、浪潮的水、或潮湿环境所带来的不良影响，并且透明罩设计合理可以优化摄像头的聚焦，使其拍摄的范围更大、更清晰；防水外壳在防水的同时也防止了灰尘污染摄像头镜面，因此清洗透明罩外壳即可保证摄像头拍摄清晰，擦拭件可以不断擦拭透明罩表面，保持透明罩清洁，而驱动擦拭件擦拭的是风力，风力是海面或近海区域很丰富的能源，利用风能驱动可以长期持续有效的保持清洁效果。

进一步优选为：所述支架上竖直固定有一根丝杆、一根光杆以及一根限位杆，所述丝杆上设置有与其螺纹连接的移动件，所述移动件的与限位杆滑移连接，所述擦拭件的一端固定在移动件上，另一端通过设置套环与光杆滑移连接，所述透明罩的表面在擦拭件的扫动路径上，所述丝杆受风轮带动旋转。

采用上述结构，风轮转动带动丝杆旋转，由于限位杆阻止了移动件的旋转，丝杆将旋转转换为移动件的竖直直线运动，从而带动擦拭件上下移动，由于擦拭件的另一端通过套环套接在光杆上，擦拭件会存在一个竖直扫动路径，现将透明罩设置在扫动路径上，在擦拭件上下移动的时候即可对透明罩表面进行擦拭，并且由于风是由于高低气压引起的，风向数情况下都是在一段时间内朝一个方向或以一定角度偏移，同时在不同时间段海岸线或岛屿上的风向一般是不同的；假设风向朝南，风轮带动擦拭件上升，那么在过一顿时间风向朝北向的时，擦拭件才会受带动下降，这就形成间隙性的擦拭透明罩的效果，避免了连续擦拭对拍摄效果产生影响，也避免了擦拭过度对透明罩表面产生磨损。

进一步优选为：所述擦拭件的长度长于丝杆与光杆的间距，所述风轮的轮轴通过连接设置在支架上的减速机与丝杆传动连接。

采用上述结构，为了保持或优化摄像头的拍摄效果，透明罩的表面一般会设置为外凸的曲面，也就擦拭件在扫过透明罩表面的时候擦拭件的长度需要长于丝杆和光杆之间的间距才能完全从透明罩表面扫过；

在不接触透明罩的时候，由于重力的作用，以及套环的自由活动特性和套环自身的重力，擦拭件会基本保持倾斜状态，在接触透明罩的时候由于所需长度变长，套环会逐渐向移动件所在的高度靠近，同时由于重力的作用擦拭件会保持一定的张紧力，从而更好的保证擦拭效果。

风轮因其叶片长度和阻力的作用产生的速度会不同，减速机可以调整风轮产生的输出转速，从而使得对应不同地理位置调节为合适的转速比使得擦拭的速度更为合适。

进一步优选为：所述防水外壳上设置有喷水管道，所述支架上设置有自动抽取海水的供水箱，所述喷水管道环绕在透明罩边缘，并且喷水管道上设置有多个朝向透明罩的喷水孔。

采用上述结构，通过供水箱对海水抽取，而后通过喷水管道以喷水孔环绕的喷水的方式喷射至透明罩外表面，均匀的冲刷透明罩表面，同时将透明罩表面湿润，擦拭件在擦拭的同时也会被浸润，从而使得擦拭效果更好。

进一步优选为：所述供水箱内设置有供水仓和动力仓， 所述供水仓内设置有推送供水机构，所述动力仓内设置有传动机构，所述支架上设置有驱动机构，所述推送供水机构通过传动机构受控于驱动机构。

采用上述结构，驱动机构传递动力至供水箱，而后通过动力仓内的传动机构传递动力至供水仓内的推送供水机构，继而将供水仓内的水输送至喷水管道。

进一步优选为：所述推送供水机构包括与供水仓内壁滑移连接的活塞、连接在活塞上的推送杆，所述供水仓的侧壁上连通设置有连接至海水水下的接引管。

采用上述结构，驱动机构机构推动活塞，进而不断的将活塞下方的水推入喷水管道，继而从喷水管道上的喷水孔喷出，在下压活塞的时候可以将海水通过接引管抽至供水仓内。

进一步优选为：所述接引管连通至供水仓内腔的上部，所述活塞上设置有溢流孔，所述溢流孔下方设置有自下而上封闭溢流孔的阀芯，所述活塞上表面固定有复位架，所述复位架上设置有拉紧阀芯的预压弹簧。

采用上述结构，阀芯结构构成了活塞的单向导通功能，在活塞受拉上升的时候，阀芯由于受内部气压和上部水压的推动打开，使得在活塞上部的水进入到活塞下部的容腔内；当活塞受驱动下压的时候，由于下部水压和预压弹簧的作用，阀芯堵住溢流孔，形成封闭的活塞结构，有效的防止输送管内的水回流，并保持输送水压，形成水射流；另外在下压的同时上部形成负压，而上部通过接引管连接至海水内，由于负压的作用海水被抽入供水仓以供下次输水所用。

进一步优选为：所述接引管与供水仓的接口处设置有止回塞，所述供水仓的内壁上设置有止回架，所述止回塞上设置有保持止回塞水平移动的保持杆，所述保持杆穿过止回架，所述止回塞和止回架之间设置有保持止回塞停留在接口的复位弹簧。

采用上述结构，在活塞上移的时候，阀芯受水压的作用会打开，活塞上部的水有部分会通过溢流孔进入活塞下部，但由于在拉的过程中上部压力增大，部分水会被重新推送至海内，从而输送效率低下或喷水强度不够；

在接引管与供水仓的接口处设置止回塞，由于复位弹簧的作用止回塞会始终停留在接口附近，当活塞上拉的时候止回塞会被推至堵塞接口，从而阻止活塞上部的水回流至海内，而阀芯是敞开的，活塞上部的水就基本都可以进入至活塞下部，当活塞下压，上部由于负压的作用止回塞会被打开，海水抽入活塞上部空间，如此设置，大大提供输水效率，也提高了喷射强度。

进一步优选为：所述驱动机构包括设置在支架上受风力带动的叶轮，所述传动机构包括绕轴线旋转连接在供水仓内的转套，所述叶轮的转轴与转套传动连接，所述转套和推送杆通过传动螺纹配合连接，所述转轴与支架之间设置有蓄势扭簧。

采用上述结构，利用风力带动叶轮旋转，而后叶轮的旋转会通过传动机构或直接带动转套转动，转套与推送杆之间以传动螺纹的形式连接，转套的转动会以直线运动的方式传递至推送杆，而推送杆与活塞直接连接，从而带动活塞上下移动；风向数情况下都是在一段时间内朝一个方向或以一定角度偏移，同时在不同时间段海岸线或岛屿上的风向一般是不同的；现假设风向朝南，风轮带动擦拭件上升，那么在一段时间之后风向朝北向的时才会进行抽水动作，这就形成间隙性的喷水清洗的效果，并且由于风力的带动是同时的，风在推动叶轮的时候也在推动风轮，也就是喷水的同时擦拭件开始擦拭。

进一步优选为：所述叶轮的转轴与支架之间以及风轮的轮轴与支架之间均设置有蓄势扭簧。

采用上述结构，风向虽然往往在时间内保持不变的，但风力大小虽然往往不断产生变化的，假设当前的风力为三级，受风力的带动活塞压送水，风力带动叶轮的时候也会带动蓄势扭簧产生弹性势能，若风力产生扭矩与扭簧的弹力产生平衡，那么蓄势扭簧也具有对应三级风力的所对应产生的力，当风力变为二级的时候，弹性势能就会得到释放，使得叶轮反转，从而将活塞上提，重新向活塞的下方空间供水，在风力重新变大的时候，叶轮再次带动活塞下移，再次通过喷水管道喷水，从而形成不断的间隙性的供水；

同理，擦拭件在不同风力的时候也会对应产生往复擦拭的效果。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

利用海水和风力自动清洁摄像头表面的污渍，使得摄像头在无人驻扎的岛屿或海岸线也可以始终保持良好摄像效果。

附图说明

图1是实施例一的摄像头以及其清洗机构的结构示意图，箭头表示水的流向；

图2是实施例一的擦拭机构的结构示意图；

图3是实施例一的供水箱的结构示意图，箭头表示水的流向；

图4是实施例一的图3的推送机构的结构示意图；

图5是实施例一的图4在B处的局部放大图；

图6是实施例一的图3在C处的局部放大图。

图中，1、摄像头；2、防水外壳；3、供水箱；4、推送供水机构;10、支架；21、透明罩；22、喷水管道；221、喷水孔；31、动力仓；32、供水仓；33、传动机构；34、接引管；35、止回塞；36、复位弹簧；37、止回架；38、保持杆；39、分隔板； 41、活塞；42、推送杆；43、防水罩；51、转套；52、叶轮；53、转轴；61、阀芯；62、预压弹簧；63、复位架；64、溢流孔；71、光杆；72、限位杆；73、丝杆；74、移动件；75、擦拭件；76、套环；77、风轮。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的保护范围内都受到专利法的保护。

实施例1：风能自洁摄像头1，如图1、2和3所示，摄像头1外部套接防水外壳2，防水外壳2固定在支架10上，防水外壳2上设置有供摄像头1拍摄所需的透明罩21，防水外壳2在防水的同时也防止了灰尘污染摄像头1镜面，因此利用清洗装置清洗透明罩21外壳即可保证摄像头1拍摄清晰；

清理装置包括擦拭机构、供水箱3、喷水管道22。擦拭机构的擦拭件75移动擦拭透明罩21表面，喷水管道22与供水箱3的底部连通，喷水管道22环绕在透明罩21边缘，并且喷水管道22上设置有多个朝向透明罩21的喷水孔221，采用环绕式的方式，向透明罩21表面喷水，在冲刷的同时湿润擦拭件75，增加擦拭件75的擦拭效果。

参照图2，擦拭机构主要包括竖直设置在支架10上的丝杆73、光杆71、限位杆72、擦拭件75和移动件74，移动件74与丝杆73螺纹连接并与限位杆72滑移连接，擦拭件75的一端固定在移动件74上，另一端通过设置套环76与光杆71滑移连接，透明罩21的表面在擦拭件75的扫动路径上，并且由于透明罩21的表面一般为凸面，为了避免擦拭件75崩断，将擦拭件75的长度设置为长于丝杆73与光杆71的间距。

另外，支架10上设置有受风力带动旋转的风轮77，风轮77的轮轴通过连接设置在支架10上的减速机与丝杆73传动连接。

风轮77转动带动丝杆73旋转，由于限位杆72阻止了移动件74的旋转，丝杆73将旋转转换为移动件74的竖直直线运动，从而带动擦拭件75上下移动。

由于风是由于高低气压引起的，风向数情况下都是在一段时间内朝一个方向或以一定角度偏移，同时在不同时间段海岸线或岛屿上的风向一般是不同的；现假设风向朝南，风轮77带动擦拭件75上升，那么在一段时间之后风向朝北向的时，擦拭件75才会受带动下降，这就形成间隙性的擦拭透明罩21的效果，避免了连续擦拭对拍摄效果产生影响，也避免了擦拭过度对透明罩21表面产生磨损。

参照图3和4，供水箱3内分隔为动力仓31和供水仓32，供水仓32内设置有推送供水机构4，动力仓31内设置有传动机构33，支架10上设置有驱动机构，推送供水机构4通过传动机构33受控于驱动机构，推送供水机构4包括与供水仓32内壁滑移连接的活塞 41、连接在活塞 41上的推送杆42，并且供水仓32的内腔上部连通设置有吸取海水的接引管34。

参照图5，所述活塞 41上设置有溢流孔64，所述溢流孔64下方设置有自下而上封闭溢流孔64的阀芯61，所述活塞 41上表面固定有复位架63，所述复位架63上设置有拉紧阀芯61的预压弹簧62。

阀塞结构构成了活塞 41的单向导通功能，在活塞 41受拉上升的时候，阀芯61由于受内部气压和上部水压的推动打开，使得在活塞 41上部的水进入到活塞 41下部的容腔内；当活塞 41受驱动下压的时候，由于下部水压和预压弹簧62的作用，阀芯61堵住溢流孔64，形成封闭的活塞 41结构，有效的防止输送管内的水回流，并保持输送水压，形成水射流；另外在下压的同时上部形成负压，而上部通过接引管34连接至海水内，由于负压的作用海水被抽入供水仓32以供下输水所用。

参照图3和图6，,在活塞 41上移的时候，阀芯61受水压的作用会打开，活塞 41上部的水有部分会通过溢流孔64进入活塞 41下部，但由于在拉的过程中上部压力增大，部分水会被重新推送至海内，从而输送效率低下或喷水强度不够；

为此接引管34与供水仓32的接口处设置有止回塞35，所述供水仓32的内壁上设置有止回架37，所述止回塞35上设置有保持止回塞35水平移动的保持杆38，所述保持杆38穿过止回架37，所述止回塞35和止回架37之间设置有保持止回塞35停留在接口的复位弹簧36。

止回塞35挡在接引管34与供水仓32的接口处，由于复位弹簧36的作用止回塞35会始终停留在接口附近，当活塞 41上拉的时候止回塞35会被推至堵塞接口，从而阻止活塞 41上部的水回流至海内，而阀芯61是敞开的，活塞 41上部的水就可以基本全部进入至活塞 41下部，当活塞 41下压，上部由于负压的作用止回塞35会被打开，海水抽入活塞 41上部空间，如此设置，大大提供输水效率，也提高了喷射强度。

参照图3，叶轮52和转套51组成给推送杆42提供动力的驱动机构，叶轮52在支架10上可以受风力带动旋转，转套51通过轴承固定在供水仓32内，转套51可绕自身轴线旋转，叶轮52的转轴53带动转套51旋转，转套51和推送杆42通过传动螺纹配合连接，从而将旋转转换为上下的直线运动，一般叶轮52的轴线与转套51是垂直的，为此，转套51的外表面固定有斜齿轮，叶轮52的转轴53通过支架10内的传动机构33而后与斜齿轮啮合连接，转套51和斜齿轮组共同构成了动力仓31内的传动机构33。

利用风力带动叶轮52旋转，而后叶轮52的旋转会通过传动机构33或直接带动转套51转动，转套51与推送杆42之间以传动螺纹的形式连接，转套51的转动会以直线运动的方式传递至推送杆42，而推送杆42与活塞 41直接连接，从而带动活塞 41上下移动；风向数情况下都是在一段时间内朝一个方向或以一定角度偏移，并且海岸线或岛屿上的风向一般是多变的，那么假设风向朝南，叶轮52带动活塞 41压送水，那么在过一顿时间风向朝北向的时候才会进行抽水动作，这就形成间隙性的喷水清洗的效果，并且由于风力的带动是同时的，风在推动叶轮52的时候也在推动风轮77，也就是喷水的同时擦拭件75开始擦拭。

另外，叶轮52的转轴53与支架10之间以及风轮77的轮轴与之间均设置有蓄势扭簧。

风向虽然往往在时间内保持不变的，但风力大小虽然往往不断产生变化的，假设当前的风力为三级，受风力的带动活塞 41压送水，风力带动叶轮52的时候也会带动蓄势扭簧产生弹性势能，若风力产生扭矩与扭簧的弹力产生平衡，那么蓄势扭簧也具有对应三级风力的力，那么当风力变为二级的时候，弹性势能就会得到释放，使得叶轮52反转，从而将活塞 41上提，重新向活塞 41的下方空间供水，在风力重新变大的时候，叶轮52再次带动活塞 41下移，再次通过喷水管道22喷水，从而形成不断的间隙性的供水。

同理，擦拭件75在不同风力的时候也会对应产生往复擦拭的效果。

参照图3和4，如果动力仓31和输水仓之间的没有密封或者密封效果不好，不仅会降低抽水送水效率，还会使得动力仓31内的环境变得潮湿，而为了保证使用寿命传动机构33一般为金属，在潮湿的环境下金属容易被腐蚀而逐渐失效，这显然不符合海岸线或无人岛的长期使用要求，因此在推送杆42外部套设具有密封效果的波纹罩，所述波纹罩的一端固定在活塞 41表面，另一端固定在动力仓31和供水仓32的分隔板39的表面上。