稳定的浮标工作平台的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种稳定的浮标工作平台，浮标本体与柱型立柱之间通过速度调节体连接，且浮标本体可沿柱型立柱上下移动，并通过速度调节体调节浮标本体的上升或下降速度，起到稳定速度的作用；柱型立柱上端穿过浮标本体的中心位置，下端嵌入水泥沉块，使其自身重力大于所受浮力，从而起到固定浮标本体作用。所述浮标工作台位于平静的水面，不会上下移动；而且在涨潮或者退潮时，通过速度调节体的调节，能够有效控制浮标工作台的移动速度，从而使浮标工作平台不会随着外部环境的突然变化而剧烈震动，因而可以延长浮标工作平台的使用寿命，又可以减小因来潮或退潮导致的测量误差。该浮标工作平台为水体监测或开发海洋资源提供了既经济又可行的解决方案。
【专利说明】
稳定的浮标工作平台
技术领域
[0001]本发明涉及一种通过变速调节保证工作状态稳定的水上浮标工作平台，但尤其是一种不受潮水期的影响，能够在潮水期稳定升降的浮标工作平台。
【背景技术】
[0002]浮标工作平台是我们认识和探索江河湖海的一个多功能装载平台，是人类进行海洋勘探的必不可少的工作平台。
[0003]江河有潮起和潮落:涨潮时，潮水浪涛大、速度快，受其影响，浮标工作平台会快速上升;退潮时，浮标工作平台快速下降。浮标工作平台的剧烈运动将会带来不利的影响，主要表现在:
1.缩短浮标工作平台的使用寿命；
2.降低浮标工作平台上的电子设备的稳定性；
3.增大测量装置的测量误差。
[0004]当前缺乏一种能够在潮水期稳定工作的浮标工作平台。
【发明内容】
[0005]为了克服现有的浮标工作平台在潮水期不稳定性的缺陷，本发明提供一种能够在潮水期保持相对稳定的浮标工作台。
[0006]为了达到上述发明目的，本发明的技术方案是:一种稳定的浮标工作平台，包括作为工作平台的浮标本体、用来固定浮标本体的柱型立柱、速度调节体，所述浮标本体与柱型立柱之间通过速度调节体连接，且浮标本体可沿柱型立柱上下移动，并通过速度调节体调节浮标本体的上升或下降速度，起到稳定速度的作用;所述浮标本体与速度调节体之间的空隙用防水膜密封;所述浮标本体的圆周边采用伞状套件保护，伞状套件上分布散热片，起到防水和散热的功能;所述柱型立柱上端穿过浮标本体的中心位置，下端嵌入水泥沉块，使其自身重力大于所受浮力，从而起到固定浮标本体作用。
[0007]所述速度调节体包括齿轮组和控制模块两部分，齿轮组分为左边齿轮组和右边齿轮组，右边齿轮组具有齿轮和齿轮支柱体，左边齿轮组由第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮组成，第一齿轮用于带动浮标本体上升或下降，第二齿轮用于检测浮标本体实际运行速度;所述控制模块由微控制器处理单元和电动机组成，微控制器处理单元控制电动机的输出，所述电动机的输出端与第二齿轮啮合，第二齿轮与第一齿轮啮合，第一齿轮与柱形立柱内的长方形卡槽内的三角波齿轮啮合，电动机通过齿轮组4的传递作用控制浮标工作平台的上下移动速度，第二齿轮与第三齿轮啮合，在第三齿轮附近放置一个电涡流测速传感器，用于检测浮标工作平台的实际运行速度，并将检测结果反馈给控制模块，控制模块将反馈信号与预设的浮标工作平台上升或下降速度进行比较，得出输出控制信号，控制电动机调整浮标工作平台的运行速度，直到最终浮标工作平台的速度稳定在设定速度为止。
[0008]所述柱形立柱的柱面设有两条相对柱形立柱圆心对称的卡槽，卡槽内嵌入三角波齿轮，起到连接浮标本体与柱型立柱的作用。
[0009]所述浮标本体具有中间空心的扁柱体，中间空心的扁柱体套在柱形立柱上。
[0010]所述伞状套件的顶端开一个与柱形立柱吻合的空心圆，所述空心圆的半径比柱形立柱的半径大5cm，以保证浮标本体可以在柱型立柱上上下移动。
[0011]本发明的有益效果是:
当水面平静时，浮标工作平台相对静止;在涨潮和退潮时，浮标工作平台也能保持平稳上升或下降。
[0012]本发明的浮标工作平台能在够涨潮和退潮时按设定速度匀速上下移动，保证了浮标工作平台的稳定性，既可以延长浮标工作平台的使用寿命，又可以降低浮标工作平台的振动对测量装置的影响，进而减少测量误差，提高准确性。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的速度调节体的速度调节流程框图；
图2是本发明的稳定的浮标工作平台的示意图；
图3是浮标本体的结构图；
图4是伞状套件的结构图；
图5是支柱体的结构图；
图6是速度调节体的结构框图；
图7是立柱体中一侧槽内的三角波齿轮排布结构图；
图8是左边齿轮组的结构图；
图9是右边齿轮组的结构图。
【具体实施方式】
[0014]为了使本发明能更清楚明白的实现预先所设想的功能，也便于读者更好地理解
【发明人】的发明意图，现结合实施例和结构图做进一步说明。
[0015]如图1至图9所示，本发明的稳定的浮标工作平台，将具有防水和散热功能的伞状套件2与浮标本体I的圆周边固定，浮标本体I与齿轮组4之间的空隙用防水膜密封，柱型立柱6上端穿过浮标本体I的中心位置，下端嵌入水泥沉块7，在柱形立柱6的柱面挖两条相对柱形立柱圆心对称的卡槽，卡槽内嵌入三角波齿轮14，在浮标本体I的中心圆周边放置第一齿轮8和第四齿轮17，通过第一齿轮8连接柱形立柱6与第二齿轮9，第二齿轮(9)与第三齿轮10啮合，第三齿轮10旁边固定一个电涡流测速传感器15，电涡流测速传感器I)负责将浮标本体I的实际上升和下降的速度反馈给速度调节体。浮标工作平台的控制原理是，以浮标本体I的中心圆对称的圆周边的第一齿轮8和第四齿轮17，起到速度传递的作用，通过速度调节体的控制模块的输出来控制齿轮组4，从而控制浮标本体I的上升和下降速度，，经过速度调节体的微控制器处理单元13分析，控制模块再次输出控制信号，控制浮标本体I上升和下降的速度，如此反复运行，直到浮标工作平台上升或者是下降的速度与预设速度相同为止。
[0016]如图2所示，本实施例中浮标工作平台包括三大部分:浮标本体1、柱形立柱6和速度调节体。速度调节体包括齿轮组4和控制模块两部分。
[0017]图2中，浮标本体I置于水面上，为了使该浮标本体I能够浮在水面上，且避免浪涛淹没浮标本体I导致整个平台上的电子系统受到干扰，本发明的第一实施方式为要求浮标本体I自身具有一定的厚度，且浮标本体I所受到的浮力大于整个浮标工作平台的所受到的重力。
[0018]图2中，为了避免水通过浮标本体I的中心位置从下往上渗透，本发明的第二实施方式为在浮标本体I与速度调节体之间的空隙用防水膜密封。
[0019]图2中，为了禁止浮标工作平台在水平方向的运动，本发明的第三实施方式为将柱形立柱6穿过浮标本体I中心位置，该柱形立柱6所受重力远大于其所受的浮力。
[0020]在图5中，为了固定柱形立柱6，本发明的第四实施方式为在水底放置一个水泥沉快7，该水泥沉块7有一个圆形槽，将柱形立柱6置于水泥沉块7的圆形槽中正好啮合，起到固定柱形立柱6)的作用。
[0021 ]此外，该发明要求浮标本体I能够在柱形立柱6的侧面上上下移动，鉴于此，本发明的第五实施方式为在柱形立柱6的柱面挖两条相对柱形立柱圆心对称的卡槽，卡槽内嵌入三角波齿轮14，如图6所示。在浮标本体I中心圆周边放置第一齿轮8和第四齿轮17，他们相对圆心对称，第二齿轮9与卡槽内的三角波齿轮14之间通过第一齿轮8连接。
[0022]浮标工作平台长时间接受太阳光直晒或者是雨水的冲刷，这样会导致浮标工作平台内部温度过高或者是电子设备浸水，鉴于此，本发明的第六实施方式为在浮标本体I的圆周边采用伞状套件2保护，在伞状套件2上布满散热片3，该伞状套件2具有散热和防水功能，如图4所示。
[0023]由于本发明要求浮标本体I在潮水期能以稳定的速度上升和下降，所以要求浮标本体I能够在竖直方向上下移动，鉴于此，本发明的第七实施方式为在伞状套件2的顶端开一个和柱形立柱6基本吻合的空心圆11，保证柱形立柱6能够自由地穿过空心圆11，该空心圆11的半径比柱形立柱6的半径大5cm，以保证浮标本体I可以在柱型立柱6上上下移动，不受摩擦，避免损坏，延长浮标工作平台的使用寿命。
[0024]为了实现自动调速，本发明的第八实施方式为在第三齿轮10的旁边放置一个电涡流测速传感器15，通过第三齿轮10建立第二齿轮9与电涡流测速传感器15之间的联系，控制模块、第二齿轮9、第三齿轮10和电涡流测速传感器15构成一个负反馈闭环控制系统。控制模块的输出信号输出给由第二齿轮9、第三齿轮10和第一齿轮8组成的左边齿轮组，左边齿轮组的第一齿轮8与卡槽内的三角波齿轮14啮合，实现控制模块对浮标工作平台的速度控制。此外，用电涡流测速传感器15，检测左边齿轮组的转速，达到检测浮标工作平台的实际运行速度，并将检测结果反馈给控制模块，控制模块将反馈信号与预设速度(上升或者下降的速度)进行比较，得出输出控制信号，再次调整浮标工作平台的运行速度，如此反复运行，直到最终浮标工作平台的速度稳定在设定速度为止
在速度调节体中，运用闭环控制理论，通过控制模块的输出控制浮标本体I的上升和下降速度，通过电涡流测速传感器15测量浮标本体I的实际上升和下降的速度与设定速度进行比较，将比较结果传递给微控制器处理单元13，经过微控制器处理单元13的分析与综合，控制模块再次输出控制信号，控制浮标本体I上升和下降的速度，如此反复运行，直到最终浮标工作平台的速度稳定在设定速度为止。
[0025]本发明实施效果达到了预期的设想。当然本发明的多功能浮标工作平台不仅仅限定于在本实施例中的结构图。本发明的多功能浮标工作平台只是一个基本的平台，还可以基于该平台扩展其应用。
【主权项】
1.一种稳定的浮标工作平台，包括作为工作平台的浮标本体(I)、用来固定浮标本体(I)的柱型立柱(6)、速度调节体，其特征在于:所述浮标本体(I)与柱型立柱(6)之间通过速度调节体连接，且浮标本体(I)可沿柱型立柱(6 )上下移动，并通过速度调节体调节浮标本体(I)的上升或下降速度，起到稳定速度的作用;所述浮标本体(I)与速度调节体之间的空隙用防水膜密封;所述浮标本体(I)的圆周边采用伞状套件(2)保护，伞状套件(2)上分布散热片(3)，起到防水和散热的功能;所述柱型立柱(6)上端穿过浮标本体(I)的中心位置，下端嵌入水泥沉块(7)，使其自身重力大于所受浮力，从而起到固定浮标本体(I)作用。2.根据权利要求1所述的稳定的浮标工作平台，其特征在于:所述速度调节体包括齿轮组(4)和控制模块两部分，齿轮组分为左边齿轮组和右边齿轮组，右边齿轮组具有第四齿轮(17)和齿轮支柱体(16)，左边齿轮组由第一齿轮(8)、第二齿轮(9)、第三齿轮(10)组成，第一齿轮(8)用于带动浮标本体(I)上升或下降，第二齿轮(9)用于检测浮标本体(I)实际运行速度;所述控制模块由微控制器处理单元(13)和电动机(12)组成，微控制器处理单元(13)控制电动机(12)的输出，所述电动机(12)的输出端与第二齿轮(9)啮合，第二齿轮(9)与第一齿轮(8)嗤合，第一齿轮(8)与柱形立柱(6)内的长方形卡槽内的三角波齿轮(14)嗤合，电动机(12)通过齿轮组4的传递作用控制浮标工作平台的上下移动速度，第二齿轮(9)与第三齿轮(10)啮合，在第三齿轮(10)附近放置一个电涡流测速传感器(15)，用于检测浮标工作平台的实际运行速度，并将检测结果反馈给控制模块，控制模块将反馈信号与预设的浮标工作平台上升或下降速度进行比较，得出输出控制信号，控制电动机(12)调整浮标工作平台的运行速度，直到最终浮标工作平台的速度稳定在设定速度为止。3.根据权利要求1所述的稳定的浮标工作平台，其特征在于:所述柱形立柱(6)的柱面设有两条相对柱形立柱圆心对称的卡槽，卡槽内嵌入三角波齿轮(14)，起到连接浮标本体与柱型立柱(6)的作用。4.根据权利要求1所述的稳定的浮标工作平台，其特征在于:所述浮标本体I具有中间空心的扁柱体，中间空心的扁柱体套在柱形立柱(6 )上。5.根据权利要求1所述的稳定的浮标工作平台，其特征在于:所述伞状套件(2)的顶端开一个与柱形立柱(6)吻合的空心圆(11)，所述空心圆(11)的半径比柱形立柱(6)的半径大5cm，以保证浮标本体(I)可以在柱型立柱(6)上上下移动。
【文档编号】E02B17/04GK105908688SQ201610223703
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】常敏, 刘奔, 秦敏, 张学典
【申请人】上海理工大学