风轮(4)、第二风轮(3)、第一风轮(2)连接，导线(7)连接发电机(5)的定子绕组后从主轴内孔管路引出至控制箱(13)，其中，出风管(6)底端设法兰圈(9)，第一风轮(2)顶端设中心点避雷装置(I)或在风轮上设置网络摄像头(8)或无线转发器(11)。
3.根据权利要求1所述的风力供电的森林防火监控塔，特征是:所述机座(02)通过法兰与机头(01)的出风管(6)连接，利用地面暖气向上升腾的拔风力，引导自然风源通过第一风轮(2)、第二风轮(3)、第三风轮(4)和内部风道全方位推动风轮旋转，使发电能力倍增，梯形风管和进风口(15)为上小下大的喇叭形圆管体，圆管体外围由角铁或钢管(14)支撑组成正方体或圆形体的立体式铁塔形的机座(02)，机座的四个底脚固定在四个正方形排列的中间设钢筋混凝土十字架支撑的四个底脚基础(16)上，基础中的钢筋统一焊接固定，分别入地组成规范的放射式接地网。
4.根据权利要求1所述的风力供电的森林防火监控塔，特征是:所述第一风轮(2)由2N个能顺风向自动开合的半月形立式风斗或半月形立式风斗按X层次组合而成，其中N或X为自然数，当X设为两层配置时:第一层的第I风斗(201)和对称的第2风斗(202)，第二层的第3风斗(203)和对称第4风斗(204)，各自固定在立管(205)上，其中第一定位盘(206)通过立管(205)设置在第一层风斗的弧形静片的上端，第二定位盘(207)通过立管设置在第一层风斗的弧形静片的和第二层风斗的弧形静片的中间，第三定位盘(208)通过立管与第二层风斗的弧形静片的下端连接以后，设置在立管(205)的底端，将上下两层4个风斗按各占90度的定位角度通过定位盘定位调整后与立管(205)固定，其中，底端的第三定位盘(208)中设若干螺孔供连接第二风轮(3)时使用。
5.根据权利要求1所述的风力供电的森林防火监控塔，特征是:所述的第二风轮(3)为涡轮式球形风轮，由金属薄板材料压制成涡旋角度的弧形叶片(302)，每个弧形叶片的叶面内外边缘设有供机内或机外气流推动旋转的弧形凹凸肋槽，G个弧形叶片的下端按圆周均布围成圆形固定在球围(303)上，上端按角度均布固定在第一防雨盖(301)的四周，组成足够机械强度的顺时针旋转的涡轮式球形风轮，其中G为自然数，第一防雨盖(301)中设若干螺孔供第三风轮(4)连接时使用。
6.根据权利要求1所述的风力供电的森林防火监控塔，特征是:所述的第三风轮(4)设置在第二风轮(3)的内部，同样为涡轮式球形风轮，由金属薄板材料压制成涡旋角度的弧形叶片(402)，每个弧形叶片的叶面内外边缘设有供机内或机外气流推动旋转的弧形凹凸肋槽，G个弧形叶片的下端按圆周均布围成圆形固定在球围(403)上，上端按角度均布固定在第二防雨盖(401)的四周，组成足够机械强度的顺时针旋转的涡轮式球形风轮，其中G为自然数，第二防雨盖(401)中设若干螺孔供发电机外转子或传动机构连接时使用。
7.根据权利要求1所述的风力供电的森林防火监控塔，特征是:所述设置在第二风轮(3)与内部的第三风轮(4)两风轮连接时，需要选择好斜度的最佳点，将第三风轮(4)涡旋角度出风口向着第二风轮(3)涡旋角度的弧形叶片内侧，以延长出风轨道和涡旋角度，防止自然界恶劣天气时风风雨雨对涡轮式球形风轮内部的侵蚀，而且能助长风轮旋转，解决了长期以来由于使用一个涡轮式球形风轮，导致出风口气流角度与自然界风能气流逆向抵触，降低风轮旋转速度的缺陷，同时将发电机(5)安装在第二风轮(3)和第三风轮(4)两风轮内部顶端，不仅避免风雨侵蚀而且通风散热、传动灵敏。
8.根据权利要求1所述的风力供电的森林防火监控塔，特征是:所述的第四风轮(304)，设置在第二风轮(3)下侧加高后的球围(303)上，将球围的高度均分为F层，每层设置2个风斗或者K个弧形风叶，风斗按顺时针旋转方向180度对称角度设置，层与层之间的风斗角度要结合第一风轮(2)的风斗层数统筹设计，上下相互岔开排列的计算公式为360度/X+F，其中X为第一风轮(2)的层数，E为第四风轮(4)的层数，相加的和为总层数，除得的商为每对风斗在风轮圆周中所占的角度度数，其中K为自然数。
9.根据权利要求1所述的风力供电的森林防火监控塔，特征是:所述发电机(5)可以是任何外转子发电机，作为优选，中小型发电机使用垂直轴外转子永磁无铁芯线圈发电机，中大型发电机选用垂直轴外转子行星齿轮增速永磁无铁芯线圈发电机，选择为垂直轴外转子行星齿轮增速永磁无铁芯线圈发电机时，发电机(5)由:发电机主轴(52)，分别通过轴承连接第一端盖(51)、第二端盖(55)、第三端盖(56)、第四端盖(59)，设在第二端盖(55)和第三端盖(56)中间的定子(57)的绕组(571)与设在第三端盖(56)下端和第四端盖(59)中间的定子(58)的绕组(581)与第一永磁块(553)、第二永磁块(563)、第三永磁块(565)、第四永磁块(593)之间留有气隙，第二端盖(55)外圆设防尘套(54)、内圆设太阳齿轮(554)，太阳齿轮与固定在主轴(52)上的行星架(53)下端设置的2h个行星齿轮(532齿合，其中h为自然数，行星齿轮532另一侧与设在第一端盖51下端的齿圈(511)齿合构成，导线(7)连接发电机的定子绕组后通过主轴(52)中的管路引至控制箱(13)，所述垂直轴外转子行星齿轮增速永磁无铁芯线圈发电机的优点是:第二端盖(55)与防尘套(54)连接以后构成储液器，使行星齿轮系统直接浸置在润滑油(594)中运行，降低齿轮摩擦噪声，提高冷却系数和使用寿命，同时将外转子发电机与行星齿轮增速器融于一体，不仅减少发电机的重量和体积，提高发电机转速，增强发电效果，而且在发电机的主轴(52)上端设有可供设置中心点避雷装置(I)定位的备用螺孔(521)。
10.根据权利要求1所述的风力供电的森林防火监控塔，特征是:所述控制箱(13)内设有CPU程序软件控制系统包含:功率检测电路、转速检测电路、电压调制电路、程序控制以及摄像时风轮自动降速电路、过流保护电路，或限速和紧急止动刹车电路，以及蓄电池和快速充电电路的电器元件，以满足发电机可以根据外界风力大小变化自动控制发电机按程序发电，确保运行安全。
【专利摘要】一种风力供电的森林防火监控塔，属于风电清洁能源技术领域；由铁塔形机座连接设有风轮的机头组成，特征是：在风轮上装有设置网络摄像头的中心点避雷装置，保护发电机的定子绕组、滚珠轴承和网络摄像头不受雷电冲击，网络摄像头360度全方位24小时监视周围森林界面，当发现火警隐患时自动摄下图片信息，传递火警信息给计算机或巡逻管理员的随身移动终端，迅速处理隐患灭火于未燃，还可以随时视频监视外界及发电机运行情况，构成森林防火远程物联网安全防卫监控体系；机座内设有喇叭形进风口，利用地面暖气向上升腾的拔风力，促使风轮自动旋转，引导自然风源通过第一风轮、第二风轮、第三风轮和机座内部全方位推动风轮旋转，使发电能力倍增。
【IPC分类】F03D11-00, F03D9-02, H04N7-18, E04H12-00, F03D3-02, G08B17-00
【公开号】CN104612906
【申请号】CN201510063467
【发明人】陈国祥, 陈国宝
【申请人】杭州博洽智能科技有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月5日