浮标式海洋水位观测平台的制作方法

本技术涉及水位观测，更具体地说，涉及浮标式海洋水位观测平台。

背景技术：

1、浮标式海洋水位观测平台是专门设计用于测量海洋或其他水体中水位变化的技术工具，具备高精度的传感器和测量系统，能够监测海平面的升降、潮汐变化以及海洋中的波浪活动。

2、为了便于实时观测海洋水位的变化情况，例如现有技术公开号为cn218035269u的文献提供一种新型海洋水位观测设备，该装置通过在水的浮力作用下带动浮标上升，定位块保证了浮标始终处于水平状态，通过监控摄像头实时观测到浮标对应刻度尺上的位置，通过灯，可以对竖筒内部照明，便于工作人员通过监控摄像头对水位高度精确的了解。

3、上述中的现有技术方案虽然通过实时观测到浮标对应刻度尺上的位置可以实现实时观测海洋水位情况的效果，但是竖筒内部的水位会与海洋的液位平齐，导致竖筒内壁容易积累污垢，污垢会对内部的刻度尺造成遮挡，导致观测时无法读取对应的数值，进而需要对竖筒的内部进行清理，但是竖筒内部设计相对密封，不方便对竖筒的内部进行清理。

4、现有的部分相关技术中在竖筒内部设置清理组件以对内壁进行清理，但是清理组件的运行会影响水位的正常观测，造成部分关键数据的缺失。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供浮标式海洋水位观测平台，解决了不便于对竖筒内部清理导致水位观测受到影响的技术问题，同时避免了清理过程中对水位观测关键数据的影响。

2、本技术提供了浮标式海洋水位观测平台，包含：

3、竖筒，所述竖筒外侧固定设置有进水管，所述竖筒的上端开设有窗口；

4、观测组件，设置在所述竖筒中，所述观测组件包括浮标，所述浮标上固定设置有用于监测水位的传感器，且所述观测组件还包括用于将监测水位数据传输至终端的传输组件；

5、风速传感器，设置在所述竖筒的外壁上，用于监测所述竖筒所在位置处海洋的风速；

6、内部清理组件，设置于所述竖筒的内部，所述内部清理组件包括滑动设置在所述竖筒内部的活塞，所述活塞设置在所述浮标的下方，所述活塞的顶部设置有用于对所述竖筒内部进行清理的清理机构，且所述活塞受驱动电机驱动能够在所述竖筒中移动，所述活塞移动时能够带动所述浮标移动；

7、当所述内部清理组件清理前，判断所述风速传感器监测到的风速数据，若所述风速在一定时间内持续低于第一预设值，且所述一定时间水位变化速率低于第二预设值，则启动所述内部清理组件对所述竖筒内壁进行清理。

8、优选为，所述清理机构包括转动设置于所述活塞上的清理刷b，所述清理刷b能够在活塞的带动下沿所述竖筒的内壁移动以对所述竖筒内壁进行清理，当所述活塞移动至所述窗口处能够将清理的污垢从所述窗口处推出；

9、所述内部清理组件还包括螺杆，所述螺杆转动设置于所述竖筒内，所述活塞螺纹设置于所述螺杆的外侧；

10、所述螺杆受驱动电机驱动在所述竖筒内转动以带动所述活塞以及所述清理刷b沿所述竖筒升降以对所述竖筒的内壁进行清理。

11、优选为，防堵组件，设置于所述竖筒的外侧，所述防堵组件包括固定设置于所述进水管端部的球形网罩，以阻挡进入进水管的水体中的杂物；

12、所述球形网罩的内部转动设置有驱动轴，所述驱动轴一端固定设置有清理刷a，所述清理刷a贴附在所述球形网罩内，且

13、所述驱动轴能够带动所述清理刷a转动以对所述球形网罩进行清理；

14、所述竖筒的一侧固定设置有连接板，所述连接板的底部通过电机座固定设置有驱动电机，所述驱动轴与所述驱动电机的输出轴传动连接。

15、优选为，所述清理机构还包括传动轴，所述传动轴的外侧沿轴向滑动设置有齿轮c；

16、所述螺杆的外侧固定设置有齿轮d，所述齿轮c与所述齿轮d啮合传动；

17、所述活塞中心处固定设置有连接架，所述活塞通过所述连接架螺旋设置在所述螺杆的外侧；

18、所述传动轴的底端可转动地穿过所述连接架并固定设置有齿轮e，所述清理刷b的内侧固定设置有齿环a，且所述齿环a转动设置于所述活塞的顶部，所述齿环a与所述齿轮e啮合传动使得所述清理刷b在升降的过程中转动以对所述竖筒的内壁进行清理。

19、优选为，所述驱动电机的另一端设置有齿套a，所述齿套a可转动地设置于所述连接板的一侧；

20、所述连接板上还转动设置有齿套b，所述齿套a能够与所述齿套b啮合传动；所述齿套b的顶端通过链轮组件与所述螺杆传动连接，使得所述驱动电机能够通过齿套a、齿套b带动所述螺杆转动。

21、优选为，所述齿套a滑动设置于所述驱动电机输出轴的轴向上，且所述齿套a的底端设置有弹簧，所述弹簧套设于对应输出轴的外侧；

22、所述连接板的一侧固定设置有一电动推杆，所述电动推杆的输出端固定连接有滑板，所述滑板转动设置于所述齿套a的底端，且所述滑板能够在所述电动推杆的作用下推动所述齿套a沿所述驱动电机的输出轴方向移动；当所述齿套a移动至与所述齿套b卡合时，所述驱动电机能够驱动所述螺杆转动；当所述齿套a解除与所述齿套b的卡合时，所述螺杆停止转动。

23、优选为，所述链轮组件包括可转动地设置于所述竖筒顶部的链轮b，所述链轮b的一端固定设置有齿轮b；

24、所述螺杆的顶端固定设置有齿轮a，所述齿轮b与所述齿轮a啮合传动；

25、所述竖筒的外侧还设置有外部清理组件，所述外部清理组件包括与所述齿轮b啮合的齿环b，所述齿环b转动设置于所述竖筒的顶部；

26、所述齿环b的一侧固定设置有刮板，所述刮板的底部设置有滑环；

27、所述竖筒的外侧固定设置有转动台，所述滑环转动设置于所述转动台内，使得所述刮板能够在齿环b的驱动下绕所述竖筒的外壁转动以对所述竖筒的外壁进行清理。

28、优选为，所述浮标内部开设有通孔，所述螺杆穿过所述通孔设置，所述浮标位于所述活塞的顶部；且

29、所述窗口的高度大于所述浮标的高度，当所述浮标在所述活塞的带动下移动至所述竖筒的顶部时，所述活塞上端的污垢能够从所述窗口处推出；

30、所述竖筒的内侧固定设置有刻度尺，所述竖筒内部的顶端固定设置有照明灯和摄像头。

31、优选为，所述浮标的顶部固定设置有被测件，所述竖筒的顶端固定设置有感应器，所述感应器用于检测其与所述被测件之间的距离，所述感应器与所述传输组件电性连接，且

32、所述感应器响应于所述驱动电机，当启动所述驱动电机以对所述竖筒内部进行清理时，所述感应器断开对其与被测件之间距离的检测。

33、优选为，所述竖筒的外侧固定设置有顶罩，所述顶罩位于所述窗口的外侧；

34、所述顶罩的顶部固定设置有太阳能板，所述顶罩的内部设置有蓄电池、gps发射器以及信息处理器，所述太阳能板能够将太阳能转化并储存在所述蓄电池中以为所述gps发射器、所述信息处理器、所述风速传感器及所述感应器供电，所述gps发射器与信息处理器电性连接，用于将观测信息处理后发送到终端进行监测。

35、通过采用上述技术方案，通过内部清理组件方便对竖筒的内部进行清理，清理之前先通过风速传感器判断该观测平台所在位置处的风速，风速在一定时间内持续低于第一预设值，说明风速在该一定时间内相对稳定，因风速带来的水位突变可能性较小；同时在该一定时间水位变化速率低于第二预设值，说明在这一时间段内，水位相对变化不大。同时满足以上两个条件，说明此时并非水位监测的关键时期，进行内部清理并不会对海洋水位监测的关键数据造成影响。

36、通过竖筒内部的观测组件对海洋水位进行观测，在观测过程中通过防堵组件对进水管进行防堵，以保证水可以正常进入竖筒的内部进行观测，当对竖筒的内部进行清理时，通过换动组件将防堵组件与内部清理组件传动设置，使防堵组件通过换动组件带动内部清理组件对竖筒的内部清理，同时内部清理组件驱动外部清理组件对竖筒的外侧进行清理，使竖筒的内部和外部均可动清理，使竖筒的清理更加方便，以防止污垢积累在竖筒的内部影响观测组件的正常工作。

37、当驱动电机运行驱动驱动轴转动，驱动轴带动清理刷a在球形网罩的内部转动，进而防止球形网罩被堵塞，以保证进水管的流通性，此时驱动电机的另一输出端通过换动组件与内部清理组件断开传动，使防堵组件在需要对竖筒的内部清理时才与内部清理组件传动配合，降低了损耗。

38、当驱动电机运行时驱动另一输出端外侧的齿套a转动，此时齿套a位于齿套b的下方，当对竖筒的内部清理时，通过电动推杆驱动滑板向上移动，滑板带动齿套a沿着驱动电机的输出端向齿套b靠近直到相互卡合，使得驱动电机通过齿套a带动齿套b转动，齿套b同步带动链轮a转动，使链轮a通过链条带上链轮b在竖筒的顶部转动，链轮b则带动竖筒内部的内部清理组件运行进行清理工作，当清理后通过电动推杆驱动齿套a复位即可。

39、当对竖筒的内部清理时，链轮b通过齿轮b驱动齿轮a转动，齿轮a带动螺杆在竖筒的内部转动，使螺杆驱动外侧的活塞沿着竖筒的内侧向上滑动，同时螺杆驱动活塞顶部的清理机构对竖筒的内壁进行清理，使得活塞可将清理的污垢通过窗口推出竖筒的内部，然后再通过防堵组件驱动活塞向下移动复位即可。

40、当螺杆转动时通过齿轮d驱动齿轮c转动，齿轮c通过传动轴带动齿轮e在活塞的顶部转动，使齿轮e驱动齿环a在活塞的顶部转动，使齿环a带动外侧的清理刷b对竖筒的内壁进行清理。

41、当螺杆在齿轮b的带动下转动时，齿轮b驱动外侧的齿环b在竖筒的顶部转动，使齿环b带动刮板沿着竖筒的外侧转动，在转动过程中对竖筒的外侧进行清理，并且刮板带动滑环在转动台的顶部转动，以保证刮板的强度。

42、当竖筒内部的水位发生变化时会使浮标位于不同的高度上，通过竖筒内部的摄像头可读取浮标对应刻度尺的数值，以便于观测到水位的变化情况。

43、当竖筒内部水位变化使被测件的高度发生变化时，感应器对被测件的距离检测值发生变化，此时通过感应器的检测结构可更加方便的观测到水位的变化情况。

44、当内部清理组件对竖筒的内部清理时会带动活塞上升，活塞会推动浮标向上移动，为了保证活塞可将竖筒内部清理的污垢推出，当浮标被推至最上方时可使活塞将污垢通过窗口推出竖筒的内部。

45、作通过太阳能板将太阳能转化为电能，并且通过蓄电池对电能存储，以满足观测组件的正常运行，并且通过gps发射器和信息处理器将观测组件的结果进行处理后发送到终端进行监测，以实现水位无线观测。

46、本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

47、（1）本技术在对竖筒的内部进行清理之前先通过风速传感器判断该观测平台所在位置处的风速，同时判断在一定时间内水位的变化速率；当两者均满足预设条件，说明在这一段时间内因风速或者潮汐等其他原因造成水位突变可能性较小，进行内部清理并不会对海洋水位监测的关键数据造成影响，保证了水位观测的有效性。

48、（2）本技术技术方案采用了内部清理组件对竖筒的内部进行清理，有效解决了不便于对竖筒内部清理导致水位观测受到影响的问题，以防止污垢积累在竖筒的内部影响观测组件的正常工作。

49、（3）本技术通过在竖筒的外侧设置防堵组件，通过防堵组件对竖筒外侧的进水管防堵，以保证竖筒内外连通对水位进行观测，并且在清理竖筒的内部时通过防堵组件为内部清理组件提供动力。

50、（4）本技术通过在竖筒的内部设置内部清理组件，内部清理组件中的清理机构可在竖筒的内部边升降边运行清理，使竖筒的内部清理更加全面，并且通过活塞可将清理掉的污垢推出到竖筒的外侧，防止污垢在竖筒的内部积累。

51、（5）本技术通过在竖筒的外侧设置外部清理组件，外部清理组件在内部清理组件的驱动下同步对竖筒的外侧进行清理，使竖筒内外清理更加方便，提高了清理效果。