一种用于港口吊装作业的自供能风速监测预警装置的制作方法

本技术涉及预警装置，更具体地说，本技术涉及一种用于港口吊装作业的自供能风速监测预警装置。

背景技术：

1、港口是海运和陆运的交接点，随着航运业的蓬勃发展，为了适应港口作业的发展，用于港口吊装作业的机械设备正朝着大型化发展，这导致机械设备的重心提高和受风面积增加。根据《港口装卸机械风载荷计算及防风安全要求》(jt/t 90—2020)，港口装卸机械抗风等级应按所在地50年一遇最大风速设防。新建、改建、扩建的沿海码头所在地区50年一遇最大风速低于55m/s设防要求的，抗风等级按55m/s风速设防。每个港口根据装卸机械设防风速，规定有吊装作业安全风速。

2、目前，港口风速监测预警装置的供电是依靠电池或者电缆，并且港口的风速测定装置安装位置一般比较高，导致更换电池和铺设电缆比较困难，除此之外，铺设电缆也会影响机械作业，容易导致危险事故发生。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于港口吊装作业的自供能风速监测预警装置，具有电压稳定、自动报警和工作稳定的优点。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于港口吊装作业的自供能风速监测预警装置，包括转子、定子、转动轴承和声光报警器，所述转子由转轴、磁铁、轴承槽和扇叶构成，转动轴承固定在轴承槽，

3、所述定子由定轴、线圈和底座，定子的上板固定有声光报警器，下板固定连接底座，底座上设置有固定孔，

4、所述自供能风速监测预警装置电源处理模块由供能电路、监测电路、电磁继电器和声光报警器构成，所述声光报警器通过电磁继电器控制与供能电路或监测电路连接，

5、所述监测电路由自供能风速监测装置、整流桥和第一稳压电容构成，其输出端一开始与电磁继电器导通，

6、所述供能电路由电磁发电装置、第二稳压电容和储能电池构成，当电磁继电器动作时，供能电路输出端通过电磁继电器与声光报警器导通，

7、所述自供能风速监测装置输出的电压信号大于电磁继电器动作电压时，声光报警器与监测电路断开，同时声光报警器通过电磁继电器与供能电路导通，

8、所述转子包括转轴和分别设置于转子挡板上的磁铁，所述转轴的内表面纵向等分成六部分，依次间隔设置有三个第一金属电极，第一金属电极上设置有ptfe膜，所述定子包括定轴和分别设置于定子挡板上的线圈，所述定轴的外表面纵向等分成六部分，依次间隔设置有三个第二金属电极，第二金属电极上设置有尼龙；

9、所述自供能风速监测装置由第一金属电极、ptfe膜、第二金属电极和尼龙构成，所述电磁发电装置由定子上的线圈和转子上的磁铁相向设置构成；

10、所述转子转动时ptfe膜和尼龙之间摩擦起电，且两者的重叠面积实时变化使得第一金属电极和第二金属电极之间产生电势差，产生的电压信号传递至电磁继电器。

11、作为本实用新型的优选技术方案，所述转轴的外周面上设置有等距排布的若干扇叶。

12、作为本实用新型的优选技术方案，所述转子和定子的挡板均设有上下两组，所述电磁发电装置包括分别位于上挡板的第一电磁发电装置和下挡板的第二电磁发电装置。

13、作为本实用新型的优选技术方案，所述转轴内腔的顶底两端均开设有轴承槽，所述转动轴承外周固定安装于轴承槽中，转动轴承的内孔与定轴的外周过盈配合，用来连接转子和定子。

14、作为本实用新型的优选技术方案，所述第一金属电极和ptfe膜间隔设置有三组，所述第二金属电极和尼龙间隔设置有三组。

15、与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

16、1、本实用新型通过基于自供能风速监测装置以及自供能风速监测预警装置电源处理模块进行构建，声光报警器供能是当自供能风速监测装置的扇叶受到来自不同方向的海风时，扇叶转动的同时带动转子转动，磁铁也会随着转子转动，定子上的线圈会切割转子上磁铁产生的磁感线，从而产生电能，并通过稳压电容对其进行处理，处理后的电能储存在储能电池，从而可以达到稳定供能的效果。

17、2、本实用新型风速监测装置的原理是摩擦起电，由于海风的作用扇叶会带动转轴上的ptfe膜转动与定轴上的尼龙之间发生摩擦，产生电压信号，通过整流桥和第一稳压电容处理后电压信号与监测风速为正相关，当电压信号对应的监测风速大于港口吊装作业设定的安全风速时，电磁继电器会动作，使得监测电路与声光报警器断开，同时使供能电路与声光报警器导通，会触发声光报警器，从而达到风速监测预警的效果。

技术特征：

1.一种用于港口吊装作业的自供能风速监测预警装置，包括通过转子、定子、转动轴承(22)和声光报警器(1)，其特征在于：所述转子由转轴(7)、磁铁(8)、轴承槽(21)和扇叶(4)构成，转动轴承(22)固定在轴承槽(21)，

2.根据权利要求1所述的一种用于港口吊装作业的自供能风速监测预警装置，其特征在于：所述转轴(7)的外周面上设置有等距排布的若干扇叶(4)。

3.根据权利要求1所述的一种用于港口吊装作业的自供能风速监测预警装置，其特征在于：所述转子和定子的挡板均设有上下两组，所述电磁发电装置包括分别位于上挡板的第一电磁发电装置(9)和下挡板的第二电磁发电装置(10)。

4.根据权利要求1所述的一种用于港口吊装作业的自供能风速监测预警装置，其特征在于：所述转轴(7)内腔的顶底两端均开设有轴承槽(21)，所述转动轴承(22)外周固定安装于轴承槽(21)中，转动轴承(22)的内孔与定轴(5)的外周过盈配合，用来连接转子和定子。

5.根据权利要求1所述的一种用于港口吊装作业的自供能风速监测预警装置，其特征在于：所述第一金属电极(11)和ptfe膜(12)均间隔设置有三组，所述第二金属电极(13)和尼龙(14)均间隔设置有三组。

技术总结
本技术涉公开了一种用于港口吊装作业的自供能风速监测预警装置，包括转子、定子、转动轴承和声光报警器，定子由定轴、线圈和底座构成，转子由转轴、磁铁、轴承槽和扇叶构成；转轴上的PTFE膜与定轴上的尼龙构成自供能风速监测装置，一开始监测电路与声光报警器保持导通状态，当风速自供能风速监测装置输出的电压信号超过电磁继电器动作电压时，电磁继电器使声光报警器与监测电路断开；转子上的磁铁和定子上的线圈分别构成两个电磁发电装置，两个电磁发电装置产生的电能通过第二稳压电容处理后储存在储能电池中，电磁继电器动作使供能电路与声光报警器导通，储能电池为声光报警器供能，触发声光报警器，从而达到风速监测预警的效果。

技术研发人员：孙维维,李招招,徐宏伟,谢天生,张乐晨
受保护的技术使用者：交通运输部水运科学研究所
技术研发日：20230529
技术公布日：2024/1/15