一种用于水文监测的浮标投放系统及投标方法与流程

1.本发明涉及浮标投放技术领域，尤其涉及一种用于水文监测的浮标投放系统及投标方法。


背景技术：

2.水文监测是指通过科学方法对自然界水的时空分布、变化规律进行监控、测量、分析以及预警等的一个复杂而全面的系统工程，水文监测适用于水文部门对江、河、湖泊、水库、渠道和地下水等水文参数进行实时监测；浮标则是水文监测工作中重要的设备之一，其锚固在水面上，可按照规定要求长期、连续地为水文监测收集所需的水文水质气象资料；
3.现有的水文监测用浮标在投放时，通常通过安装在船舶上的吊机进行起吊，通过吊机收卷钢索带动吊钩上下移动，吊钩对浮标进行投放，在风浪较大时进行投放浮标时，钢索稳定性差易导致投放过程中的浮标造成晃动，甚至导致脱落及滑落的发生，浮标稳定性欠佳，影响水文监测的浮标投放使用效果。


技术实现要素：

4.1、要解决的技术问题
5.基于现有的水文监测用浮标在投放时，通常通过安装在船舶上的吊机进行起吊，通过吊机收卷钢索带动吊钩上下移动，吊钩对浮标进行投放，在风浪较大时进行投放浮标时，钢索稳定性差易导致投放过程中的浮标造成晃动，甚至导致脱落及滑落的发生，浮标稳定性欠佳，影响水文监测的浮标投放使用效果的技术问题，本发明提出了一种用于水文监测的浮标投放系统及投标方法。
6.2、技术方案
7.一种用于水文监测的浮标投放系统，包括安装块，所述安装块中部套设有立杆，所述立杆下端外壁套设有限位环，所述限位环位于安装块内部，所述限位环及立杆均与安装块转动连接，所述安装块顶面通过安装座安装有第一电机，所述第一电机的输出轴上同轴连接有蜗杆，所述蜗杆后端套设有支架，所述支架前壁与安装块后壁连接固定，所述立杆外端圆周外壁套接有蜗轮，所述蜗杆与蜗轮啮合连接，所述立杆顶面固设有横杆，所述横杆左端滑动连接有活动块，所述活动块右壁固设有齿条，所述横杆顶面左端设有升降组件，所述活动块底面固设有固定块，所述固定块上设有夹持组件及定位组件，所述固定块下方设有浮标主体，所述浮标主体顶面设有安装环。
8.优选地，所述升降组件包括c型块，所述c型块内部转动连接有齿轮，所述横杆后壁通过安装座安装有第二电机，所述第二电机的输出轴贯穿c型块中部。
9.优选地，所述第二电机的输出轴与c型块转动连接，所述第二电机的输出轴与齿轮的中心轴同轴连接，所述齿轮左端与齿条啮合连接。
10.通过上述技术方案，齿条带动活动块同步移动，方便调节活动块至合适的使用高度。
11.优选地，所述c型块顶面开设有梯形槽，所述梯形槽内部滑动连接有梯形块，所述梯形块左壁固设有卡块，所述卡块左壁开设有多个卡齿，所述卡块及卡齿均与齿条卡接配合。
12.优选地，所述梯形块顶面右端固设有连接块，所述c型块顶面后端通过安装座安装有电动推杆，所述电动推杆的活塞杆与连接块左壁连接固定。
13.通过上述技术方案，通过卡块及卡齿与齿条卡接，方便了对活动块调节至合适的高度后进行固定。
14.优选地，所述定位组件包括折形块，所述折形块套设于固定块上，所述折形块与固定块滑动连接，所述折形块内壁下端与浮标主体外壁摩擦接触。
15.优选地，所述固定块外壁呈中心对称结构通过安装座安装有气缸，所述气缸的活塞杆与折形块内壁连接固定。
16.通过上述技术方案，通过气缸推动折形块同步移动，使折形块对浮标主体进行夹持定位，减少了因风浪带动的晃动，方便了夹持组件对其进行夹持。
17.优选地，所述夹持组件包括夹块，所述夹块呈左右对称结构设有两个，所述固定块底面开设有滑槽，所述滑槽呈左右对称结构滑动连接有两个滑块，所述滑块底面与夹块顶面连接固定，所述固定块下端转动连接有双向丝杆，所述滑块均通过螺纹孔与双向丝杆螺纹连接，所述夹块内壁与安装环外壁卡接配合，所述夹块内端呈倾斜开口状。
18.优选地，所述固定块上呈左右对称结构固设有两个挡块，位于左端的所述挡块通过安装座安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴与双向丝杆同轴连接，所述双向丝杆左右两端均与挡块转动连接。
19.通过上述技术方案，通过夹块对安装环进行夹持，方便了浮标主体的投放及回收。
20.一种用于水文监测的浮标投放系统的投标方法，包括以下步骤：
21.转动：首先通过安装块将本装置安装在浮标投放的船只甲板边缘处，通过第一电机的输出轴带动蜗杆沿着支架旋转，此时蜗杆啮合传动至蜗轮同步旋转，通过蜗轮带动立杆沿着安装块旋转至合适的使用位置，带动横杆同步移动，立杆旋转的同时带动限位环沿着安装块同步转动，提高了立杆旋转的稳定性，方便调节至合适的浮标投放位置；
22.升降：通过第二电机的输出轴旋转带动齿轮沿着c型块同步旋转，齿轮啮合传动至齿条，使齿条带动活动块沿着横杆同步上下移动，活动块带动固定块移动至合适的使用高度，此时固定块底面与浮标主体的安装环顶面摩擦接触后停止，通过电动推杆推动连接块左右移动，使梯形块沿着梯形槽同步滑动，梯形块推动卡块与齿条插接配合，卡块上的卡齿与齿条卡接配合，完成对齿条的固定；
23.投放：分别通过气缸推动折形块沿着固定块滑动，使折形块内壁与浮标主体下端外壁摩擦接触，对需要投放的浮标主体进行夹紧定位后，通过伺服电机带动双向丝杆旋转，使两个滑块沿着滑槽滑动，两个滑块同时向内滑动，带动夹块同步移动，通过夹块的倾斜开口与安装环卡接配合后，对安装环进行固定后方便将浮标主体进行移动，使两个滑块沿着滑槽同时向外滑动，夹块与安装环分离，方便了将浮标主体移动至合适的位置进行投放。
24.3、有益效果
25.相比于现有技术，本发明的优点在于：
26.1、通过安装块将本装置安装在浮标投放的船只甲板边缘处，通过第一电机的输出
轴带动蜗杆沿着支架旋转，此时蜗杆啮合传动至蜗轮同步旋转，通过蜗轮带动立杆沿着安装块旋转至合适的使用位置，带动横杆同步移动，立杆旋转的同时带动限位环沿着安装块同步转动，提高了立杆旋转的稳定性，方便调节至合适的浮标投放位置，通过升降组件带动活动块及固定块至合适的投放使用高度，通过夹持组件及定位组件对浮标主体进行投放及回收。实现了浮标在投放时的稳定性，减少了因风浪造成的晃动发生，减少了投放过程中脱落的发生，提高了投放的使用效果，方便了转动、升降及夹持的操作便捷性，调节灵活方便，适应了水文监测的浮标投放使用。
27.2、通过第二电机的输出轴旋转带动齿轮沿着c型块同步旋转，齿轮啮合传动至齿条，使齿条带动活动块沿着横杆同步上下移动，活动块带动固定块移动至合适的使用高度，此时固定块底面与浮标主体的安装环顶面摩擦接触后停止，通过电动推杆推动连接块左右移动，使梯形块沿着梯形槽同步滑动，梯形块推动卡块与齿条插接配合，卡块上的卡齿与齿条卡接配合，完成对齿条的固定，提高了活动块在调节后的稳定性，减少了夹持后的浮标脱落及滑落的发生，提高了使用安全性。
28.3、分别通过气缸推动折形块沿着固定块滑动，使折形块内壁与浮标主体下端外壁摩擦接触，对需要投放的浮标主体进行夹紧定位后，通过伺服电机带动双向丝杆旋转，使两个滑块沿着滑槽滑动，两个滑块同时向内滑动，带动夹块同步移动，通过夹块的倾斜开口与安装环卡接配合后，对安装环进行固定后方便将浮标主体进行移动，使两个滑块沿着滑槽同时向外滑动，夹块与安装环分离，方便了将浮标主体移动至合适的位置进行投放，反向操作上述步骤方便将投放后的浮标主体进行回收，夹持稳定性高，晃动少，减少了浮标主体在投放及回收时磕碰的发生，保护了浮标的完整性，结构简单操作便捷。
附图说明
29.图1为本发明的整体结构示意图；
30.图2为本发明的安装块结构剖视图；
31.图3为本发明的c型块结构示意图；
32.图4为本发明的梯形块结构拆分示意图；
33.图5为本发明的固定块结构示意图；
34.图6为本发明的折形块结构剖视图；
35.图7为本发明的夹持组件结构示意图；
36.图8为本发明的滑块结构拆分示意图。
37.图中：1、安装块；2、立杆；3、限位环；4、第一电机；5、蜗杆；6、支架；7、蜗轮；8、横杆；9、活动块；91、齿条；10、升降组件；101、c型块；102、齿轮；103、第二电机；104、梯形槽；105、梯形块；106、卡块；107、卡齿；108、连接块；109、电动推杆；11、固定块；12、夹持组件；121、夹块；122、滑槽；123、滑块；124、双向丝杆；125、挡块；126、伺服电机；13、定位组件；131、折形块；132、气缸；14、浮标主体；141、安装环。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
39.实施例一
40.参照图1及图2，一种用于水文监测的浮标投放系统，包括安装块1，安装块1中部套设有立杆2，立杆2下端外壁套设有限位环3，限位环3位于安装块1内部，限位环3及立杆2均与安装块1转动连接，安装块1顶面通过安装座安装有第一电机4，第一电机4的输出轴上同轴连接有蜗杆5，蜗杆5后端套设有支架6，支架6前壁与安装块1后壁连接固定，立杆2外端圆周外壁套接有蜗轮7，蜗杆5与蜗轮7啮合连接，立杆2顶面固设有横杆8，横杆8左端滑动连接有活动块9，活动块9右壁固设有齿条91，横杆8顶面左端设有升降组件10，活动块9底面固设有固定块11，固定块11上设有夹持组件12及定位组件13，固定块11下方设有浮标主体14，浮标主体14顶面设有安装环141。
41.本发明的工作原理：首先通过安装块1将本装置安装在浮标投放的船只甲板边缘处，通过第一电机4的输出轴带动蜗杆5沿着支架6旋转，此时蜗杆5啮合传动至蜗轮7同步旋转，通过蜗轮7带动立杆2沿着安装块1旋转至合适的使用位置，带动横杆8同步移动，立杆2旋转的同时带动限位环3沿着安装块1同步转动，提高了立杆2旋转的稳定性，方便调节至合适的浮标投放位置，方便了浮标主体14的投放及回收。
42.实施例二
43.参照图3及图4，在实施例一的基础上，升降组件10包括c型块101，c型块101内部转动连接有齿轮102，横杆8后壁通过安装座安装有第二电机103，第二电机103的输出轴贯穿c型块101中部，第二电机103的输出轴与c型块101转动连接，第二电机103的输出轴与齿轮102的中心轴同轴连接，齿轮102左端与齿条91啮合连接；齿条91带动活动块9同步移动，方便调节活动块9至合适的使用高度。
44.c型块101顶面开设有梯形槽104，梯形槽104内部滑动连接有梯形块105，梯形块105左壁固设有卡块106，卡块106左壁开设有多个卡齿107，卡块106及卡齿107均与齿条91卡接配合，梯形块105顶面右端固设有连接块108，c型块101顶面后端通过安装座安装有电动推杆109，电动推杆109的活塞杆与连接块108左壁连接固定；通过卡块106及卡齿107与齿条91卡接，方便了对活动块9调节至合适的高度后进行固定。
45.使用时，通过第二电机103的输出轴旋转带动齿轮102沿着c型块101同步旋转，齿轮102啮合传动至齿条91，使齿条91带动活动块9沿着横杆8同步上下移动，活动块9带动固定块11移动至合适的使用高度，此时固定块11底面与浮标主体14的安装环141顶面摩擦接触后停止，通过电动推杆109推动连接块108左右移动，使梯形块105沿着梯形槽104同步滑动，梯形块105推动卡块106与齿条91插接配合，卡块106上的卡齿107与齿条91卡接配合，完成对齿条91的固定。
46.实施例三
47.参照图5、图6、图7及图8，在实施例二的基础上，定位组件13包括折形块131，折形块131套设于固定块11上，折形块131与固定块11滑动连接，折形块131内壁下端与浮标主体14外壁摩擦接触，固定块11外壁呈中心对称结构通过安装座安装有气缸132，气缸132的活塞杆与折形块131内壁连接固定；通过气缸132推动折形块131同步移动，使折形块131对浮标主体14进行夹持定位，减少了因风浪带动的晃动，方便了夹持组件12对其进行夹持。
48.夹持组件12包括夹块121，夹块121呈左右对称结构设有两个，固定块11底面开设有滑槽122，滑槽122呈左右对称结构滑动连接有两个滑块123，滑块123底面与夹块121顶面
连接固定，固定块11下端转动连接有双向丝杆124，滑块123均通过螺纹孔与双向丝杆124螺纹连接，夹块121内壁与安装环141外壁卡接配合，夹块121内端呈倾斜开口状，固定块11上呈左右对称结构固设有两个挡块125，位于左端的挡块125通过安装座安装有伺服电机126，伺服电机126的输出轴与双向丝杆124同轴连接，双向丝杆124左右两端均与挡块125转动连接；通过夹块121对安装环141进行夹持，方便了浮标主体14的投放及回收。
49.使用时，分别通过气缸132推动折形块131沿着固定块11滑动，使折形块131内壁与浮标主体14下端外壁摩擦接触，对需要投放的浮标主体14进行夹紧定位后，通过伺服电机126带动双向丝杆124旋转，使两个滑块123沿着滑槽122滑动，两个滑块123同时向内滑动，带动夹块121同步移动，通过夹块121的倾斜开口与安装环141卡接配合后，对安装环141进行固定后方便将浮标主体14进行移动，使两个滑块123沿着滑槽122同时向外滑动，夹块121与安装环141分离，方便了将浮标主体14移动至合适的位置进行投放，反向操作上述步骤方便将投放后的浮标主体14进行回收。
50.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于水文监测的浮标投放系统，包括安装块(1)，其特征在于：所述安装块(1)中部套设有立杆(2)，所述立杆(2)下端外壁套设有限位环(3)，所述限位环(3)位于安装块(1)内部，所述限位环(3)及立杆(2)均与安装块(1)转动连接，所述安装块(1)顶面通过安装座安装有第一电机(4)，所述第一电机(4)的输出轴上同轴连接有蜗杆(5)，所述蜗杆(5)后端套设有支架(6)，所述支架(6)前壁与安装块(1)后壁连接固定，所述立杆(2)外端圆周外壁套接有蜗轮(7)，所述蜗杆(5)与蜗轮(7)啮合连接，所述立杆(2)顶面固设有横杆(8)，所述横杆(8)左端滑动连接有活动块(9)，所述活动块(9)右壁固设有齿条(91)，所述横杆(8)顶面左端设有升降组件(10)，所述活动块(9)底面固设有固定块(11)，所述固定块(11)上设有夹持组件(12)及定位组件(13)，所述固定块(11)下方设有浮标主体(14)，所述浮标主体(14)顶面设有安装环(141)。2.根据权利要求1所述的用于水文监测的浮标投放系统，其特征在于：所述升降组件(10)包括c型块(101)，所述c型块(101)内部转动连接有齿轮(102)，所述横杆(8)后壁通过安装座安装有第二电机(103)，所述第二电机(103)的输出轴贯穿c型块(101)中部。3.根据权利要求2所述的用于水文监测的浮标投放系统，其特征在于：所述第二电机(103)的输出轴与c型块(101)转动连接，所述第二电机(103)的输出轴与齿轮(102)的中心轴同轴连接，所述齿轮(102)左端与齿条(91)啮合连接。4.根据权利要求3所述的用于水文监测的浮标投放系统，其特征在于：所述c型块(101)顶面开设有梯形槽(104)，所述梯形槽(104)内部滑动连接有梯形块(105)，所述梯形块(105)左壁固设有卡块(106)，所述卡块(106)左壁开设有多个卡齿(107)，所述卡块(106)及卡齿(107)均与齿条(91)卡接配合。5.根据权利要求4所述的用于水文监测的浮标投放系统，其特征在于：所述梯形块(105)顶面右端固设有连接块(108)，所述c型块(101)顶面后端通过安装座安装有电动推杆(109)，所述电动推杆(109)的活塞杆与连接块(108)左壁连接固定。6.根据权利要求1所述的用于水文监测的浮标投放系统，其特征在于：所述定位组件(13)包括折形块(131)，所述折形块(131)套设于固定块(11)上，所述折形块(131)与固定块(11)滑动连接，所述折形块(131)内壁下端与浮标主体(14)外壁摩擦接触。7.根据权利要求6所述的用于水文监测的浮标投放系统，其特征在于：所述固定块(11)外壁呈中心对称结构通过安装座安装有气缸(132)，所述气缸(132)的活塞杆与折形块(131)内壁连接固定。8.根据权利要求1所述的用于水文监测的浮标投放系统，其特征在于：所述夹持组件(12)包括夹块(121)，所述夹块(121)呈左右对称结构设有两个，所述固定块(11)底面开设有滑槽(122)，所述滑槽(122)呈左右对称结构滑动连接有两个滑块(123)，所述滑块(123)底面与夹块(121)顶面连接固定，所述固定块(11)下端转动连接有双向丝杆(124)，所述滑块(123)均通过螺纹孔与双向丝杆(124)螺纹连接，所述夹块(121)内壁与安装环(141)外壁卡接配合，所述夹块(121)内端呈倾斜开口状。9.根据权利要求8所述的用于水文监测的浮标投放系统，其特征在于：所述固定块(11)上呈左右对称结构固设有两个挡块(125)，位于左端的所述挡块(125)通过安装座安装有伺服电机(126)，所述伺服电机(126)的输出轴与双向丝杆(124)同轴连接，所述双向丝杆(124)左右两端均与挡块(125)转动连接。
10.一种用于水文监测的浮标投放系统的投标方法，其特征在于，包括以下步骤：转动：首先通过安装块(1)将本装置安装在浮标投放的船只甲板边缘处，通过第一电机(4)的输出轴带动蜗杆(5)沿着支架(6)旋转，此时蜗杆(5)啮合传动至蜗轮(7)同步旋转，通过蜗轮(7)带动立杆(2)沿着安装块(1)旋转至合适的使用位置，带动横杆(8)同步移动，立杆(2)旋转的同时带动限位环(3)沿着安装块(1)同步转动，提高了立杆(2)旋转的稳定性，方便调节至合适的浮标投放位置；升降：通过第二电机(103)的输出轴旋转带动齿轮(102)沿着c型块(101)同步旋转，齿轮(102)啮合传动至齿条(91)，使齿条(91)带动活动块(9)沿着横杆(8)同步上下移动，活动块(9)带动固定块(11)移动至合适的使用高度，此时固定块(11)底面与浮标主体(14)的安装环(141)顶面摩擦接触后停止，通过电动推杆(109)推动连接块(108)左右移动，使梯形块(105)沿着梯形槽(104)同步滑动，梯形块(105)推动卡块(106)与齿条(91)插接配合，卡块(106)上的卡齿(107)与齿条(91)卡接配合，完成对齿条(91)的固定；投放：分别通过气缸(132)推动折形块(131)沿着固定块(11)滑动，使折形块(131)内壁与浮标主体(14)下端外壁摩擦接触，对需要投放的浮标主体(14)进行夹紧定位后，通过伺服电机(126)带动双向丝杆(124)旋转，使两个滑块(123)沿着滑槽(122)滑动，两个滑块(123)同时向内滑动，带动夹块(121)同步移动，通过夹块(121)的倾斜开口与安装环(141)卡接配合后，对安装环(141)进行固定后方便将浮标主体(14)进行移动，使两个滑块(123)沿着滑槽(122)同时向外滑动，夹块(121)与安装环(141)分离，方便了将浮标主体(14)移动至合适的位置进行投放。

技术总结
本发明属于浮标投放技术领域，尤其涉及一种用于水文监测的浮标投放系统及投标方法，包括安装块，安装块中部套设有立杆，立杆下端外壁套设有限位环，限位环位于安装块内部，限位环及立杆均与安装块转动连接，安装块顶面通过安装座安装有第一电机，第一电机的输出轴上同轴连接有蜗杆，蜗杆后端套设有支架，支架前壁与安装块后壁连接固定，立杆外端圆周外壁套接有蜗轮，蜗杆与蜗轮啮合连接，立杆顶面固设有横杆，横杆左端滑动连接有活动块。实现了浮标在投放时的稳定性，减少了因风浪造成的晃动发生，减少了投放过程中脱落的发生，提高了投放的使用效果，方便了转动、升降及夹持的操作便捷性，调节灵活方便，适应了水文监测的浮标投放使用。放使用。放使用。


技术研发人员：杨夤 邵百能
受保护的技术使用者：杨夤
技术研发日：2022.12.06
技术公布日：2023/3/14