一種防生物附著的水下監測系統的制作方法

1.本發明涉及監測攝像技術領域，更具體的說涉及一種防生物附著的水下監測系統。


背景技術：

2.海底隧洞監測設備是發電廠，核電，水利，海洋作業平臺等設施的重要設備，因長期在水中會使大量生物在監測設備表面進行附著，并且大量繁殖后會嚴重影響設備的攝像監測功能，同時某些水下生物的繁殖和新陳代謝產生大量酸性物質，侵蝕設備表面，使之銹化腐蝕破壞，設備的安全性存在一定威脅或失效，而且由于設備長期在水下，后期設備維護，檢修非常困難?，F有的水下監測設備是長期暴露在水中或通過岸上設備進行提升，設備維護艱難并且費用高，在水中一段時間后設備就會生長附著生物或被泥沙異物覆蓋，需要人工潛水進行維修，風險高效率低。


技術實現要素：

3.本發明的目的就是針對現有技術之不足，而提供一種防生物附著的水下監測系統，該系統由操作臺、電纜以及終端機構組成，終端機構安裝在隧洞頂部，終端機構由安裝架和智能監測裝置組成，智能監測裝置包括翻轉倉和伸縮筒，伸縮筒上設有可旋轉的攝像頭和超聲波距離傳感器，能夠對隧洞內的情況進行全方位的觀察監測，并且伸縮筒的一側設有毛刷，在攝像頭和超聲波距離傳感器旋轉的時候，毛刷能夠自動對伸縮筒的外壁進行清潔，防止生物和泥沙附著，此外，伸縮筒外設有可旋轉的清潔臂，清潔臂能夠對周圍隧洞的內壁進行清潔，確保終端機構周圍的環境不會有水下生物繁殖，在平時狀態下，伸縮筒位于翻轉倉內，不會有生物進入，翻轉倉通過翻轉能調整至隧洞的上方，不會影響隧洞的正常運作，智能化程度高，效果好。
4.為實現上述技術方案，本發明提供如下技術方案：一種防生物附著的水下監測系統，包括操作臺、電纜以及終端機構，終端機構包括安裝在隧洞頂部的安裝架，所述安裝架的底部活動設有智能監測裝置，智能監測裝置包括轉動連接在安裝架底部的翻轉倉，翻轉倉由前倉和防水倉組成，前倉的頂部具有連接塊，防水倉的頂部具有翻轉連接座，前倉中活動設有伸縮筒，伸縮筒外圓壁上具有的筒形凹槽內轉動設有旋轉筒，旋轉筒的外圓壁中心設有攝像頭和超聲波距離傳感器。
5.作為上述技術方案的優選，所述安裝架包括固定連接板和安裝螺栓，固定連接板的底部設有外圓壁具有加強筋的連接柱和鉸接有防水液壓缸的缸體鉸接座，連接柱的底部鉸接在翻轉連接座的頂部，防水液壓缸的活塞桿外端鉸接在連接塊頂面具有的一對鉸接耳中。
6.作為上述技術方案的優選，所述防水倉的后端設有密封悶蓋，密封悶蓋的外端具有防水格蘭頭，密封悶蓋的內壁安裝有電缸，所述伸縮筒的后端具有密封防護板，密封防護板插設在前倉中，前倉的頂部后端設有泄壓閥，所述防護板的后端具有伸縮連接柱，伸縮連
接柱的后端具有收納槽，伸縮連接柱插設在防水倉內，電缸位于收納槽中且電缸的活塞桿與伸縮連接柱相連接。
7.作為上述技術方案的優選，所述伸縮筒的前端中心轉動設有延伸柱，延伸柱的外端設有清潔臂，所述清潔臂的底端彈性插設有伸縮調節臂，伸縮調節臂上連接有清潔刮板。
8.作為上述技術方案的優選，旋轉筒的外圓壁前端設有第一旋轉齒輪，延伸柱的外圓壁前端設有第二旋轉齒輪，所述伸縮筒的前端壁上方設有延伸架，延伸架的頂面設有中間座，中間座位于第一旋轉齒輪和第二旋轉齒輪之間，所述中間座頂面具有的凸形滑槽內滑動設有調節滑座，調節滑座的前端壁上設有復位壓簧，調節滑座的頂面設有雙軸電機，雙軸電機的前后兩個輸出軸上分別設有前驅動齒輪和后驅動齒輪，前驅動齒輪與第二旋轉齒輪相嚙合，后驅動齒輪與第一旋轉齒輪相嚙合。
9.作為上述技術方案的優選，所述連接塊的前端壁上設有向前延伸的固定軸和定位齒，固定軸的前端轉動設有與后驅動齒輪同心的隨動輪，定位齒與第一旋轉齒輪的上端齒槽相嚙合，所述中間座的側壁設有側滑通槽，折彎定位板的后端穿過側滑通槽連接在調節滑座的側壁上，折彎定位板的前端卡設在第二旋轉齒輪的其中一個齒槽中。
10.作為上述技術方案的優選，所述第一旋轉齒輪的后端壁上設有與前倉前端壁體相貼合的環形密封圈。
11.作為上述技術方案的優選，所述旋轉筒的外圓壁后前端設有環形齒輪，密封防護板的前側壁右端轉動設有與環形齒輪相嚙合的扇形小齒輪，扇形小齒輪的中心轉軸上設有復位扭簧和弧形轉動條，所述弧形轉動條的下端設有向前延伸的毛刷。
12.本發明的有益效果在于：1、伸縮筒上設有旋轉筒，旋轉筒上設有攝像頭和超聲波距離傳感器，能夠對隧洞內的情況進行全方位的觀察監測，在不使用時，伸縮筒收納在前倉中與外界阻隔，不會被微生物或者泥沙所覆蓋，使用壽命長；2、伸縮筒的一側設有可活動的毛刷，當需要清潔時，旋轉筒順時針旋轉，毛刷貼靠在旋轉筒的外壁上，從而能夠對旋轉筒的外壁進行全面的清潔，在攝像頭和超聲波距離傳感器正常運作監測的時候，旋轉筒逆時針旋轉，毛刷則會遠離旋轉筒，從而不會阻擋攝像頭和超聲波距離傳感器，并且毛刷的運動是通過齒輪傳動實現，旋轉筒在逆時針旋轉的時候，毛刷在復位扭簧的作用下會發生小幅度、高頻率抖動，從而能夠使毛刷上的雜質在水里散開來，實現自我清潔，具有意想不到的技術效果。
13.3、伸縮筒的外側設有可旋轉的清潔臂，本技術利用伸縮筒的伸縮移動實現外部雙軸電機能夠分別驅動伸縮筒的轉動和清潔臂的轉動，清潔臂在隧洞內壁上旋轉清潔的時候，伸縮筒是收納在前倉中，防止隧洞內壁上刮下來的雜質落在伸縮筒上，造成污染，而且隧洞內壁的清潔程度，也能夠進一步保證終端機構周圍的環境不會有水下生物繁殖。
14.4、翻轉倉能夠進行翻轉調整位置，使清潔臂能夠收納在隧洞的頂部，從而不會影響隧洞的正常運作，智能化程度高。
附圖說明
15.下面結合附圖對本發明做進一步的說明：圖1為終端機構安裝在隧洞內的后視圖；
圖2為終端機構安裝在隧洞內的左視圖；圖3為翻轉倉調整至工作時的結構示意圖；圖4為本發明中安裝架的結構示意圖；圖5為伸縮筒和密封悶蓋安裝在翻轉倉中的結構示意圖；圖6為圖5的爆炸示意圖；圖7為翻轉倉的結構示意圖；圖8為伸縮筒的結構示意圖；圖9為伸縮筒另一視角的結構示意圖；圖10為伸縮筒的左視圖；圖11為伸縮筒從翻轉倉中伸出時的結構示意圖；圖12為伸縮筒縮進翻轉倉中時的結構示意圖。
具體實施方式
16.以下由特定的具體實施例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本發明的其他優點及功效。本實施例中提到的“上方”、“下方”與附圖本身上方、下方的方向一致，僅為便于敘述明了，而非用以限定本發明可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，也當視為本發明可實施的范疇。
17.由圖1至圖4所示，一種防生物附著的水下監測系統，包括操作臺、電纜以及終端機構，終端機構包括安裝在隧洞頂部的安裝架1，所述安裝架1的底部活動設有智能監測裝置，智能監測裝置包括轉動連接在安裝架1底部的翻轉倉2，翻轉倉2由前倉21和防水倉22組成，前倉21的頂部具有連接塊26，防水倉22的頂部具有翻轉連接座25，前倉21中活動設有伸縮筒31，安裝架1包括固定連接板11和安裝螺栓12，固定連接板11的底部設有外圓壁具有加強筋16的連接柱13和鉸接有防水液壓缸14的缸體鉸接座15，連接柱13的底部鉸接在翻轉連接座25的頂部，防水液壓缸14的活塞桿外端鉸接在連接塊26頂面具有的一對鉸接耳261中。
18.由圖6和圖9所示，伸縮筒31外圓壁上具有的筒形凹槽311內轉動設有旋轉筒34，旋轉筒34的外圓壁中心設有攝像頭341和超聲波距離傳感器342；防水倉22的后端設有密封悶蓋23，密封悶蓋23的外端具有防水格蘭頭231，密封悶蓋23的內壁安裝有電缸24，伸縮筒31的后端具有密封防護板32，密封防護板32插設在前倉21中，前倉21的頂部后端設有泄壓閥211，所述防護板32的后端具有伸縮連接柱33，伸縮連接柱33的后端具有收納槽331，伸縮連接柱33插設在防水倉22內，電缸24位于收納槽331中且電缸24的活塞桿與伸縮連接柱33相連接；通過密封悶蓋23和密封防護板32的作用，電缸24完全與水隔絕。
19.由圖3和圖6所示，伸縮筒31的前端中心轉動設有延伸柱36，延伸柱36的外端設有清潔臂37，所述清潔臂37的底端彈性插設有伸縮調節臂371，伸縮調節臂371上連接有清潔刮板372；清潔臂37翻轉至豎直狀態時，清潔刮板372能夠彈性壓靠在隧洞的內壁上，清潔臂37在旋轉時，清潔刮板372能夠對隧洞的內壁進行刮蹭。
20.由圖7至圖12所示，旋轉筒34的外圓壁前端設有第一旋轉齒輪344，第一旋轉齒輪344的后端壁上設有與前倉21前端壁體相貼合的環形密封圈3441，延伸柱36的外圓壁前端設有第二旋轉齒輪361，所述伸縮筒31的前端壁上方設有延伸架391，延伸架391的頂面設有
中間座39，中間座39位于第一旋轉齒輪344和第二旋轉齒輪361之間，所述中間座39頂面具有的凸形滑槽內滑動設有調節滑座392，調節滑座392的前端壁上設有復位壓簧393，調節滑座392的頂面設有雙軸電機395，雙軸電機395的前后兩個輸出軸上分別設有前驅動齒輪396和后驅動齒輪397，前驅動齒輪396與第二旋轉齒輪361相嚙合，后驅動齒輪397與第一旋轉齒輪344相嚙合；連接塊26的前端壁上設有向前延伸的固定軸271和定位齒28，固定軸271的前端轉動設有與后驅動齒輪397同心的隨動輪27，定位齒28與第一旋轉齒輪344的上端齒槽相嚙合，中間座39的側壁設有側滑通槽390，折彎定位板394的后端穿過側滑通槽390連接在調節滑座392的側壁上，折彎定位板394的前端卡設在第二旋轉齒輪361的其中一個齒槽中；隨動輪27在頂靠后驅動齒輪397時，后驅動齒輪397沒有完全脫離與第一旋轉齒輪344嚙合的時候，定位齒28與第一旋轉齒輪344發生了嚙合，同樣的，折彎定位板394在沒有完全脫離第二旋轉齒輪361的時候，前驅動齒輪396與第二旋轉齒輪361發生了嚙合，定位齒28和折彎定位板394都是對齒輪起到一個定位作用。
21.由圖8和圖10所示，旋轉筒34的外圓壁后端設有環形齒輪343，密封防護板32的前側壁右端轉動設有與環形齒輪343相嚙合的扇形小齒輪382，扇形小齒輪382的中心轉軸上設有復位扭簧381和弧形轉動條38，所述弧形轉動條38的下端設有向前延伸的毛刷383；弧形轉動條38在平常狀態下是可以完全收納在密封防護板32內圈中的，扇形小齒輪382通過復位扭簧381的復位作用可以與環形齒輪343保持嚙合，毛刷383在弧形轉動條38不發生轉動的情況下也是貼靠著旋轉筒34的。
22.本發明的工作原理：1、在平常狀態下，智能監測裝置是翻轉至隧洞的上方，如圖1和圖2這樣，當需要監測時，防水液壓缸14的活塞桿伸出，翻轉倉2轉至水平狀態，清潔刮板372壓靠在隧洞的內壁下端；2、電缸24啟動，密封防護板32移到前倉21的內部前端，伸縮筒31伸出前倉21，如圖11所示，此時，后驅動齒輪397與第一旋轉齒輪344相嚙合，啟動雙軸電機395，后驅動齒輪397帶動第一旋轉齒輪344順時針轉動，旋轉筒34發生順時針轉動的時候，環形齒輪343也同樣順時針轉動的時候，此時扇形小齒輪382發生小幅度的來回轉動，而毛刷383由于是始終貼靠著旋轉筒34的外壁，因此能夠對旋轉筒34的外壁以及攝像頭341和超聲波距離傳感器342進行清潔，扇形小齒輪382的右端雖然無法繼續與環形齒輪343發生嚙合實現轉動，但是由于復位扭簧381的作用，當環形齒輪343停下時，扇形小齒輪382的右端依舊可以與環形齒輪343相嚙合；3、旋轉筒34清潔完畢后，攝像頭341和超聲波距離傳感器342啟動監測，再次啟動雙軸電機395，后驅動齒輪397帶動第一旋轉齒輪344逆時針轉動，此時扇形小齒輪382與環形齒輪343嚙合后發生較大幅度的轉動，使得弧形轉動條38往外打開一定角度，從而使得毛刷383遠離了旋轉筒34，不會影響到攝像頭341和超聲波距離傳感器342的監測，扇形小齒輪382的齒輪部分嚙合完后也依舊是無法繼續與環形齒輪343發生嚙合實現轉動，但是由于復位扭簧381的作用，此時的扇形小齒輪382也是發生高頻率、小幅度的來回轉動，從而使得懸空的毛刷383發生高頻率抖動，能夠使毛刷上的雜質在水里散開來，實現自我清潔。
23.4、監測完畢后，雙軸電機395的輸出軸再次反轉使弧形轉動條38復位，接著電缸24的活塞桿縮回，伸縮筒31縮回前倉21內，環形密封圈3441壓緊在前倉21前端壁體上，在伸縮
筒31縮回的時候，隨動輪27頂靠著后驅動齒輪397，調節滑座392往前移動，后驅動齒輪397與第一旋轉齒輪344發生脫離，折彎定位板394與第二旋轉齒輪361發生脫離，與此同時，定位齒28與第一旋轉齒輪344的上端齒槽相嚙合，前驅動齒輪396與第二旋轉齒輪361相嚙合，隨后，啟動雙軸電機395，前驅動齒輪396帶動第二旋轉齒輪361發生轉動，清潔臂37旋轉數圈，清潔刮板372壓靠著隧洞內壁進行清潔，確保終端機構周圍的環境不會有水下生物繁殖。
24.隨動輪27由于與后驅動齒輪397同心，因此后驅動齒輪397在轉動時，隨動輪27也能夠同步轉動，不會發生任何影響；另外，本技術考慮到隧洞內水流的影響，通過設置定位齒28、隨動輪27、折彎定位板394能夠保證前驅動齒輪396脫離第二旋轉齒輪361后，第二旋轉齒輪361不會發生轉動，后驅動齒輪397脫離第一旋轉齒輪344后，第一旋轉齒輪344不會發生轉動，以便于確保后續各對齒輪之間能再次嚙合成功。