CN116625465A - 浮标式海洋水位观测平台 - Google Patents

Abstract

本申请公开了浮标式海洋水位观测平台，属于水位观测技术领域。包含：竖筒；观测组件，包括设置在竖筒内的浮标；风速传感器，设置在竖筒的外壁上，用于监测竖筒所在位置处海洋的风速；内部清理组件，包括设置在浮标底部的活塞及清理机构；当内部清理组件清理前，判断风速传感器监测到的风速数据，若风速在一定时间内持续低于第一预设值，且一定时间水位变化速率低于第二预设值，则启动内部清理组件对竖筒内壁进行清理。本申请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；使得进行内部清理时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。

Description

浮标式海洋水位观测平台

技术领域

本申请涉及水位观测技术领域，更具体地说，涉及浮标式海洋水位观测平台。

背景技术

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***，能够监测海平面的升降、潮汐变化以及海洋中的波浪活动。

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。

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。

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。

发明内容

本申请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。

本申请提供了浮标式海洋水位观测平台，包含：

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；

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；

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；

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；

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。

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；

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；

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。

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；

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

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；

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。

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；

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；

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；

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。

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；

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。

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；

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。

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；

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；

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；

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；

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。

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

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；

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。

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

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。

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；

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本申请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：

（1）本申请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。

（2）本申请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。

（3）本申请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。

（4）本申请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。

（5）本申请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。

附图说明

图1为本申请实施例公开的浮标式海洋水位观测平台的整体结构示意图；

图2为本申请实施例公开的浮标式海洋水位观测平台的顶部结构示意图；

图3为本申请实施例公开的浮标式海洋水位观测平台的内部结构示意图；

图4为本申请实施例公开的浮标式海洋水位观测平台内部的底部结构示意图；

图5为本申请实施例公开的浮标式海洋水位观测平台中换动组件的结构示意图；

图6为本申请实施例公开的浮标式海洋水位观测平台中竖筒的局部结构示意图。

图中标号说明：1、竖筒；11、进水管；12、底座；13、窗口；14、顶罩；15、太阳能板；16、蓄电池；17、GPS发射器；18、信息处理器；19、刻度尺；110、照明灯；111、摄像头；

2、防堵组件；21、球形网罩；22、驱动轴；23、清理刷A；24、驱动电机；25、电机座；26、连接板；

3、换动组件；31、齿套A；32、滑板；33、电动推杆；34、弹簧；35、齿套B；36、链轮A；37、链条；38、链轮B；

4、内部清理组件；41、螺杆；42、齿轮A；43、齿轮B；44、活塞；45、清理机构；451、传动轴；452、齿轮C；453、齿轮D；454、齿轮E；455、齿环A；456、清理刷B；

5、外部清理组件；51、齿环B；52、刮板；53、滑环；54、转动台；

6、浮标；61、通孔；62、被测件；63、感应器。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本申请作进一步详细说明。

参照图1、图3和图5，本申请实施例公开了浮标式海洋水位观测平台，包括竖筒1，竖筒1内部设置有观测组件，所述观测组件包括浮标6，所述浮标6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；风速传感器，设置在所述竖筒1的外壁上，用于监测所述竖筒所在位置处海洋的风速；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；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。

在以上的技术方案中，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，保证了水位观测的有效性。

以上所称的一定时间是预先进行设置的，工作人员根据实际需要可以设置在十分钟或者其他有效的时间段；第一预设值为风速阈值，第二预设值为水位变化速率阈值，均可根据时间需要进行灵活设置。

竖筒1外侧固定设置有进水管11，进水管11另一设置有防堵组件2，防堵组件2设置于竖筒1的外侧，竖筒1的外侧设置有换动组件3，防堵组件2通过换动组件3驱动内部清理组件4运行，用于对竖筒1的内部进行清理，且内部清理组件4同步驱动外部清理组件5对竖筒1的外侧进行清理。

通过竖筒1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2对进水管11进行防堵，以保证水可以正常进入竖筒1的内部进行观测，当对竖筒1的内部进行清理时，通过换动组件3将防堵组件2与内部清理组件4传动设置，使防堵组件2通过换动组件3带动内部清理组件4对竖筒1的内部清理，同时内部清理组件4驱动外部清理组件5对竖筒1的外侧进行清理，使竖筒1的内部和外部均可动清理，使竖筒1的清理更加方便，以防止污垢积累在竖筒1的内部影响观测组件的正常工作。

参照图1、图2和图4，防堵组件2包括球形网罩21，球形网罩21固定设置于进水管11的端部，球形网罩21的内部对应中心转动设置有驱动轴22，驱动轴22一端位于球形网罩21的内部固定设置有清理刷A23，驱动轴22另一端固定设置于驱动电机24的输出端，驱动电机24通过电机座25固定设置于连接板26的底部，连接板26顶部对应驱动电机24的另一输出端设置有换动组件3。

当驱动电机24运行驱动驱动轴22转动，驱动轴22带动清理刷A23在球形网罩21的内部转动，进而防止球形网罩21被堵塞，以保证进水管11的流通性，此时驱动电机24的另一输出端通过换动组件3与内部清理组件4断开传动，使防堵组件2在需要对竖筒1的内部清理时才与内部清理组件4传动配合，降低了损耗。

参照图4和图5，换动组件3包括齿套A31，齿套A31转动设置于连接板26的一侧，齿套A31沿着驱动电机24输出端的轴向滑动，齿套A31外侧转动设置有滑板32，滑板32固定设置于电动推杆33的输出端，电动推杆33固定设置于连接板26的底部，齿套A31和滑板32之间设置有弹簧34，齿套A31正上方设置有齿套B35，齿套B35转动设置于连接板26的顶部，齿套B35顶部同轴固定设置有链轮A36，链轮A36通过链条37与链轮B38传动设置，链轮B38转动设置于竖筒1的顶部，链轮B38转动时驱动内部清理组件4对竖筒1的内部清理。

当驱动电机24运行时驱动另一输出端外侧的齿套A31转动，此时齿套A31位于齿套B35的下方，当对竖筒1的内部清理时，通过电动推杆33驱动滑板32向上移动，滑板32带动齿套A31沿着驱动电机24的输出端向齿套B35靠近直到相互卡合，使得驱动电机24通过齿套A31带动齿套B35转动，齿套B35同步带动链轮A36转动，使链轮A36通过链条37带上链轮B38在竖筒1的顶部转动，链轮B38则带动竖筒1内部的内部清理组件4运行进行清理工作，当清理后通过电动推杆33驱动齿套A31复位即可。

参照图2、图3和图4，内部清理组件4包括螺杆41，螺杆41转动设置于竖筒1的内部，螺杆41顶部固定设置有齿轮A42，齿轮A42外侧啮合设置有齿轮B43，齿轮B43同轴固定设置于链轮B38的底部，螺杆41外侧螺纹设置有活塞44，活塞44滑动设置于竖筒1的内部，活塞44顶部设置有清理机构45，清理机构45在螺杆41的驱动下运行，竖筒1外侧开设有窗口13，竖筒1底部固定设置有底座12。

当对竖筒1的内部清理时，链轮B38通过齿轮B43驱动齿轮A42转动，齿轮A42带动螺杆41在竖筒1的内部转动，使螺杆41驱动外侧的活塞44沿着竖筒1的内侧向上滑动，同时螺杆41驱动活塞44顶部的清理机构45对竖筒1的内壁进行清理，使得活塞44可将清理的污垢通过窗口13推出竖筒1的内部，然后再通过防堵组件2驱动活塞44向下移动复位即可。

参照图3和图4，清理机构45包括传动轴451，传动轴451外侧沿着轴向滑动设置有齿轮C452，齿轮C452外侧啮合设置有齿轮D453，齿轮D453固定设置于螺杆41的外侧，齿轮C452转动设置于竖筒1的顶部，传动轴451底部固定设置有齿轮E454，齿轮E454啮合设置于齿环A455的外侧，齿环A455转动设置于活塞44的顶部，齿环A455外侧固定设置有清理刷B456，传动轴451转动设置于活塞44的顶部，螺杆41同步驱动外部清理组件5对竖筒1的外侧进行清理。

当螺杆41转动时通过齿轮D453驱动齿轮C452转动，齿轮C452通过传动轴451带动齿轮E454在活塞44的顶部转动，使齿轮E454驱动齿环A455在活塞44的顶部转动，使齿环A455带动外侧的清理刷B456对竖筒1的内壁进行清理。

参照图2和图3，外部清理组件5包括齿环B51，齿环B51转动设置于竖筒1的顶部，齿环B51啮合设置于齿轮B43的外侧，齿环B51外侧固定设置有刮板52，刮板52底部固定设置有滑环53，滑环53通过转动台54转动设置于竖筒1的外侧，转动台54固定设置于竖筒1的外侧。

当螺杆41在齿轮B43的带动下转动时，齿轮B43驱动外侧的齿环B51在竖筒1的顶部转动，使齿环B51带动刮板52沿着竖筒1的外侧转动，在转动过程中对竖筒1的外侧进行清理，并且刮板52带动滑环53在转动台54的顶部转动，以保证刮板52的强度。

参照图3和图6，竖筒1内部的观测组件包括浮标6，浮标6内部设置有通孔61，通孔61位于螺杆41和传动轴451的外侧，且浮标6位于活塞44的顶部，竖筒1的内侧固定设置有刻度尺19，竖筒1内部的顶端固定设置有照明灯110和摄像头111。

当竖筒1内部的水位发生变化时会使浮标6位于不同的高度上，通过竖筒1内部的摄像头111可读取浮标6对应刻度尺19的数值，以便于观测到水位的变化情况。

参照图3和图6，浮标6顶部固定设置有被测件62，竖筒1内部的顶端固定设置有感应器63，用于检测被测件62的距离。

当竖筒1内部水位变化使被测件62的高度发生变化时，感应器63对被测件62的距离检测值发生变化，此时通过感应器63的检测结构可更加方便的观测到水位的变化情况。

在实际的检测过程中，当风速达到一定值后对海平面产生较大的扰动，使得测量结果不准。因此在有的实施例中，竖筒1的外侧固定设置有风速传感器，用于检测所述浮标式海洋水位观测平台周围的风速，且感应器63响应于该风速传感器，当风速达到一定值后，感应器63需要短时间内多次测量被测件62的距离，取多次测量结果的均值作为终值进行记录。

参照图1和图2，竖筒1顶部固定设置有顶罩14，顶罩14位于窗口13的外侧，窗口13内侧的高度大于浮标6的厚度。

当内部清理组件4对竖筒1的内部清理时会带动活塞44上升，活塞44会推动浮标6向上移动，为了保证活塞44可将竖筒1内部清理的污垢推出，当浮标6被推至最上方时可使活塞44将污垢通过窗口13推出竖筒1的内部。

参照图1和图5，顶罩14顶部固定设置有太阳能板15，顶罩14的内部设置有蓄电池16、GPS发射器17和信息处理器18，GPS发射器17与信息处理器18电性连接，用于将观测信息处理后发送到终端进行监测。

通过太阳能板15将太阳能转化为电能，并且通过蓄电池16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17和信息处理器18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。

在具体的技术方案中，风速传感器与信息处理器18信号连接连接，且信息处理器18与感应器63信号连接。也即风速传感器将监测到的风速数值反馈给信息处理器18，随后信息处理器18将预设的该风速下一定时间内感应器63对被测件62距离测量的次数的命令发送给感应器63，感应器63根据该命令对被测件62的距离进行多次测量，取多次测量结果作为终值进行记录。

信息处理器18中预设有基于风速的不同分等级下感应器63的测量次数，在一定的时间T内，当风速达到V1时，感应器63的测量次数为N1；当风速等级达到V2时，感应器63的测量次数为N2；当风速等级为V3时，感应器63的测量次数为N3，依次类推，可以根据具体的测量需求进行预设时间、风速等级以及测量次数的设定，以提高测量结果的准确性。

风速传感器的设定还能够对浮标6的状态进行监测，当风速较小时，工作人员可以人为设定在一定时间内通过感应器63多次测量被测件62的距离，理论情况下，由于风速较小，多次测量的距离波动较小，若多次测量值波动较大，说明该浮标6的状态异常，或者有其他干扰源如海底生物等对浮标6进行干扰，使得工作人员能够及时对异常情况进行排查，进一步保证了感应器63测量结果的准确性。

综合以上，本申请实施例记载的浮标式海洋水位观测平台在使用时，海洋水通过进水管11进入竖筒1的内部，此时，驱动电机24驱动驱动轴22转动，驱动轴22带动清理刷A23在球形网罩21的内部转动，进而防止球形网罩21被堵塞，以保证进水管11的流通性，此时驱动电机24的另一输出端通过换动组件3与内部清理组件4断开传动；当竖筒1内部的水位发生变化时会使浮标6位于不同的高度上，通过竖筒1内部的摄像头111可读取浮标6对应刻度尺19的数值，以便于观测到水位的变化情况，并且竖筒1内部水位变化使被测件62的高度发生变化时，感应器63对被测件62的距离检测值发生变化，此时通过感应器63的检测结构可更加方便的观测到水位的变化情况，并且通过GPS发射器17和信息处理器18将观测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；

信息处理器18内预设一定时间间隔，比如一个月对竖筒清理一次，在清理之前，先通过风速传感器判断该观测平台所在位置处的风速以及水位变化速率，若两者满足要求则启动驱动电机进行内部清理，若其中一项或者两项不满足要求，则间隔一定时间，比如四个小时等，再对上述两项进行判断，以此类推。

当对竖筒1的内部清理时，通过电动推杆33驱动滑板32向上移动，滑板32带动齿套A31沿着驱动电机24的输出端向齿套B35靠近直到相互卡合，使得驱动电机24通过齿套A31带动齿套B35转动，齿套B35同步带动链轮A36转动，使链轮A36通过链条37带上链轮B38在竖筒1的顶部转动，链轮B38通过齿轮B43驱动齿轮A42转动，齿轮A42带动螺杆41在竖筒1的内部转动，使螺杆41驱动外侧的活塞44沿着竖筒1的内侧向上滑动，同时螺杆41通过齿轮D453驱动齿轮C452转动，齿轮C452通过传动轴451带动齿轮E454在活塞44的顶部转动，使齿轮E454驱动齿环A455在活塞44的顶部转动，使齿环A455带动外侧的清理刷B456对竖筒1的内壁进行清理，并且边清理边上升，以保证全面清理；

当活塞44上升时会推动浮标6向上移动，为了保证活塞44可将竖筒1内部清理的污垢推出，当浮标6被推至最上方时可使活塞44将污垢通过窗口13推出竖筒1的内部并且螺杆41在齿轮B43的带动下转动时，齿轮B43驱动外侧的齿环B51在竖筒1的顶部转动，使齿环B51带动刮板52沿着竖筒1的外侧转动，在转动过程中对竖筒1的外侧进行清理，使竖筒1内外清理更加方便。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“若干”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.浮标式海洋水位观测平台，其特征在于，包含：

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；

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；

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；

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；

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。

2.根据权利要求1所述的浮标式海洋水位观测平台，其特征在于，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；

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；

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。

3.根据权利要求2所述的浮标式海洋水位观测平台，其特征在于，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；

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

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；

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。

4.根据权利要求2所述的浮标式海洋水位观测平台，其特征在于，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；

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；

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；

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。

5.根据权利要求3所述的浮标式海洋水位观测平台，其特征在于，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；

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。

6.根据权利要求5所述的浮标式海洋水位观测平台，其特征在于，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；

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。

7.根据权利要求5所述的浮标式海洋水位观测平台，其特征在于，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；

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；

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；

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；

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。

8.根据权利要求3所述的浮标式海洋水位观测平台，其特征在于，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

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；

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。

9.根据权利要求8所述的浮标式海洋水位观测平台，其特征在于，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

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。

10.根据权利要求9所述的浮标式海洋水位观测平台，其特征在于，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；

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。