一种海洋工程破冰船破冰智能监测装置的制作方法

本技术涉及监测装置技术领域，具体而言，涉及一种海洋工程破冰船破冰智能监测装置。


背景技术：

江河、港湾、湖泊、海洋等船只航运路线在恶劣的环境中会结有冰块，而为了能够让航运船只顺利在江河、港湾、湖泊、海洋等区域进行航行，需要使用到破冰船对水面上的冰块进行破碎开出航道，保证船只能够顺利完成航运。对于冰层厚度不超过1.5米时，破冰船多采用“连续式”破冰法，主要靠螺旋桨的力量和船头把冰层劈开撞碎。破冰时需要人员站在船头进行观察，或者在破冰船的船身前端设置摄像头观察破冰状况；由于室外环境恶劣，人员观察容易受冻，难度较大；而采用摄像头观察破冰状况则观察范围较小。


技术实现要素：

本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种海洋工程破冰船破冰智能监测装置，以解决破冰时需要人员站在船头进行观察，或者在破冰船的船身前端设置摄像头观察破冰状况；由于室外环境恶劣，人员观察容易受冻，难度较大；而采用摄像头观察破冰状况则观察范围较小的问题。根据本技术实施例的一种海洋工程破冰船破冰智能监测装置，包括：支撑调节机构、支撑连接机构和摄像头。所述支撑调节机构包括横向架板、收卷组件和线绳，所述横向架板固定安装在破冰船的船身前端，两组所述收卷组件分别安装于所述横向架板两端，所述横向架板正面设置有限位滑槽，所述线绳设置于所述限位滑槽内部，且所述线绳两端分别收卷于两组所述收卷组件中，所述支撑连接机构包括滑块、限位块和支撑臂，所述滑块滑动设置于所述限位滑槽内部，且所述滑块固定连接于所述线绳，所述限位块固定设置于所述滑块正面，所述支撑臂顶端固定连接于所述限位块，所述摄像头设置于所述支撑臂下方。在本技术的一些实施例中，所述收卷组件包括安装架、收卷盘、第一传动轴和第一驱动件，所述安装架固定安装于所述横向架板端部，所述第一传动轴转动设置于所述安装架底端，且所述收卷盘固定套设于所述第一传动轴外部，所述第一驱动件安装于所述安装架顶部，且所述第一驱动件输出端连接于所述第一传动轴。在本技术的一些实施例中，所述第一驱动件包括第一电机、第一主动齿轮和第一从动齿轮，所述第一电机安装于所述安装架顶部，所述第一主动齿轮固定套设于所述第一电机输出轴端，所述第一从动齿轮固定套设于所述第一传动轴端部，且所述第一主动齿轮与所述第一从动齿轮相啮合。在本技术的一些实施例中，所述安装架包括支撑横板和侧架，两组所述侧架分别固定设置于所述支撑横板底部两侧，所述第一传动轴两端分别转动连接于两组所述侧架，
所述第一电机安装于所述支撑横板顶部。在本技术的一些实施例中，两组所述侧架之间固定连接有加强杆。在本技术的一些实施例中，所述收卷盘两侧均分别设置有支撑环，所述支撑环与所述收卷盘之间连接有支撑杆。在本技术的一些实施例中，所述横向架板为v字型结构。在本技术的一些实施例中，所述支撑臂为伸缩杆。在本技术的一些实施例中，所述限位滑槽为t字型结构，且所述滑块与所述限位块分别滑动设置于所述限位滑槽内部。在本技术的一些实施例中，所述滑块底部设置有移动轮，所述移动轮滚动于所述限位滑槽内部。海洋工程破冰船破冰智能监测装置虽然能够对摄像头进行外围移动调节，增加了摄像头的监测范围，但是摄像头主体还是固定设置，不能够对角度进行调节。该海洋工程破冰船破冰智能监测装置还包括角度调节机构和弹性连接机构，所述角度调节机构包括u型架、支撑座、第二传动轴、连接板、连接块和第二驱动件，所述第二传动轴转动设置于所述u型架底端，且所述支撑座固定套设于所述第二传动轴外部，所述摄像头安装于所述支撑座底部，且所述摄像头外部设置有透明防护罩，所述连接板固定设置于所述u型架顶部，所述连接块固定连接于所述连接板，所述弹性连接机构顶端连接于所述支撑臂底端，且所述弹性连接机构底端连接于所述连接块，所述第二驱动件安装于所述连接板顶部，且所述第二驱动件输出端连接于所述第二传动轴。在本技术的一些实施例中，所述第二驱动件包括第二电机、第二主动齿轮和第二从动齿轮，所述第二电机安装于所述连接板顶部，所述第二主动齿轮固定套设于所述第二电机输出轴端，所述第二从动齿轮固定套设于所述第二传动轴端部，且所述第二主动齿轮与所述第二从动齿轮相啮合。上述海洋工程破冰船破冰智能监测装置中的透明防护罩在受到冰渣冲击时，缺乏良好的保护措施。在本技术的一些实施例中，所述弹性连接机构包括顶板、底板、限位环、球体、连接杆和拉力弹簧，所述顶板固定连接于所述支撑臂底端，所述底板固定连接于所述连接块顶端，所述限位环设置于所述顶板和所述底板之间，且所述球体滚动设置于所述限位环上方，所述连接杆两端分别固定连接于所述顶板和所述限位环，所述拉力弹簧顶端连接于所述球体底部外壁，且所述拉力弹簧底端连接于所述底板顶部，所述连接杆和所述拉力弹簧均至少设置有三根，且多根所述连接杆和所述拉力弹簧在所述限位环顶部和底部均分别呈中心对称分布。在本技术的一些实施例中，所述顶板和所述底板一侧均固定连接有第一连接耳板和第二连接耳板，所述第一连接耳板和所述第二连接耳板之间安装有万向接轴。在本技术的一些实施例中，所述球体底部固定设置有第二挂环，所述底板顶部固定设置有第一挂环，所述拉力弹簧两端分别连接于所述第一挂环和所述第二挂环。本技术的有益效果是：本技术通过上述设计得到的一种海洋工程破冰船破冰智能监测装置，使用时，两组收卷组件可带动线绳两端分别移动，即带动滑块在限位滑槽内部移动；限位块同时与滑块移动，即移动的限位块带动支撑臂以及支撑臂底部的摄像头绕着船
身前端外围移动，扩大了摄像头的监控范围，更加准确地了解破冰船破冰时的工况。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是根据本技术实施例的海洋工程破冰船破冰智能监测装置结构示意图；图2是根据本技术实施例的收卷组件结构示意图；图3是根据本技术实施例的支撑连接机构、角度调节机构、弹性连接机构和透明防护罩结构示意图；图4是根据本技术实施例的支撑连接机构、角度调节机构、弹性连接机构和摄像头结构示意图；图5是根据本技术实施例的滑块、限位块和移动轮结构示意图；图6是根据本技术实施例的角度调节机构结构示意图；图7是根据本技术实施例的弹性连接机构结构示意图；图8是根据本技术实施例的限位环结构示意图。图标：10-支撑调节机构；110-横向架板；111-限位滑槽；120-收卷组件；121-安装架；1211-支撑横板；1212-侧架；1213-加强杆；122-收卷盘；123-第一传动轴；124-第一驱动件；1241-第一电机；1242-第一主动齿轮；1243-第一从动齿轮；125-支撑环；126-支撑杆；130-线绳；20-支撑连接机构；210-滑块；220-限位块；230-支撑臂；240-移动轮；30-摄像头；310-透明防护罩；40-角度调节机构；410-u型架；420-支撑座；430-第二传动轴；440-连接板；450-连接块；460-第二驱动件；461-第二电机；462-第二主动齿轮；463-第二从动齿轮；50-弹性连接机构；510-顶板；520-底板；530-限位环；540-球体；550-连接杆；560-拉力弹簧；561-第一挂环；562-第二挂环；570-万向接轴；580-第一连接耳板；590-第二连接耳板。
具体实施方式
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术
保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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技术中的具体含义。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下面参考附图描述根据本技术实施例的一种海洋工程破冰船破冰智能监测装置。请参阅图1-图8，根据本技术实施例的一种海洋工程破冰船破冰智能监测装置，包括：支撑调节机构10、支撑连接机构20和摄像头30。其中，支撑调节机构10和支撑连接机构20配合用于调节摄像头30在破冰船的船身前端移动调节，增加摄像头30监测范围，提高监测质量。请参阅图1，支撑调节机构10包括横向架板110、收卷组件120和线绳130。横向架板110固定安装在破冰船的船身前端，横向架板110和破冰船的船身之间采用螺栓固定；横向架板110为与船身前端相同的v字型结构，横向架板110可贴合安装在船身前端。两组收卷组件120分别安装于横向架板110两端，横向架板110正面设置有限位滑槽111，线绳130设置于限位滑槽111内部，且线绳130两端分别收卷于两组收卷组件120中。横向架板110可用于支撑两端的收卷组件120，两组收卷组件120可分别用于收卷线绳130的两端，即两组收卷组件120可带动线绳130两端分别移动。在本技术的一些实施例中，请参阅图2，收卷组件120包括安装架121、收卷盘122、第一传动轴123和第一驱动件124。安装架121固定安装于横向架板110端部，第一传动轴123转动设置于安装架121底端，且收卷盘122固定套设于第一传动轴123外部，第一驱动件124安装于安装架121顶部，且第一驱动件124输出端连接于第一传动轴123。第一传动轴123外
部的收卷盘122用于收卷线绳130。收卷盘122两侧均分别设置有支撑环125，支撑环125与收卷盘122之间连接有支撑杆126；支撑杆126和支撑环125的设置是用于限位收卷的线绳130。在本技术的一些实施例中，请参阅图2，第一驱动件124包括第一电机1241、第一主动齿轮1242和第一从动齿轮1243。第一电机1241安装于安装架121顶部，第一主动齿轮1242固定套设于第一电机1241输出轴端，第一从动齿轮1243固定套设于第一传动轴123端部，且第一主动齿轮1242与第一从动齿轮1243相啮合。第一电机1241带动第一主动齿轮1242转动，第一主动齿轮1242带动第一从动齿轮1243转动，即带动第一传动轴123外部的收卷盘122转动收卷线绳130。需要说明的是，上述第一电机1241具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。第一电机1241的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。上述第一电机1241也可采用本领域的智能模块进行智能控制调节，而智能模块控制电机转动的技术方案在本领域已然是被公开的现有技术，是能够被本领域技术人员所了解的，再此就不再详细赘述。在本技术的一些实施例中，请参阅图2，安装架121包括支撑横板1211和侧架1212，两组侧架1212分别固定设置于支撑横板1211底部两侧，第一传动轴123两端分别转动连接于两组侧架1212，第一电机1241安装于支撑横板1211顶部。两组侧架1212之间固定连接有加强杆1213；加强杆1213用于加强支撑两组侧架1212。请参阅图3、图4和图5，支撑连接机构20包括滑块210、限位块220和支撑臂230。滑块210滑动设置于限位滑槽111内部，且滑块210固定连接于线绳130，限位块220固定设置于滑块210正面，限位块220和滑块210之间通过螺栓固定。支撑臂230顶端固定连接于限位块220；支撑臂230和限位块220之间通过焊接固定。摄像头30设置于支撑臂230下方。支撑臂230也可采用伸缩杆，即气缸、电动推杆等可伸缩的杆件，可用于调节摄像头30在竖直方向的高度，拉近调节摄像头30与冰面之间的距离，使得监控影像更加清晰。两组收卷组件120可带动线绳130两端分别移动，即带动滑块210在限位滑槽111内部移动；限位块220同时与滑块210移动，即移动的限位块220带动支撑臂230以及支撑臂230底部的摄像头30绕着船身前端外围移动，扩大了摄像头30的监控范围，更加准确地了解破冰船破冰时的工况。在本技术的一些实施例中，请参阅图1和图5，限位滑槽111为t字型结构，且滑块210与限位块220分别滑动设置于限位滑槽111内部。t字型结构的限位滑槽111有效限位滑块210在其内部移动。滑块210底部设置有移动轮240，移动轮240滚动于限位滑槽111内部；移动轮240则是用于减小滑块210在限位滑槽111内部移动时的摩擦力，使得滑块210在限位滑槽111内部平稳移动。海洋工程破冰船破冰智能监测装置虽然能够对摄像头30进行外围移动调节，增加了摄像头30的监测范围，但是摄像头30主体还是固定设置，不能够对角度进行调节。请参阅图3、图4和图6，该海洋工程破冰船破冰智能监测装置还包括角度调节机构40和弹性连接机构50。角度调节机构40包括u型架410、支撑座420、第二传动轴430、连接板440、连接块450和第二驱动件460。第二传动轴430转动设置于u型架410底端，且支撑座420固定套设于第二传动轴430外部，支撑座420和第二传动轴430之间通过焊接固定。摄像头30安装于支撑座420底部，且摄像头30外部设置有透明防护罩310，透明防护罩310顶部连接于
所述支撑座420；其中，透明防护罩310可采用透明亚克力板材。连接板440固定设置于u型架410顶部，连接板440和u型架410之间通过螺栓固定；连接块450固定连接于连接板440，连接块450和连接板440之间采用螺栓固定。弹性连接机构50顶端连接于支撑臂230底端，且弹性连接机构50底端连接于连接块450，第二驱动件460安装于连接板440顶部，且第二驱动件460输出端连接于第二传动轴430。收卷组件120通过收卷线绳130带动滑块210在限位滑槽111内部移动；即最终带动支撑臂230以及摄像头30绕着船身前端外围移动，从而达到扩大摄像头30监控范围的目的。在摄像头30沿着船身周围移动的同时，第二驱动件460输出端带动第二传动轴430转动，即带动第二传动轴430外部的支撑座420和摄像头30转动，用于调节摄像头30在竖直方向的监视角度，从而扩大了摄像头30的监视范围，增加监控区域，清楚了解破冰船破冰时的准确工况。无论是摄像头30静止或者在移动调节过程中，破碎飞溅的冰渣可能触碰到摄像头30而导致摄像头30受损，而透明防护罩310则能够用于保护摄像头30，不仅飞溅起的冰渣不易撞击而导致摄像头30受损。透明防护罩310在受到冰渣撞击时，透明防护罩310带动顶部的支撑座420振动，振动最终传导至弹性连接机构50，而弹性连接机构50则能够用于减震保护透明防护罩310和摄像头30。且在雨水天气时，雨水也不会浸入至摄像头30内部而损毁摄像头30，实现摄像头30能稳定监测破冰。在本技术的一些实施例中，请参阅图6，第二驱动件460包括第二电机461、第二主动齿轮462和第二从动齿轮463。第二电机461安装于连接板440顶部，第二主动齿轮462固定套设于第二电机461输出轴端，第二从动齿轮463固定套设于第二传动轴430端部，且第二主动齿轮462与第二从动齿轮463相啮合。第二驱动件460中第二电机461带动第二主动齿轮462转动，通过第二从动齿轮463的配合带动第二传动轴430转动，即实现带动支撑座420和摄像头30转动调节竖向位置的角度。需要说明的是，上述第二电机461具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。第二电机461的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。上述第二电机461也可采用本领域的智能模块进行智能控制调节，而智能模块控制电机转动的技术方案在本领域已然是被公开的现有技术，是能够被本领域技术人员所了解的，再此就不再详细赘述。上述海洋工程破冰船破冰智能监测装置中的透明防护罩310在受到冰渣冲击时，缺乏良好的保护措施。在本技术的一些实施例中，请参阅图3、图4、图7和图8，弹性连接机构50包括顶板510、底板520、限位环530、球体540、连接杆550和拉力弹簧560。顶板510固定连接于支撑臂230底端，顶板510和支撑臂230之间采用螺栓固定；底板520固定连接于连接块450顶端，底板520和连接块450之间采用螺栓固定。限位环530设置于顶板510和底板520之间，且球体540滚动设置于限位环530上方。连接杆550两端分别固定连接于顶板510和限位环530，连接杆550与顶板510和限位环530之间分别采用焊接固定；拉力弹簧560顶端连接于球体540底部外壁，且拉力弹簧560底端连接于底板520顶部，连接杆550和拉力弹簧560均至少设置有三根，且多根连接杆550和拉力弹簧560在限位环530顶部和底部均分别呈中心对称分布。其中，限位环530内壁的槽口与球体540外壁弧度相同。顶板510和底板520一侧均固定连接有第一连接耳板580和第二连接耳板590，顶板510和底板520与第一连接耳板580和第二连接
耳板590之间分别采用焊接固定；第一连接耳板580和第二连接耳板590之间安装有万向接轴570。当透明防护罩310受到冰渣冲击时，透明防护罩310受到的冲击依次通过支撑座420、u型架410、连接板440、连接块450传导至底板520经过拉力弹簧560进行卸力缓减冰渣带来的冲击，有效保护透明防护罩310以及摄像头30。拉力弹簧560受到震动时会带动球体540轻微向上移动，待震动结束后，在透明防护罩310、摄像头30和角度调节机构40的重力作用下，球体540平稳落在限位环530内部，此时角度调节机构40重新复位为竖直状态，根据需求依然可用于带动调节摄像头30竖直方向的角度进行监测。万向接轴570的设置是防止底板520受到过大振动而过度弹条导致球体540和拉力弹簧560受损，即底板520受到较强冲击时，拉力弹簧560缓冲的同时，万向接轴570轻微转动，避免球体540和拉力弹簧560过度向上移动，起到一定的保护作用。其中，为了使得角度调节机构40在受到振动后能够更好地复位至竖直位置，连接块450和连接板440采用重量较重的防锈金属板材。在本技术的一些实施例中，请参阅图7，球体540底部固定设置有第二挂环562，底板520顶部固定设置有第一挂环561，拉力弹簧560两端分别连接于第一挂环561和第二挂环562。第一挂环561和第二挂环562与底板520和球体540之间分别采用焊接固定。第一挂环561和第二挂环562的设置是方便拉力弹簧560后期更换。以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术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技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。