風力供電的森林防火監控塔的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種風力供電的森林防火監控塔，屬于風電清潔能源技術領域。
【背景技術】
[0002]迄今為止世界上原始森林著火成災的新聞報道經常有之，由于運用全球衛星定位系統的監控方法費用價格高貴，所以目前森林防火措施的缺陷是被動式的滯后，往往等到消防隊伍趕到，現場已經是火冒三丈烈焰成災了，對于渺無人煙無邊無際無電力供應的原始森林來說，人工防火確實是杯水車薪、滄海一粟是難以解決的問題；因此，采用價格低廉的風力發電機供電的無線物聯網遠程監控手段，由點到面步步為營責任到人就地布局管理，用移動終端全天候主動式的視頻監控方式，第一時間內自動傳遞火警信息，訊速及時滅火于未燃是解決上述難題的最好方式。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于克服上述缺陷，采用下述技術方案實現:
[0004]一種風力供電的森林防火監控塔，包括:鐵塔形的機座02連接機頭01組成，其中，發電機5輸出由導線7引至控制箱13，經過電源調制后，輸出端分別連接網絡攝像頭8或無線轉發器11或燈具12或休息室03供電，特征是:在第一風輪2上端設置裝有網絡攝像頭8的中心點避雷裝置1，由:金屬管或圓鋼104頂端制成避雷針101穿出金屬防雨罩102中心頂端并焊接固定，金屬管104上端設絕緣軸承103，下端通過風輪中的立管205固定在發電機5的主軸上端，絕緣軸承103外圓絕緣體與立管205內壁輕微接觸利于中心點定位；中心點避雷裝置I的高度大于第一風輪2的半徑，使被保護體處在以頂點為中心的弧形圈度數下的保護范圍內，利用發電機5主軸與機頭01、機座02的金屬體連接固定以后的良好導電性能，直接連通機座02的底腳基礎16中的接地網；設置成功后的中心點避雷裝置I為不動體，屹立在風力發電機中心的制高點上，守護著旋轉中的風輪，有效保護了風輪中發電機5的定子繞組和滾珠軸承不受雷電沖擊，確保風力發電機和設置在第一風輪2上或不動體的中心點避雷裝置I中防雨罩102內的網絡攝像頭8安全運行；網絡攝像頭8，全方位360度、全天候24小時監視周圍的森林界面，在監控范圍內關鍵位置分別設置紅外、煙霧、燃氣等探測器，當發現火警隱患時，自動啟動網絡攝像頭8內置的聯動報警模塊，攝下現場圖片，發送報警信息給計算機或巡邏管理員的隨身攜帶的移動終端，迅速處理隱患，滅火于未燃，還可以隨時視頻監視外界及發電機運行情況，設一座風力供電的森林防火監控塔的監控范圍為I平方公里，每間隔2平方公里設置一座風力供電的森林防火監控塔，以規劃復蓋森林的整體面積，構成森林防火防盜遠程物聯網安全防衛監控體系。
[0005]所述機頭01由:金屬出風管6上端設出風口，頂端蓋或十字支架上設置發電機5，發電機5的外轉子依次與第三風輪4、第二風輪3、第一風輪2連接，導線7連接發電機5的定子繞組后從主軸內孔管路引出至控制箱13，其中，出風管6底端設法蘭圈9，第一風輪2頂端設中心點避雷裝置I或在風輪上設置網絡攝像頭8或無線轉發器11。
[0006]所述機座02通過法蘭與機頭01的出風管6連接，利用地面暖氣向上升騰的拔風力，引導自然風源通過第一風輪2、第二風輪3、第三風輪4和內部風道全方位推動風輪旋轉，使發電能力倍增，梯形風管和進風口 15為上小下大的喇叭形圓管體，圓管體外圍由角鐵或鋼管14支撐組成正方體或圓形體的立體式鐵塔形的機座02，機座的四個底腳固定在四個正方形排列的中間設鋼筋混凝土十字架支撐的四個底腳基礎16上，基礎中的鋼筋統一焊接固定分別入地，組成規范的放射式接地網。
[0007]所述第一風輪2由2N個能順風向自動開合的半月形立式風斗或半月形立式風斗按X層次組合而成，其中N或X為自然數，當X設為兩層配置時:第一層的第I風斗201和對稱的第2風斗202，第二層的第3風斗203和對稱第4風斗204，各自固定在立管205上，其中第一定位盤206通過立管205設置在第一層風斗的弧形靜片的上端，第二定位盤207通過立管設置在第一層風斗的弧形靜片的和第二層風斗的弧形靜片的中間，第三定位盤208通過立管與第二層風斗的弧形靜片的下端連接以后，設置在立管205的底端，將上下兩層4個風斗按各占90度的定位角度通過定位盤定位調整后與立管205固定，其中，底端的第三定位盤208中設若干螺孔供連接第二風輪3時使用。
[0008]所述定位盤為圓形金屬薄片，盤面上刻有360度分度線供設置風斗時定位，中心設圓孔或圓環凸子供與立管205焊接或螺絲或拉鉚釘固定。
[0009]所述的第二風輪3為渦輪式球形風輪，由金屬薄板材料壓制成渦旋角度的弧形葉片302，每個弧形葉片的葉面內外邊緣設有供機內或機外氣流推動旋轉的弧形凹凸肋槽，G個弧形葉片的下端按圓周均布圍成圓形固定在球圍303上，上端按角度均布固定在第一防雨蓋301的四周，組成足夠機械強度的順時針旋轉的渦輪式球形風輪，其中G為自然數，第一防雨蓋301中設若干螺孔供第三風輪4連接時使用。
[0010]所述的第三風輪4設置在第二風輪3的內部，同樣為渦輪式球形風輪，由金屬薄板材料壓制成渦旋角度的弧形葉片402，每個弧形葉片的葉面內外邊緣設有供機內或機外氣流推動旋轉的弧形凹凸肋槽，G個弧形葉片的下端按圓周均布圍成圓形固定在球圍403上，上端按角度均布固定在第二防雨蓋401的四周，組成足夠機械強度的順時針旋轉的渦輪式球形風輪，其中G為自然數，第二防雨蓋401中設若干螺孔供發電機外轉子或傳動機構連接時使用。
[0011]所述設置在第二風輪3與內部的第三風輪4兩風輪連接時，需要選擇好斜度的最佳點，將第三風輪4渦旋角度出風口向著第二風輪3渦旋角度的弧形葉片內側，以延長出風軌道和渦旋角度，防止自然界惡劣天氣時風風雨雨對渦輪式球形風輪內部的侵蝕，而且能助長風輪旋轉，解決了長期以來由于使用一個渦輪式球形風輪，導致出風口氣流角度與自然界風能氣流逆向抵觸，降低風輪旋轉速度的缺陷，同時將發電機5安裝在第二風輪3和第三風輪4兩風輪內部頂端，不僅避免風雨侵蝕而且通風散熱、傳動靈敏。
[0012]所述的第四風輪304，設置在第二風輪3下側加高后的球圍303上，將球圍的高度均分為F層，每層設置2個風斗或者K個弧形風葉，風斗按順時針旋轉方向180度對稱角度設置，層與層之間的風斗角度要結合第一風輪2的風斗層數統籌設計，上下相互岔開排列的計算公式為360度/X+F，其中X為第一風輪2的層數，E為第四風輪4的層數，相加的和為總層數，除得的商為每對風斗在風輪圓周中所占的角度度數，其中K為自然數。
[0013]所述發電機5可以是任何外轉子發電機，作為優選，中小型發電機使用垂直軸外轉子永磁無鐵芯線圈發電機，中大型發電機選用垂直軸外轉子行星齒輪增速永磁無鐵芯線圈發電機，選擇為垂直軸外轉子行星齒輪增速永磁無鐵芯線圈發電機時，發電機5由:發電機主軸52，分別通過軸承連接第一端蓋51、第二端蓋55、第三端蓋56、第四端蓋59，設在第二端蓋55和第三端蓋56中間的定子57的繞組571與設在第三端蓋56下端和第四端蓋59中間的定子58的繞組581與第一永磁塊553、第二永磁塊563、第三永磁塊565、第四永磁塊593之間留有氣隙，第二端蓋55外圓設防塵套54、內圓設太陽齒輪554，太陽齒輪與固定在主軸52上的行星架53下端設置的2h個行星齒輪532齒合，其中h為自然數，行星齒輪532另一側與設在第一端蓋51下端的齒圈511齒合構成，導線7連