CN104816796A - 高性能小水线面双体智能测量船 - Google Patents

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谢锦涛
王化明
吕俊
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Abstract

本发明公开了一种高性能小水线面双体智能测量船，这种测量船的船体包括潜体和箱体，其动力装置和方向操控装置安装在潜体上，遥控装置和测量装置安装在箱体上，箱体上表面设有太阳能电池板，潜体由两个彼此平行且相互对称的鱼雷状潜水舱构成，每个潜水舱包括三个水密的电池舱，三个电池舱内分别放置蓄电池且通过导线彼此连接；蓄电池通过导线分别与太阳能电池板、动力装置、遥控装置和测量装置相连接。这样在测量船航行过程中充分利用新型能源并储存，从而保障船舶的续航力和智能设备的正常工作，使得勘测更加高效、节能、环保。

Description

高性能小水线面双体智能测量船
技术领域
本发明涉及一种测量船，更具体地说，涉及一种高性能小水线面双体智能测量船。
背景技术
传统的水下地形测量以人为驾驶的船舶带上大型设备驶向指定区域。水下地形的整个测量过程中，需要大量人员和设备的配合，属于劳动密集型作业方式，从而增加了整个作业的成本，尤其在某些小范围区域不易进行勘探，降低了水下地形测量的工作效率。
专利号为ZL200820050284.5的实用新型专利“无人驾驶水库地形测量船”公开了一种单体船，由于该船只有船体，回转操纵能力较差；另外单体船的甲板面积有限，不便于安装布置测量设备，且其水线面对中纵轴的惯性矩较小，因此横向稳定性不好。专利号为ZL201120158796.5的实用新型专利“双动力遥控测量船”公开了一种普通双体船，这种船型水线面积大、兴波阻力大、能耗高，因此耐波性能较差，受制于测量水域的风浪条件。这些缺陷使得目前公布的测量船在测量精度、效率及作业范围等方面都难以得到保证。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对传统水下地形测量耗时、耗财的缺陷，提供了一种高效的小水线面无人驾驶只能双体测量船替代传统式人工作业，且该测量船的测量范围大、稳定性能和耐波性能优良，可以实现自主导航、无线遥控和数据实时传输，并可搭载相关测量仪器设备，完成相关的水域测量任务。
本发明的上述技术问题可以通过如下的技术手段加以解决：一种高性能小水线面双体智能测量船，包括小水线面船体、动力装置、方向操纵装置、遥控装置、带有换能器的测量装置，其中小水线面船体包括行驶时位于水下的潜体和行驶时位于水上的箱体，潜体和箱体之间通过支柱相连接，动力装置和方向操控装置安装在潜体上，遥控装置和测量装置安装在箱体上，箱体上表面设有太阳能电池板，潜体由两个彼此平行且相互对称的鱼雷状潜水舱构成，每个潜水舱包括三个水密的电池舱，三个电池舱从船尾到船首分别为动力电池舱、储能电池舱和仪器电池舱，其中储能电池舱的空间大于其余两个电池舱，三个电池舱内分别放置蓄电池且通过导线彼此连接；蓄电池通过导线分别与太阳能电池板、动力装置、遥控装置和测量装置相连接。这样在测量船航行过程中充分利用新型能源并储存，从而保障船舶的续航力和智能设备的正常工作，使得勘测更加高效、节能、环保。
测量装置包括测量设备、测量天线和探测器，测量设备安装在箱体上，测量天线设置在箱体前端，潜体1的两潜水舱上对称开有两安装孔，探测器分别安装在两个对称的安装孔内，测量仪器的换能器与箱体底部面板平齐。这样有利于保护换能器在船体运动时免遭受损，尤其当某个探测器出现故障时，另个探测器能继续工作，使得因为探测器出现故障而导致勘探工作不能继续的概率大大降低。
动力装置包括螺旋桨、传动轴和电动机，传动轴的一端连接电动机，另一端连接螺旋桨，电动机由动力电池舱内的蓄电池驱动运转。
优选地，螺旋桨有一对，分别对称安装在潜体的尾端。
方向操控装置包括舵机、转向舵和舵杆，转向舵通过舵杆与舵机相连接，舵机通过动力电池舱内的蓄电池驱动运转。
优选地，转向舵有一对，分别对称安装在潜体的前端。
如上所述采用双螺旋桨和双转向舵的设计方案，这样可以通过改变两个螺旋桨的旋向和转速并配合转向舵的转向实现船体的前进、后退、停止、加速、减速和转向操作，使测量船具备灵活转弯的能力，甚至可以进行原地回转，方便在狭小的水域进行测量。
遥控装置包括控制设备和控制天线，控制设备安装在箱体内，控制天线设置在箱体尾部。
潜体的两潜水舱相对的一侧对称地设有平衡翼，平衡翼的横剖面为机翼型剖面。
箱体上设有主舱室，测量设备和控制设备都安装在主舱室内，主舱室上设有舱盖，舱口与舱盖采用凹凸配合形式的密封方式，并在盖子的凹槽内镶嵌密封橡胶条。
本发明的有益之处在于：1.结构采用新型小水线面双体船型，小水线面特征可有效降低兴波阻力，在测量作业时具有更高的航速，同时具有优良的稳定性能和耐波性能，船体的摇摆程度会大幅减小，因此该采用平台进行测量作业效率和精度比普通单体和双体船有较大提高，可以在内河、水库、湖泊及海洋等水域，完成水下、海表面的相关测量任务；2.电池舱采用水密舱室，这样在其中一潜体破损的情况下，船体下沉时中间平台主体仍然可以提高足够的浮力，让测量船不至沉没，安全返航；3.用小水线面无人驾驶智能双体测量船替代传统的以人为驾驶的船舶带上大型设备驶向指定区域，减少了人力劳动，提高了勘探效率，小水线面无人驾驶智能双体测量船勘探的数据直接由智能基站传输回陆地进行计算分析，带来丰厚的经济利益。
附图说明
图1是本发明的侧视图；
图2是本发明的主视图；
图3是本发明的俯视图；
图4是潜水舱的结构示意图。
具体实施方式
如图所示的高性能小水线面双体智能测量船，包括小水线面船体、动力装置、方向操纵装置、遥控装置、带有换能器的测量装置，其中小水线面船体包括行驶时位于水下的潜体1和行驶时位于水上的箱体2，潜体1和箱体2之间通过支柱3相连接。箱体上表面设有太阳能电池板21，设有主舱室，主舱室上设有舱盖，舱口与舱盖采用凹凸配合形式的密封方式，并在盖子的凹槽内镶嵌密封橡胶条。潜体1由两个彼此平行且相互对称的鱼雷状潜水舱构成，两潜水舱相对的一侧对称地设有平衡翼，平衡翼的横剖面为机翼型剖面，每个潜水舱包括三个水密的电池舱，三个电池舱从船尾到船首分别为动力电池舱11、储能电池舱12和仪器电池舱13，其中储能电池舱11的空间大于其余两个电池舱，三个电池舱内分别放置蓄电池且通过导线彼此连接；蓄电池通过导线分别与太阳能电池板21、动力装置、遥控装置和测量装置相连接。
上述测量装置包括固定在主舱室的测量设备、测量天线31和探测器32，测量设备安装在箱体2上，测量天线31设置在箱体2前端，潜体1的两潜水舱上对称开有两安装孔14，探测器32分别安装在两个对称的安装孔14内，测量仪器的换能器与箱体底部面板平齐。而动力装置包括螺旋桨、传动轴和电动机，传动轴的一端连接电动机，另一端连接螺旋桨，电动机由动力电池舱内的蓄电池驱动运转。在本具体实施例中，螺旋桨有一对，分别对称安装在潜体的尾端。方向操控装置包括舵机、转向舵和舵杆，转向舵通过舵杆与舵机相连接，舵机通过动力电池舱内的蓄电池驱动运转。同样地，在本具体实施例中，转向舵有一对，分别对称安装在潜体的前端。遥控装置包括固定在主舱室的控制设备和控制天线41，控制设备安装在箱体内，控制天线41设置在箱体2尾部。
通常，高性能小水线面双体智能测量船的船长2.5米，船宽1.5米，吃水深度0.3米，潜体直径0.2米。
以上实施例是供理解本发明之用，并非是对本发明的限制，有关领域的普通技术人员，这些变化或变型应当理解为仍属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高性能小水线面双体智能测量船，包括小水线面船体、动力装置、方向操纵装置、遥控装置、带有换能器的测量装置，其中小水线面船体包括行驶时位于水下的潜体和行驶时位于水上的箱体，潜体和箱体之间通过支柱相连接，动力装置和方向操控装置安装在潜体上，遥控装置和测量装置安装在箱体上，其特征在于：所述箱体上表面设有太阳能电池板，潜体由两个彼此平行且相互对称的鱼雷状潜水舱构成，每个潜水舱包括三个水密的电池舱，所述三个电池舱从船尾到船首分别为动力电池舱、储能电池舱和仪器电池舱，其中储能电池舱的空间大于其余两个电池舱，三个电池舱内分别放置蓄电池且通过导线彼此连接；蓄电池通过导线分别与太阳能电池板、动力装置、遥控装置和测量装置相连接。
2.根据权利要求1所述的高性能小水线面双体智能测量船，其特征在于：所述测量装置包括测量设备、测量天线和探测器，测量设备安装在所述箱体上，测量天线设置在箱体前端，所述潜体的两潜水舱上对称开有两安装孔，探测器分别安装在两个对称的安装孔内，测量仪器的换能器与箱体底部面板平齐。
3.根据权利要求1所述的高性能小水线面双体智能测量船，其特征在于：所述动力装置包括螺旋桨、传动轴和电动机，传动轴的一端连接电动机，另一端连接螺旋桨，电动机由动力电池舱内的蓄电池驱动运转。
4.根据权利要求3所述的高性能小水线面双体智能测量船，其特征在于：所述螺旋桨有一对，分别对称安装在所述潜体的尾端。
5.根据权利要求1所述的高性能小水线面双体智能测量船，其特征在于：所述方向操控装置包括舵机、转向舵和舵杆，转向舵通过舵杆与舵机相连接，舵机通过动力电池舱内的蓄电池驱动运转。
6.根据权利要求5所述的高性能小水线面双体智能测量船，其特征在于：所述转向舵有一对，分别对称安装在所述潜体的前端。
7.根据权利要求1所述的高性能小水线面双体智能测量船，其特征在于：所述遥控装置包括控制设备和控制天线，控制设备安装在箱体内，控制天线设置在箱体尾部。
8.根据权利要求1至7任一项所述的高性能小水线面双体智能测量船，其特征在于：所述潜体的两潜水舱相对的一侧对称地设有平衡翼，平衡翼的横剖面为机翼型剖面。
9.根据权利要求8所述的高性能小水线面双体智能测量船，其特征在于：所述箱体上设有主舱室，所述测量设备和控制设备都安装在主舱室内，主舱室上设有舱盖，舱口与舱盖采用凹凸配合形式的密封方式，并在盖子的凹槽内镶嵌密封橡胶条。
10.根据权利要求1所述的高性能小水线面双体智能测量船，其特征在于：船长2.5米，船宽1.5米，吃水深度0.3米，潜体直径0.2米。
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