CN107187550A - 一种无人监测船 - Google Patents

一种无人监测船 Download PDF

Info

Publication number
CN107187550A
CN107187550A CN201710361191.8A CN201710361191A CN107187550A CN 107187550 A CN107187550 A CN 107187550A CN 201710361191 A CN201710361191 A CN 201710361191A CN 107187550 A CN107187550 A CN 107187550A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hull
unmanned monitoring
monitoring ship
controller
steering wheel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710361191.8A
Other languages
English (en)
Inventor
常宗瑜
陈忠鑫
郑中强
卢桂桥
郝培正
迟明涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ocean University of China
Original Assignee
Ocean University of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ocean University of China filed Critical Ocean University of China
Priority to CN201710361191.8A priority Critical patent/CN107187550A/zh
Publication of CN107187550A publication Critical patent/CN107187550A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H19/00—Marine propulsion not otherwise provided for
    • B63H19/02—Marine propulsion not otherwise provided for by using energy derived from movement of ambient water, e.g. from rolling or pitching of vessels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B2035/006—Unmanned surface vessels, e.g. remotely controlled
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
    • Y02T70/5218—Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels
    • Y02T70/5236—Renewable or hybrid-electric solutions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

本发明提供一种无人监测船，其特点是：船体组件包括双体船、波浪能驱动系统和船体平稳组件；驱动装置包括船体获取动力的波浪能驱动组件、控制船体航向的舵机组件；通讯系统包括通讯天线、GPS及控制器。船体以波浪能作为直接驱动力，舵机组件控制主船体转向，控制器用于利用通讯系统的定位信息实现无人监测船自主巡航控制，并且沿预定轨迹航行。由控制器通过通讯系统将检测传感器组件获得的各种水文信息传输到地面站。本发明产品不需要自身携带能源进行驱动，能适应复杂的海洋环境，具有较好的机动性和续航能力。

Description

一种无人监测船
技术领域
本发明属于可再生能源综合利用、船舶、海洋环境监测与保护领域，涉及波浪能驱动装 置，具体说是一种无人监测船。
背景技术
合理的开发与利用海洋资源不仅可以创造经济效益，还具有战略意义。海洋环境的复杂 性为海洋科学研究、海洋资源开发和海洋环境检测带来了极大的挑战。今年来随着波浪能、 太阳能等新能源的不断开发和研究，无人监测船的越来越引起了国内外的广泛研究。无人监 测船可以使人不需要在船舶上就可以检测海洋环境，同时由于采用波浪能、太阳能等能源， 不仅环保而且可以使无人监测船可以不停歇连续作业。所以，设计一种可以有效利用太阳能、 波浪能的无人监测船用来满足长时间、大范围的海洋监测、开发、研究非常重要。
发明内容
本发明提供一种无人监测船，不需要自身携带能源进行驱动，具有较好的机动性和续航 能力。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种无人监测船，包括船体组件、驱动装置、通讯系统和检测传感器组件，其特征在于， 所述的船体组件包括：双体船、太阳能发电系统；所述的驱动装置包括：船体获取动力的波 浪能驱动组件和控制船体航向的舵机组件；所述的通讯系统包括：通讯天线、GPS及控制器； 所述太阳能发电系统用于为船体上的用电部件供电，所述船体以波浪能作为直接驱动力，舵 机组件控制船体转向，控制器用于利用通讯系统的定位信息实现无人监测船自主巡航控制， 并且沿预定轨迹航行，由控制器通过通讯系统将检测传感器组件获得的各种水文信息传输到 地面站。
对上述技术方案的进一步改进：所述的波浪能驱动系统包括碳纤维叶片、连杆、三角连 接器和弹性系统；所述碳纤维叶片通过连杆与三角连接器连接；所述的三角连接器通过弹性 系统与船体连接；所述的碳纤维叶片与三角连接器均通过轴承与船体连接；所述的碳纤维叶 片与三角连接器均可绕轴旋转。
对上述技术方案的改进：在所述船体的左右分别设置两个船体，两个船体通过上船板、 船舱和舵机舱连接；所述的太阳能发电系统中的太阳能电池板放置在船舱的顶面上，太阳能 发电系统中的储电器为锂电池，所述锂电池安装在船舱内。
对上述技术方案的进一步改进：所述的舵机组件包括舵机和叶片，所述叶片与舵机连接， 所述舵机位于船体的舵机舱。
对上述技术方案的进一步改进：所述的通讯系统中的通讯天线安装在所述船舱的顶部， 所述GPS、控制器均密封于船舱内部，确保在恶劣的环境下正常运行。
对上述技术方案的进一步改进：所述的检测传感器组件中的各种水文信息传感器搭载在 所述船体、船舱或甲板上，所述各种水文信息传感器的信号输出端连接到所述控制器。
对上述技术方案的进一步改进：所述弹性系统为气弹簧、液压弹簧或机械弹簧，本发明 以机械弹簧为例。
本发明的优点和积极效果是：
本发明利用绿色能源波浪能作为直接驱动力，并利用太阳能为无人监测船提供所需的电 能。舵机控制叶片转动实现转向功能。并通过控制器的自主巡航控制，并实现无人监测船沿 预定轨迹航行的目的。由控制器通过通讯系统将检测传感器组件获得的各种水文信息传输到 地面站。不需要自身携带能源，具有较好的机动性和续航能力，具有较好的适应复杂的海洋 环境的能力。
附图说明
图1是本发明一种无人监测船的整体结构示意图；
图2是本发明一种无人监测船的波浪能驱动组件结构示意图；
图3是本发明一种无人监测船的舵机组件结构示意图。
图中的序号为：1-船体组件、1.1-双体船、1.2-船舱、1.3-舵机舱、1.4-甲板、1.5-太 阳能电池板、1.6-通讯天线、1.7-前支撑板、1.8-保护栏、1.9-GPS、1.10-传感器、1.11-锂电池、2-波浪能驱动装置、2.1-碳纤维叶片、2.2-叶片轴、2.3-连杆、2.4-中间支撑板、2.5-三角连接器、2.6-连接器轴、2.7-机械弹簧、2.8-弹簧轴、2.9-固定块、3-舵机组件、3.1-舵机叶片、3.2-舵机轴、3.3-舵机控制器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细描述：
参见图1，本发明一种新型波浪能驱动的无人监测船的实施例，包括船体组件1、波浪能 驱动装置2、太阳能发电系统3、通讯系统4和传感器组件5。上述的船体组件1包括：双体 船1.1、船舱1.2、舵机舱1.3、甲板1.4。波浪能驱动装置2包括：船体获取动力的波浪能驱动组件、控制船体航向的舵机组件。通讯系统4包括通讯天线1.、GPS1.9及位于船舱1.2内部的控制器。上述太阳能发电系统3用于为双体船1.1上的用电部件供电，双体船1.1以波浪能作为直接驱动力，舵机组件控制双体1.1的转向，位于船舱1.2内部的控制器用于利用通讯系统4的定位信息实现无人监测船自主巡航控制，并且沿预定轨迹航行，通过通讯系统4将传感器组件5获得的各种水文信息传输到地面站。
具体而言：在上述双船体1.1的前后两端分别设置有甲板1.4和舵机舱1.3，配置的船 舱1.2用来密封控制器，控制无人监测船航向和与地面工作站信息交换。上述太阳能发电系 统3中的太阳能电池板1.5放置在船舱1.2的顶面上，太阳能发电系统中的储电器为锂电池 1.11，锂电池1.11安装在舵机舱1.3的顶面上，太阳能电池板1.5与锂电池1.11连接，将 转化的电能储存到锂电池当中，为用电部件供电。
上述船体波浪能驱动组件包括碳纤维叶片2.1、连杆2.3、三角连接器2.5、机械弹簧2.7， 上述碳纤维叶片2.1通过叶片轴2.2与前支撑板1.7连接，碳纤维叶片2.1可绕叶片轴2.2 旋转，上述三角连接器2.5通过连杆2.3与碳纤维叶片2.1连接并通过连接器轴与中间支撑 板2.4和前支撑板1.7连接，三角连接器2.5可绕连接器轴旋转，上述机械弹簧2.7通过弹 簧轴2.8与三角连接器2.5连接，上述机械弹簧2.7通过弹簧轴2.8与固定块2.9连接，上 述固定块固连于前支撑板1.7和中间支撑板2.4上。
上述的舵机组件包括舵机叶片3.1、舵机轴3.2和舵机控制器3.3，上述舵机叶片3.1绕 着舵机轴3.2旋转，上述控制器3.3控制这舵机叶片3.1，从而控制整个船体的航行。
上述的通讯系统4中的通讯天线1.6安装在船舱2.1的顶部，便于使位于船舱1.2的控制器 与地面站进行实时数据传输。将GPS1.9固定在双体船1.1的前端，便于测得实时位置，实现准 确定位
上述检测传感器组件5中的各种水文信息传感器搭载在所述甲板1.4上，各种水文信息 传感器的信号输出端连接到位于船舱1.2内部的控制器。
上述机械弹簧2.7可以更换为气弹簧、液压弹簧。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普 通技术人员，在本发明的实质范围内，所作出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明 的保护范围。

Claims (8)

1.一种无人监测船，包括船体组件、驱动装置、通讯系统和检测传感器组件，其特征在于，所述的船体组件包括：双体船、波浪能驱动系统；所述的驱动装置包括：主船体获取动力的波浪能组件、控制船体航向的舵机组件；所述的通讯系统包括：通讯天线、GPS及控制器；所述太阳能发电系统用于为主船体上的用电部件供电，所述船体以波浪能作为直接驱动力，舵机组件控制所述船体转向，控制器用于利用通讯系统的定位信息实现无人监测船自主巡航控制，并且沿预定轨迹航行，由控制器通过通讯系统将检测传感器组件获得的各种水文信息传输到地面站。
2.按照权利要求1所述的一种无人监测船，其特征在于，在所述的波浪能驱动系统包括碳纤维叶片、连杆、三角连接器和弹性系统；所述碳纤维叶片通过连杆与三角连接器连接；所述的三角连接器通过弹性系统与船体连接；所述的碳纤维叶片与三角连接器均通过轴承与船体连接；所述的碳纤维叶片与三角连接器均可绕轴旋转。
3.按照权利要求1或2所述的一种无人监测船，其特征在于，在所述的船体包括左右两个船体，两个船体通过上船板、船舱和舵机舱连接；所述的太阳能发电系统中的太阳能电池板放置在船舱的顶面上，太阳能发电系统中的储电器为锂电池，所述锂电池安装在船舱内。
4.按照权利要求1-3所述的一种无人监测船，其特征在于，所述的舵机组件包括舵机和叶片，所述叶片与舵机连接，所述舵机位于船体的舵机舱。
5.按照权利要求1或2所述的一种无人监测船，其特征在于，所述的通讯系统中的通讯天线安装在所述船舱的顶部，所述GPS、控制器均密封于船舱内部，确保在恶劣的环境下正常运行。
6.按照权利要求3所述的一种无人监测船，其特征在于，所述的通讯系统中的通讯天线安装在所述主帆的顶部，所述GPS、控制器均密封于船舱内部，确保在恶劣的环境下正常运行。
7.按照权利要求3所述的一种无人监测船，其特征在于，所述的检测传感器组件中的各种水文信息传感器搭载在所述船体、船舱或甲板上，所述各种水文信息传感器的信号输出端连接到所述控制器。
8.按照权利要求2所述的一种无人监测船，其特征在于，所述弹性系统为气弹簧、液压弹簧或机械弹簧。
CN201710361191.8A 2017-05-22 2017-05-22 一种无人监测船 Pending CN107187550A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710361191.8A CN107187550A (zh) 2017-05-22 2017-05-22 一种无人监测船

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710361191.8A CN107187550A (zh) 2017-05-22 2017-05-22 一种无人监测船

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107187550A true CN107187550A (zh) 2017-09-22

Family

ID=59874576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710361191.8A Pending CN107187550A (zh) 2017-05-22 2017-05-22 一种无人监测船

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107187550A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109050801A (zh) * 2018-06-11 2018-12-21 江阴市北海救生设备有限公司 一种医疗救援无人艇
CN114275107A (zh) * 2021-12-28 2022-04-05 湖北海洋工程装备研究院有限公司 海上环境监测水面机器人

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109050801A (zh) * 2018-06-11 2018-12-21 江阴市北海救生设备有限公司 一种医疗救援无人艇
CN109050801B (zh) * 2018-06-11 2019-10-25 江阴市北海救生设备有限公司 一种医疗救援无人艇
CN114275107A (zh) * 2021-12-28 2022-04-05 湖北海洋工程装备研究院有限公司 海上环境监测水面机器人
CN114275107B (zh) * 2021-12-28 2023-02-28 湖北海洋工程装备研究院有限公司 海上环境监测水面机器人

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liang et al. Development of a two‐joint robotic fish for real‐world exploration
CN106218840B (zh) 一种基于涡旋运动的碟形水下航行器
CN105775082B (zh) 一种面向水质监测的仿生机器海豚
CN102381464B (zh) 波浪能和太阳能驱动海洋环境无人监测船
CN107651143B (zh) 一种水下帆动力智能球形机器人
CN103823471A (zh) 一种矢量推进的小型四轴水下机器人控制系统
CN106428495A (zh) 一种利用风能直接驱动的海上无人航行器
CN105334020B (zh) 船模试验中模拟风流载荷的装置
CN205581642U (zh) 一种基于stm32的无人艇自适应舵机控制系统
CN106970624A (zh) 一种自主无人船
CN106976527A (zh) 一种海上观测机器人
CN203689153U (zh) 一种水上勘探采样船
CN206243417U (zh) 一种基于涡旋运动的碟形水下航行器
CN107187550A (zh) 一种无人监测船
CN211375879U (zh) 一种用于商船自主航行控制的实验平台
CN103869807A (zh) 小型水下机器人故障诊断装置
CN101683894A (zh) 一种无人驾驶气象探测船
Yu et al. Design of a wheel-propeller-leg integrated amphibious robot
CN104199308A (zh) 双推进形式一体化的船舶电力推进模拟实验平台
CN205396543U (zh) 一种两栖四旋翼航行器
Ryu Prototyping a low-cost open-source autonomous unmanned surface vehicle for real-time water quality monitoring and visualization
CN207274973U (zh) 一种基于物联网的泥沙淤积监测装置
CN206671888U (zh) 一种自主无人船
CN106125591A (zh) 一种无人艇水下设备自主收放系统
CN207482165U (zh) 一种无人水面航行器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170922