CN107253516B - 一种基于无人船的智能救援装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于无人船的智能救援装置，包括船体、螺旋桨、第一驱动电机、雷达装置、定位装置、通信装置、控制处理器，还包括：物资舱、救生舱、装置舱、氧气生发装置、探照灯；所述螺旋桨设置于船体尾部；所述雷达装置、定位装置、通信装置设置于船体顶部；所述物资舱有相同的两个，分别设置于船体两侧，所述物资舱内有救生物资与固定装置，所述救生物资通过固定绳与固定装置连接，所述物资舱底部设有电动舱门；所述救生舱位于船体内部，所述救生舱顶部通过救生通道与船体顶部连通，所述救生通道顶端设置有封闭舱门；所述氧气生发装置设置于装置舱内，所述氧气生发装置通过氧气管与救生舱连通；所述探照灯设置于所述船体顶部。
Description
技术领域
本发明涉及无人船领域，特别涉及一种基于无人船的智能救援装置及其工作方法。
背景技术
无人船是一种可以无需遥控，借助精确卫星定位和自身传感即可按照预设任务在水面航行的全自动水面机器人，在应用方面一般以测绘、水文和水质监测为主。
海上救援工作由于海洋的特性，往往需要耗费大量的人力物力，是一种代价昂贵，充满风险性的任务，待救人员往往无法及时获得救援，而一旦出现天气恶劣的情况则救援工作更加无法展开，待救人员在海上无漂浮物的情况下很容易由于失温、曝晒、缺水或遇到危险海洋生物而失去被救援的机会。无人船灵活机动、无需人工操作，在海上可以帮助搜救工作展开，在寻找到待救人员时可为其提供帮助。
发明内容
发明目的：为解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种基于无人船的智能救援装置及其工作方法。
技术方案：一种基于无人船的智能救援装置，包括船体、螺旋桨、第一驱动电机、雷达装置、定位装置、通信装置、控制处理器，还包括：物资舱、救生舱、装置舱、氧气生发装置、探照灯；所述螺旋桨设置于船体尾部，所述螺旋桨与第一驱动电机连接，所述第一驱动电机与控制处理器连接；所述雷达装置、定位装置、通信装置设置于船体顶部，所述雷达装置、定位装置、通信装置与控制处理器连接；所述物资舱有相同的两个，分别设置于船体两侧，所述物资舱内有救生物资与固定装置，所述救生物资通过固定绳与固定装置连接，所述物资舱底部设有电动舱门，所述电动舱门与控制处理器连接，当所述电动舱门打开，储存于物资舱内的救援物资被释放；所述救生舱位于船体内部，所述救生舱顶部通过救生通道与船体顶部连通，所述救生通道顶端设置有封闭舱门，所述封闭舱门可由内外手动打开；所述装置舱位于救生舱下部，所述氧气生发装置设置于装置舱内，所述氧气生发装置通过氧气管与救生舱连通，所述氧气生发装置与控制处理器连接；所述探照灯设置于所述船体顶部，所述探照灯与控制处理器连接；还包括：第二驱动电机与救援平台；所述第二驱动电机分别与控制处理器、救援平台连接；所述救援平台为伸缩平台，设置于船体两侧；所述救生舱内部设置有空气净化装置，所述空气净化装置与控制处理器连接。
作为本发明的一种优选方式，所述救生舱内设置有通风管与通风装置，所述通风管连通救生舱内部与船体外部，所述通风装置设置于所述通风管的救生舱一侧，所述通风装置与控制处理器连接。
作为本发明的一种优选方式，所述船体两侧均设置有固定爬梯，所述固定爬梯从所述船体底部延伸至船体顶部，所述救生通道内设有软梯。
一种基于无人船的智能救援装置的工作方法，还包括以下步骤：
步骤S001：所述通信装置获取救援信息，并将救援信息输出予控制处理器，所述控制处理器根据救援信息中的位置信息确定待救人员位置并向第一驱动电机输出驱动信号，所述第一驱动电机控制螺旋桨工作带动船体向待救人员位置移动；
步骤S002：定位装置不间断向控制处理器输出定位信息，雷达装置探测预设范围内的目标并将信息反馈予控制处理器，当探测到待救人员位置后，控制处理器向第一驱动装置输出驱动信号，第一驱动装置根据驱动信号驱动螺旋桨工作，带动船体向待救人员准确位置移动；
步骤S003：当船体到达待救人员位置后，所述控制处理器向电动舱门输出开启信号，所述电动舱门打开，储存于物资舱内的救援物资被释放；
步骤S004：所述控制处理器向所述氧气生发装置输出工作信号，所述氧气生发装置开始工作；
步骤S005：控制处理器通过通信装置向外发出救援信号；
步骤S006：若救援时间在夜间，则控制处理器向探照灯输出开启信号，所述探照灯开启；
步骤S007：所述控制处理器向空气净化装置输出开启信号，空气净化装置开启；
步骤S008：若舱内空气中悬浮颗粒物达到预设阈值后，空气净化装置向控制处理器输出换气信号，控制处理器向通风装置输出工作信号，通风装置开始工作；
步骤S009：所述控制处理器向第二驱动电机输出驱动信号，所述第二驱动电机驱动救援平台展开。
本发明实现以下有益效果：
1.获取待救人员位置，为待救人员提供救生物资，为救生舱提供新鲜空气，保证待救人员的生存；
2.恶劣天气情况下，封闭船体；
3.设置救援平台为待救人员提供更大生存空间，提高船体浮力。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本发明提供的一种基于无人船的智能救援装置的正面示意图；
图2为本发明提供的一种基于无人船的智能救援装置的剖面示意图；
图3为本发明提供的一种基于无人船的智能救援装置的物资舱示意图；
图4为本发明提供的一种基于无人船的智能救援装置的框图；
图5为本发明提供的另一种基于无人船的智能救援装置的正面示意图；
图6为本发明提供的另一种基于无人船的智能救援装置的剖面示意图；
图7为本发明提供的另一种基于无人船的智能救援装置的框图。
其中：1.船体、2.螺旋桨、3.雷达装置、4.定位装置、5.通信装置、6.控制处理器、7.物资舱、8.救生舱、9.装置舱、10.氧气生发装置、11.探照灯、12.第一驱动电机、13.救生物资、14.固定装置、15.固定绳、16.电动舱门、17.救生通道、18.封闭舱门、19.通风管、20.通风装置、21.固定爬梯、22.软梯、23.第二驱动电机、24.救援平台、25.空气净化装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
参考图1-4，图1为本发明提供的一种基于无人船的智能救援装置的正面示意图；图2为本发明提供的一种基于无人船的智能救援装置的剖面示意图；图3为本发明提供的一种基于无人船的智能救援装置的物资舱示意图；图4为本发明提供的一种基于无人船的智能救援装置的框图。
一种基于无人船的智能救援装置，包括船体1、螺旋桨2、第一驱动电机12、雷达装置3、定位装置4、通信装置5、控制处理器6，还包括：物资舱7、救生舱8、装置舱9、氧气生发装置10、探照灯11；所述螺旋桨2设置于船体1尾部，所述螺旋桨2与第一驱动电机12连接，所述第一驱动电机12与控制处理器6连接；所述雷达装置3、定位装置4、通信装置5设置于船体1顶部，所述雷达装置3、定位装置4、通信装置5与控制处理器6连接；所述物资舱7有相同的两个，分别设置于船体1两侧，所述物资舱7内有救生物资13与固定装置14，所述救生物资13通过固定绳15与固定装置14连接，所述物资舱7底部设有电动舱门16，所述电动舱门16与控制处理器6连接，当所述电动舱门16打开，储存于物资舱7内的救援物资被释放；所述救生舱8位于船体1内部，所述救生舱8顶部通过救生通道17与船体1顶部连通，所述救生通道17顶端设置有封闭舱门18，所述封闭舱门18可由内外手动打开；所述装置舱9位于救生舱8下部，所述氧气生发装置10设置于装置舱9内，所述氧气生发装置10通过氧气管与救生舱8连通，所述氧气生发装置10与控制处理器6连接；所述探照灯11设置于所述船体1顶部，所述探照灯11与控制处理器6连接。
其中，所述螺旋桨2设置于船体1尾部，所述螺旋桨2与第一驱动电机12连接，所述螺旋桨2通过改变自身的方向控制船体1的移动方向。
所述通信装置5获取救援信息，并将救援信息传输予控制处理器6，控制处理器6获取救援信息中的待救人员位置，所述定位装置4定位当前船体1所在位置，控制处理器6根据当前船体1位置确定航行路线，向第一驱动电机12发送驱动信号，所述第一驱动电机12根据驱动信号驱动螺旋桨2工作，所述定位装置4实时获取船体1的位置，通过通信装置5向外界报告船体1位置，所述雷达装置3的预设范围可设置为50-200km，由于待救人员在发送救援信息后可能会随海流离开原位置，所述雷达装置3在船体1到达救援信息指定位置后开启，所述雷达装置3探测预设范围内的目标，并将目标信息输出予控制处理器6，所述控制处理器6根据目标信息向第一驱动电机12输出驱动信号，所述第一驱动装置根据驱动信号驱动螺旋桨2工作，船体1向目标位置移动。所述通信装置5可为卫星通信装置5，保证在海面上的信号。
所述两个物资舱7设置于船体1两侧，物资舱7内存储有救生物资13，所述救生物资13包括救生圈、救生衣等，所述救生物资13通过固定绳15与物资舱7内的固定装置14连接，控制救生物资13在船体1附近范围内漂浮，避免被海流带走，所述电动舱门16在物资舱7下方，控制处理器6孔子电动舱门16打开，物资舱7内的救生物资13释放出。
所述救生舱8设置于船体1内部，救生舱8通过救生通道17与船体1顶部导通，所述救生通道17顶端设置有封闭舱门18，所述封闭舱门18内外都有手动打开的开关，封闭舱门18可防止海水进入救生舱8内部，手动开关设置防止电路故障。所述救生舱8下部设置有装置舱9，所述氧气生发装置10设置于装置舱9内，所述氧气生发装置10通过氧气管与救生舱8连通，所述氧气生发装置10可与呼吸产生的二氧化碳产生反应，产生氧气供救生舱8内人员使用。所述探照灯11设置于船体1顶部，探照灯11与控制处理器6连接，当救援时间为夜间时，控制处理器6控制探照灯11开启。
具体的，所述通信装置5获取救援信息，并将救援信息输出予控制处理器6，所述控制处理器6根据救援信息中的位置信息确定待救人员位置并向第一驱动电机12输出驱动信号，所述第一驱动电机12控制螺旋桨2工作带动船体1向待救人员位置移动，定位装置4不间断向控制处理器6输出定位信息，雷达装置3探测预设范围内的目标并将信息反馈予控制处理器6，当探测到待救人员位置后，控制处理器6向第一驱动装置输出驱动信号，第一驱动装置根据驱动信号驱动螺旋桨2工作，带动船体1向待救人员准确位置移动，当船体1到达待救人员位置后，所述控制处理器6向电动舱门16输出开启信号，所述电动舱门16打开，储存于物资舱7内的救援物资被释放，所述控制处理器6向所述氧气生发装置10输出工作信号，所述氧气生发装置10开始工作，控制处理器6通过通信装置5向外发出救援信号。
实施例二
参考图5-7，图5为本发明提供的另一种基于无人船的智能救援装置的正面示意图；图6为本发明提供的另一种基于无人船的智能救援装置的剖面示意图；图7为本发明提供的另一种基于无人船的智能救援装置的框图。
本实施例与上述实施例基本相同，不同之处在于，所述救生舱8内设置有通风管19与通风装置20，所述通风管19连通救生舱8内部与船体1外部，所述通风装置20设置于所述通风管19的救生舱8一侧，所述通风装置20与控制处理器6连接。
作为本发明的一种优选方式，所述救生舱8内部设置有空气净化装置25，所述空气净化装置25与控制处理器6连接。
作为本发明的一种优选方式，所述船体1两侧均设置有固定爬梯21，所述固定爬梯21从所述船体1底部延伸至船体1顶部，所述救生通道17内设有软梯22。
作为本发明的一种优选方式，还包括：第二驱动电机23与救援平台24；所述第二驱动电机23分别与控制处理器6、救援平台24连接；所述救援平台24为伸缩平台，设置于船体1两侧。
其中，所述救生舱8内还设置有通风装置20，所述通风装置20与通风管19连接，所述通风管19连接救生舱8内部与外部，所述通风装置20与控制处理器6连接。
进一步，所述空气净化装置25设置于救生舱8内部，空气净化装置25与控制处理器6连接，控制处理器6向空气净化装置25输出开启信号，空气净化装置25开启，所述空气净化装置25可过滤和吸收空气中的悬浮物、异味等，保证救生舱8内空气质量。舱内人员人数较多时空气易浑，当空气净化装置25检测到空气中悬浮颗粒物达到预设阈值后，空气净化装置25向控制处理器6输出换气信号，控制处理器6向通风装置20输出工作信号，通风装置20开始工作，所述预设阈值可设置为0.1-0.3mg/m3 ，在本实施例中设置为0.15mg/m3。
进一步的，所述船体1两侧设有固定爬梯21，便于待救人员爬至船体1上部，所述救生通道17内设置有软体，便于待救人员进入救生舱8。
进一步的，所述船体1还设置有第二驱动电机23与救援平台24，所述第二救援电机设置于装置舱9内，所述救援平台24设置于船体1两侧，所述第二驱动电机23与控制处理器6连接，所述救援平台24为伸缩平台，所述救援平台24在工作时伸出，增加船体1的面积，为待救人员提供足够空间。
具体的，所述控制处理器6向空气净化装置25输出开启信号，空气净化装置25开启，若舱内空气中悬浮颗粒物达到预设阈值后，空气净化装置25向控制处理器6输出换气信号，控制处理器6向通风装置20输出工作信号，通风装置20开始工作，所述控制处理器6向第二驱动电机23输出驱动信号，所述第二驱动电机23驱动救援平台24展开。
实施例三
一种基于无人船的智能救援装置的工作方法，还包括以下步骤：
步骤S001：所述通信装置5获取救援信息，并将救援信息输出予控制处理器6，所述控制处理器6根据救援信息中的位置信息确定待救人员位置并向第一驱动电机12输出驱动信号，所述第一驱动电机12控制螺旋桨2工作带动船体1向待救人员位置移动；
步骤S002：定位装置4不间断向控制处理器6输出定位信息，雷达装置3探测预设范围内的目标并将信息反馈予控制处理器6，当探测到待救人员位置后，控制处理器6向第一驱动装置输出驱动信号，第一驱动装置根据驱动信号驱动螺旋桨2工作，带动船体1向待救人员准确位置移动；
步骤S003：当船体1到达待救人员位置后，所述控制处理器6向电动舱门16输出开启信号，所述电动舱门16打开，储存于物资舱7内的救援物资被释放；
步骤S004：所述控制处理器6向所述氧气生发装置10输出工作信号，所述氧气生发装置10开始工作；
步骤S005：控制处理器6通过通信装置5向外发出救援信号。
作为本发明的一种优选方式，还包括以下步骤：
步骤S006：若救援时间在夜间，则控制处理器6向探照灯11输出开启信号，所述探照灯11开启。
作为本发明的一种优选方式，还包括以下步骤：
步骤S007：所述控制处理器6向空气净化装置25输出开启信号，空气净化装置25开启；
步骤S008：若舱内空气中悬浮颗粒物达到预设阈值后，空气净化装置25向控制处理器6输出换气信号，控制处理器6向通风装置20输出工作信号，通风装置20开始工作。
作为本发明的一种优选方式，还包括以下步骤：
步骤S009：所述控制处理器6向第二驱动电机23输出驱动信号，所述第二驱动电机23驱动救援平台24展开。
本实施例为上述实施例的方法论，基本内容与上述实施例基本相同，就不再赘叙。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于无人船的智能救援装置，包括船体（1）、螺旋桨（2）、第一驱动电机（12）、雷达装置（3）、定位装置（4）、通信装置（5）、控制处理器（6），其特征在于还包括：物资舱（7）、救生舱（8）、装置舱（9）、氧气生发装置（10）、探照灯（11）；所述螺旋桨（2）设置于船体（1）尾部，所述螺旋桨（2）与第一驱动电机（12）连接，所述第一驱动电机（12）与控制处理器（6）连接；所述雷达装置（3）、定位装置（4）、通信装置（5）设置于船体（1）顶部，所述雷达装置（3）、定位装置（4）、通信装置（5）与控制处理器（6）连接；所述物资舱（7）有相同的两个，分别设置于船体（1）两侧，所述物资舱（7）内有救生物资（13）与固定装置（14），所述救生物资（13）通过固定绳（15）与固定装置（14）连接，所述物资舱（7）底部设有电动舱门（16），所述电动舱门（16）与控制处理器（6）连接，当所述电动舱门（16）打开，储存于物资舱（7）内的救援物资被释放；所述救生舱（8）位于船体（1）内部，所述救生舱（8）顶部通过救生通道（17）与船体（1）顶部连通，所述救生通道（17）顶端设置有封闭舱门（18），所述封闭舱门（18）可由内外手动打开；所述装置舱（9）位于救生舱（8）下部，所述氧气生发装置（10）设置于装置舱（9）内，所述氧气生发装置（10）通过氧气管与救生舱（8）连通，所述氧气生发装置（10）与控制处理器（6）连接；所述探照灯（11）设置于所述船体（1）顶部，所述探照灯（11）与控制处理器（6）连接；
还包括：第二驱动电机（23）与救援平台（24）；所述第二驱动电机（23）分别与控制处理器（6）、救援平台（24）连接；所述救援平台（24）为伸缩平台，设置于船体（1）两侧；
所述救生舱（8）内部设置有空气净化装置（25），所述空气净化装置（25）与控制处理器（6）连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人船的智能救援装置，其特征在于，所述救生舱（8）内设置有通风管（19）与通风装置（20），所述通风管（19）连通救生舱（8）内部与船体（1）外部，所述通风装置（20）设置于所述通风管（19）的救生舱（8）一侧，所述通风装置（20）与控制处理器（6）连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于无人船的智能救援装置，其特征在于，所述船体（1）两侧均设置有固定爬梯（21），所述固定爬梯（21）从所述船体（1）底部延伸至船体（1）顶部，所述救生通道（17）内设有软梯（22）。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于无人船的智能救援装置的工作方法，其特征在于，还包括以下步骤：
步骤S001：所述通信装置（5）获取救援信息，并将救援信息输出予控制处理器（6），所述控制处理器（6）根据救援信息中的位置信息确定待救人员位置并向第一驱动电机（12）输出驱动信号，所述第一驱动电机（12）控制螺旋桨（2）工作带动船体（1）向待救人员位置移动；
步骤S002：定位装置（4）不间断向控制处理器（6）输出定位信息，雷达装置（3）探测预设范围内的目标并将信息反馈予控制处理器（6），当探测到待救人员位置后，控制处理器（6）向第一驱动装置输出驱动信号，第一驱动装置根据驱动信号驱动螺旋桨（2）工作，带动船体（1）向待救人员准确位置移动；
步骤S003：当船体（1）到达待救人员位置后，所述控制处理器（6）向电动舱门（16）输出开启信号，所述电动舱门（16）打开，储存于物资舱（7）内的救援物资被释放；
步骤S004：所述控制处理器（6）向所述氧气生发装置（10）输出工作信号，所述氧气生发装置（10）开始工作；
步骤S005：控制处理器（6）通过通信装置（5）向外发出救援信号；
步骤S006：若救援时间在夜间，则控制处理器（6）向探照灯（11）输出开启信号，所述探照灯（11）开启；
步骤S007：所述控制处理器（6）向空气净化装置（25）输出开启信号，空气净化装置（25）开启；
步骤S008：若舱内空气中悬浮颗粒物达到预设阈值后，空气净化装置（25）向控制处理器（6）输出换气信号，控制处理器（6）向通风装置（20）输出工作信号，通风装置（20）开始工作；
步骤S009：所述控制处理器（6）向第二驱动电机（23）输出驱动信号，所述第二驱动电机（23）驱动救援平台（24）展开。
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