CN108408678A - 一种输油速率可调的两栖无人船加油系统及加油方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人船技术领域，提供了一种输油速率可调的两栖无人船加油系统及加油方法，其中加油系统包括主控系统、燃油箱、输油系统、密封系统、对接系统、监测系统和供油系统，主加油口由密封系统的密封盖密封，主控系统控制密封盖的开闭；主控系统控制对接系统将加油枪插入主加油口，监测系统实时监测燃油箱的油量并反馈给主控系统；供油系统设置不同的输油速率。本发明提供的加油系统可实现自动加油，提高了两栖无人船的自动化程度，节约了工人成本，同时，将多个燃油箱的加油口整合为一个主加油口，且根据加油状态，控制调节输油速率，使供油系统始终处于满负荷工作状态，提高了输油效率，且避免了燃油外溢。

Description

一种输油速率可调的两栖无人船加油系统及加油方法

【技术领域】

本发明涉及无人船技术领域，具体涉及一种输油速率可调的两栖无人船加油系统及加油方法。

【背景技术】

随着自动化和计算机技术进步，无人车/无人船等机器产品越来越多应于生活中，尤其是水陆两栖无人船兼具陆地车辆和水上船舶功能，集合了汽车和船舶的双重优点，能够在陆地和水中以及水陆交界区域发挥独特性能，可弥补无人船无法自行上岸、无人车水中航行难的缺点，具有十分广阔的应用前景。但是，目前能同时满足“陆地运载和水域摆渡”跨场景自动化作业需求的机器人系统产品较少，市场需求缺口较大。

两栖无人船在民用领域适合于石油和煤气管道铺设、防汛、水上石油地质勘探、船只停泊卸货、旅游、水上养殖等；在军事领域，两栖无人船有更大的作为空间，我国拥有辽阔的近海海域，从海防和边防考虑，两栖无人船可以适用于无码头岛屿或停泊条件恶劣等情况下正常作业，还能满足边防巡逻时水陆交替路况，如浅水中船只无法通过或深水战车无法通行的情况；两栖无人船能对地平线较低而易积水成渊的区域实现不间断巡逻。

目前已有的两栖无人船自动化基本只限于运动/侦察等自动化作业，而没有实现自动加油，仍然需要工人手动完成加油，当两栖无人船在陆地时履带系统增加了加油口的高度，不便于地上操作员将加油枪插入油箱口，当在水域加油时由于两栖无人船的无人化设计，不便于操作员站立导致加油作业十分危险。尤其是对于多发动机的供油油箱独立设置，加油时需要分别打开各油箱的油盖依次加油，操作复杂效率低。

鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

【发明内容】

本发明需要解决的技术问题是：

在简化加油管和多输油箱之间对应关系后，即将各输油箱的加油管整合到一总的主加油口后，进一步会带来输油工作状态是否饱和以及相应输油工作饱和状态下可能发生的输油溢出问题。

本发明通过如下技术方案达到上述目的：

第一方面，本发明提供了一种输油速率可调的两栖无人船加油系统，其特征在于，包括主控系统1、燃油箱2、输油系统3、密封系统4、对接系统5、监测系统6和供油系统7，其中，所述燃油箱2设置至少两个，并与输油系统3连接，输油系统3包括一个主加油口31；

所述密封系统4包括密封盖41，所述密封盖41用于密封主加油口31，所述主控系统1控制密封盖41的开闭；

所述主控系统1通过控制对接系统5将加油枪插入主加油口31实现加油，所述监测系统6实时监测燃油箱2的油量并反馈给主控系统1；

所述供油系统7设置不同的输油速率，所述主控系统1控制供油系统7的输油速率。

优选的，所述燃油箱2包括双喷泵发动机对应的航行燃油箱21和履带发动机对应的陆机燃油箱22，其中，航行燃油箱21设置两个，给对应于双喷泵的两个发动机分别供油。

优选的，所述输油系统3对应于每个燃油箱2还分别设置加油管32和排气管33，所述加油管32和排气管33分别与对应的燃油箱2连通，各加油管32的进油口合并到所述主加油口31，各排气管32的出气口与主加油口31连通；其中，在所述主加油口31内壁上高于各加油管32进油口的位置处还安装有过滤网35。

优选的，所述输油系统3对应于每个燃油箱2还分别设置电控挡板片34，所述电控挡板片34设置在各加油管32与对应燃油箱2的接口处，所述主控系统1通过控制电控挡板片34完成对应燃油箱2加油通道的打开或关闭。

优选的，所述监测系统6对应于每个燃油箱2还分别设置油位检测传感器61，所述油位检测传感器61将对应燃油箱2的油量反馈给主控系统1，由所述主控系统1判断是否打开或关闭对应的电控挡板片34。

优选的，所述燃油箱2设置三个时，所述供油系统7设置三个梯度的输油速率：A速率、B速率和C速率，分别对应于三个、两个和一个电控挡板片34打开时的状态。

优选的，所述密封系统4还包括连接柄42和密封电机45，所述密封盖41通过连接柄42与密封电机45连接，密封电机45固定于船体上；主控系统1通过控制密封电机45带动连接柄42上下运动，从而带动密封盖41远离或靠近主加油口31。

优选的，所述对接系统5包括机械爪51、伸缩臂52和基座53，机械爪51通过伸缩臂52与基座53连接，基座53安装固定于船体上；其中，所述基座53中设置有旋转电机，主控系统1通过控制旋转电机和伸缩臂52长度，实现机械爪51对加油枪的抓取、移动、放置或还原。

第二方面，本发明还提供了使用上述输油速率可调的两栖无人船加油系统的加油方法，包括以下步骤：在所述主控系统1控制下，密封盖41打开，对接系统5将加油枪插入主加油口31；

在所述主控系统1控制下，需要加油的燃油箱2的电控挡板片34打开，根据此时电控挡板片34打开的数量，供油系统7提供对应的输油速率，开始加油；

所述监测系统6将需要加油的燃油箱2的油量反馈给主控系统1，判断是否加油完毕；

加油完毕后，在所述主控系统1控制下，对接系统5将加油枪取出并还原，密封盖41闭合。

优选的，当所述监测系统6监测到任一需要加油的燃油箱2油量达到预设值时，所述主控系统1关闭对应电控挡板片34，供油系统7将输油速率的等级降低。

本发明的有益效果是：

本发明提供的一种两栖无人船加油系统，监测系统将燃油箱油量及时反馈给主控系统，在主控系统下可实现自动加油，结构简单可靠，避免了需要人工上船加油的过程，提高了两栖无人船的自动化程度，节约了工人成本，另外，将多个燃油箱的加油口整合为一个主加油口，无需对各油箱分别加油，也大大提高了工作效率。

同时，在本发明提供的加油系统中，供油系统设置不同梯度的输油速率，根据实际加油状态，主控系统可控制调节供油系统的输油速率，使供油系统在加油过程中始终处于满负荷工作状态，提高了输油效率，而且有效避免了速率过大引起的燃油外溢的问题。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明实施例提供的一种输油速率可调的两栖无人船加油系统的组成示意图；

图2为本发明实施例提供的一种输油速率可调的两栖无人船加油系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种输油速率可调的两栖无人船加油系统中燃油箱的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种输油速率可调的两栖无人船加油系统中密封系统的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种输油速率可调的两栖无人船加油系统中伸缩臂和机械爪的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种输油速率可调的两栖无人船陆上加油的步骤流程图；

图7为本发明实施例提供的一种输油速率可调的两栖无人船水面加油的步骤流程图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”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发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面就参考附图和实施例结合来详细说明本发明。

实施例1：

本发明实施例1提供了一种输油速率可调的两栖无人船加油系统，如图1和图2所示，包括主控系统1、燃油箱2、输油系统3、密封系统4、对接系统5、监测系统6和供油系统7，其中，所述燃油箱2设置至少两个，并与输油系统3连接，输油系统3包括一个主加油口31；

所述密封系统4包括密封盖41，所述密封盖41用于密封主加油口31，所述主控系统1控制密封盖41的开闭；

所述主控系统1通过控制对接系统5将加油枪插入主加油口31实现加油，所述监测系统6实时监测燃油箱2的油量并反馈给主控系统1；

所述供油系统7设置不同的输油速率，所述主控系统1控制供油系统7的输油速率。

其中，所述供油系统7是设置在陆地上或加油船上。

通常供油系统7拥有自身的控制模块、输油泵和输油管道，其中，供油系统7的控制模块与主控系统1建立无线通讯，并根据主控系统1的输油速率控制指令实现对其输油泵的工作功率的调整，从而最终表现对输油管道灌输给主加油口的油速的变化。

本发明提供的两栖无人船加油系统，监测系统可将燃油箱油量及时反馈给主控系统，主控系统通过控制加油口处密封盖的开闭及抓取加油枪插入主加油口，实现自动加油，当各燃油箱油量达到预设值时停止加油，结构简单可靠，避免了需要人工上船加油的过程，提高了两栖无人船的自动化程度，同时节约了工人成本，提高了加油效率。

如图2所示，在本实施例中，所述燃油箱2包括一个陆机燃油箱22和两个航行燃油箱21，陆机燃油箱22为履带发动机供油，两个航行燃油箱21分别为双喷泵的两个发动机供油。为了更好地维持船体的平衡，可将两个航行燃油箱21对称的安装在船体中端左右两侧，陆机燃油箱22安装在船体中间底端的中轴线上。

传统多发动机的油箱一般为独立设置，加油时需要分别打开各油箱的油盖依次加油，为提高工作效率、降低复杂性，本发明提供的加油系统将多个燃油箱的加油口整合为一个主加油口。具体的，本实施例中所述输油系统3还包括三个加油管32和三个排气管33，分别对应三个不同的燃油箱，如图2所示；其中，各加油管32的出油口分别与对应的燃油箱2连通，各加油管32顶端的进油口合并到所述主加油口31，各排气管33的进气口分别与对应的燃油箱2连通，各排气管33顶端的出气口与主加油口31连通，且排气管33出气口的位置高于加油管32进油口的位置，便于加油时将燃油箱2内的气体从排气管33中排出，并且排出的气体不会干扰加油管32的正常加油。系统加油时，燃油从主加油口31加入，通过三个加油管32分别将燃油引入陆机燃油箱22和两个航行燃油箱21，无需对各油箱分别加油，操作简单，提高了工作效率。同时，为防止在加油过程中杂质进入燃油箱2，在主加油口31处高于各加油管32的位置上还安装有过滤网35，使得在加油时将不慎带入的杂质进行过滤，同时注意对过滤网35进行定期清理，防止堵塞。

如图3所示，所述输油系统3还包括三个电控挡板片34，所述电控挡板片34分别设置在各加油管32与对应燃油箱2的接口处，主控系统1通过控制电控挡板片34完成对应燃油箱2加油通道的打开或关闭；所述监测系统6包括三个油位检测传感器61，在各燃油箱2内部均安装有油位检测传感器61，各油位检测传感器61将对应各燃油箱2的油量反馈给主控系统1，由所述主控系统1判断是否需要打开或关闭对应的电控挡板片34。具体来讲，在加油过程中，当检测到任一燃油箱2的油量低于第二预设值时，主控系统1控制相应燃油箱2的电控挡板片34打开，从而打开对应的加油通道，实现该燃油箱2加油；当检测到处于加油状态的燃油箱2的油量达到预设值时，主控系统1控制相应燃油箱2的电控挡板片34关闭，从而切断对应的加油通道，停止加油。所述预设值为比较高的接近各燃油箱2体积的油量值，第二预设值为比较低的油量值，比如，预设值可设置为燃油箱2总体积的90％，第二预设值可设置为燃油箱2总体积的10％。

在实际加油过程中，若供油系统始终以某一固定的输油速率为各燃油箱2实现输油，则可能还会存在如下情况：若该输油速率设置为一较大值，当其中一个燃油箱2完成加油并关闭相应的电控挡板片34后，由于该输油通道关闭，若仍以原输油速率加油，则会出现“供过于求”的状态，很可能会出现燃油由主加油口处外溢的问题，造成燃油浪费；若该输油速率设置为一较小值，当三个燃油箱2都需要加油时，若仍以该输油速率加油，则会出现“供不应求”的状态，造成输油时间较长，输油效率较低。这里的输油速率具体为，单位时间内供油系统输出燃油的体积或质量。

为解决上述问题，所述供油系统7设置三个梯度的输油速率：A速率、B速率和C速率，分别对应于三个、两个和一个电控挡板片34打开时，能使供油系统7处于满负荷工作状态的输油速率值。

具体的，当三个燃油箱2同时需要加油时，三个电控挡板片34全部打开，监测系统6反馈给主控系统1，在主控系统1的控制下，供油系统7以A速率输出燃油；类似的，当其中两个燃油箱2需要加油时，有两个电控挡板片34打开，供油系统7以B速率输出燃油；当只有一个燃油箱2需要加油时，有一个电控挡板片34打开，供油系统7以C速率输出燃油。通过不同输油速率等级的设置和调节，可使供油系统在加油过程中始终处于满负荷工作状态，既提高了输油效率，又有效避免了燃油外溢的问题。

为了保持燃油箱2的密封效果，防止灰尘等杂质的进入，所述主加油口31处设置密封系统4，实现对燃油箱2的统一密封。如图4所示，所述密封系统4包括密封盖41、连接柄42、螺纹帽43、螺杆44和密封电机45，在无人船正常工作过程中，密封盖41紧扣在主加油口31上，处于常闭状态。所述密封盖41通过连接柄42与密封电机45连接，密封电机45固定于船体上，其中，密封盖41与密封电机45的具体连接方式为：密封盖41通过连接柄42与螺纹帽43连接，螺纹帽43紧套在螺杆44上，螺杆44竖直放置，其下端固定连接在密封电机45的输出端。主控系统1控制密封盖41开闭的具体过程如下：主控系统1通过控制密封电机45使螺杆44旋转，从而使得螺纹帽43带动连接柄42上下运动，最终带动密封盖41远离或靠近主加油口31；其中，所述密封盖41上设置有位置传感器46，位置传感器46记录密封盖41的位置信号并传送给主控系统1。在本实施例中，为了避免连接柄42在密封电机45的作用下沿水平面旋转，从而带动密封盖41旋转，进而导致密封盖41无法对准主加油口31的问题，还在连接柄42两侧设置限位槽47，如图4，所述限位槽47的下端固定在船体上，槽内尺寸与连接柄42的横截面尺寸相耦合，使得连接柄42只能沿着槽上下移动，而不会发生水平旋转，这样就能够更精准地控制密封盖41对准主加油口31，避免了错位的发生。

在本实施例的基础上，还可以通过至少设置两套密封电机控制装置来共同调节密封盖41，避免其错位的发生，此处不再赘述。

在本实施例中，所述输油系统3和供油系统7通过对接系统5来实现对接，所述对接系统5包括基座53、伸缩臂52和机械爪51，机械爪51通过伸缩臂52与基座53连接，基座53安装于船体上，本实施例中采用液压缸作为伸缩臂52，以便于实现伸缩臂52长度的调节，如图5所示；所述基座53中设置有旋转电机，旋转电机控制伸缩臂52沿船体纵截面旋转时，使机械爪51离开或靠近主加油口31，可旋转范围为0-180°；旋转电机控制伸缩臂52沿船体横截面旋转时，使机械爪51伸到两栖无人船的船体两侧，可旋转范围为-180-180°，并配合调节伸缩臂52长度，可将机械爪51伸至放置加油枪的位置；当加油枪正确放置于机械爪51中时，机械爪51能抓紧加油枪。主控系统1通过控制旋转电机旋转和伸缩臂52长度调节，实现机械爪51对加油枪的抓取、移动、放置或还原。

为了配合水面加油时，船体晃动导致对接系统5抓取加油枪难的问题，本实施例中将对接系统5的基座53安装在一个陀螺稳定平台54上，进而抵消船体晃动。在两栖无人船航行时，只需与加油船能相对静止，即可实现动态加油。

本实施例1是以具有三个油箱的两栖无人船加油系统为例进行说明，在本实施例的基础上，所述加油系统的油箱还可以设置为两个或三个以上，具体结构组成与本实施例类似，均在本发明的保护范围之内，此处不再赘述。

实施例2：

在实施例1所述加油系统的基础上，本实施例2还提供了一种运用所述加油系统在陆地为两栖无人船进行加油的方法，如图6所示，包括以下步骤：在所述主控系统1控制下，密封盖41打开，对接系统5将加油枪插入主加油口31；在所述主控系统1控制下，需要加油的燃油箱2的电控挡板片34打开，根据此时电控挡板片34打开的数量，供油系统7提供对应的输油速率，开始加油；所述监测系统6将需要加油的燃油箱2的油量反馈给主控系统1，判断是否加油完毕；加油完毕后，在所述主控系统1控制下，对接系统5将加油枪取出并还原，密封盖41闭合。

通过本发明实施例提供的加油方法，可实现两栖无人船在陆地上的自动加油，节约了工人成本，并且可根据实际加油状态调节供油系统的输油速率，使供油系统在加油过程中始终处于满负荷工作状态，不仅提高了输油效率，而且避免了燃油外溢的问题。

步骤201，在所述主控系统1控制下，密封盖41打开，对接系统5将加油枪插入主加油口31。

主控系统1首先控制密封电机45正转，带动螺杆44旋转，使螺纹帽43沿螺杆44向上运动，带动连接柄42沿限位槽47向上运动，从而带动密封盖41上升，当密封盖41上升至完全离开主加油口31并可以使加油枪插入主加油口31时，位置传感器46将密封盖41的位置信息反馈给主控系统1，主控系统1控制密封电机45停止转动，此时主加油口31打开。其次，主控系统1控制对接系统5，抓取加油枪插入主加油口31，具体实现方式如下：主控系统1通过控制旋转电机带动伸缩臂52旋转，使机械爪51远离主加油口31，指向船体一侧，并靠近加油枪位置；主控系统1通过控制调节伸缩臂52长度，使伸缩臂52伸长至放置加油枪的位置，机械爪51抓紧加油枪；主控系统1继续控制调节伸缩臂52长度，使伸缩臂52缩短至原长度；主控系统1控制旋转电机带动伸缩臂52旋转，使机械爪51先横向旋转靠近主加油口31，再纵向旋转将加油枪插入主加油口31。

步骤202，在所述主控系统1控制下，需要加油的燃油箱2的电控挡板片34打开，根据此时电控挡板片34打开的数量，供油系统7提供对应的输油速率，开始加油。

首先，根据监测系统6的反馈，主控系统1控制打开需要加油的燃油箱2对应的电控挡板片34。具体的，在确认加油前，监测系统6已经将各燃油箱的油量监测结果反馈给主控系统1，监测结果为以下三种：三个燃油箱2油量均不足，需要加油；其中两个燃油箱2的油量不足，需要加油；只有一个燃油箱2的油量均不足，需要加油。根据监测结果，主控系统1控制打开需要加油的燃油箱2对应的电控挡板片34，其他电控挡板片34仍处于闭合状态。其中，该步骤与上述步骤201可颠倒顺序，不影响后续的加油过程。

其次，根据电控挡板片34打开的数量，主控系统1调节供油系统7的输油速率，并按该速率开始供油。具体的，当三个电控挡板片34全部打开时，在主控系统1的控制下，供油系统7以A速率输出燃油；当其中两个电控挡板片34打开时，供油系统7以B速率输出燃油；当只有一个电控挡板片34打开时，供油系统7以C速率输出燃油，使供油系统在加油过程中处于满负荷工作状态。选定速率后，主控系统1控制打开供油系统的阀门开始加油，燃油通过主加油口31输入，再通过加油管32分配到需要加油的燃油箱2中，相应燃油箱2中的空气通过对应排气管从主加油口31排出。

步骤203，所述监测系统6将需要加油的燃油箱2的油量反馈给主控系统1，判断是否加油完毕。

当任一个需要加油的燃油箱2内的油量达预设值时，监测系统6将对应燃油箱2的油位信息反馈给主控系统1，主控系统1控制相应燃油箱2的电控挡板片34关闭，从而切断对应的加油通道；由于电控挡板片34打开的数量减少，主控系统1相应地控制供油系统7，将输油速率降低一个等级，继续以较低等级的速率进行加油。当最后一个处于需要加油的燃油箱2内的油量达预设值时，监测系统6将对应燃油箱2的油位信息反馈给主控系统1，主控系统1控制相应燃油箱2的电控挡板片34关闭，从而切断对应的加油通道；此时所有的电控挡板片34均闭合，主控系统1控制关闭供油系统的阀门，停止加油。

步骤204，在所述主控系统1控制下，对接系统5将加油枪取出并还原，密封盖41闭合。

主控系统1首先控制旋转电机带动伸缩臂52旋转，使机械爪51先纵向旋转将加油枪从主加油口31取出，再横向旋转远离主加油口31，靠近船体一侧；主控系统1控制调节伸缩臂52长度，使伸缩臂52伸长至原放置加油枪的位置，机械爪51松开加油枪；主控系统1继续控制调节伸缩臂52长度，使伸缩臂52缩短至原长度；主控系统1控制旋转电机，使机械爪51和伸缩臂52旋转至原位置，对接系统5还原。其次，主控系统1控制密封电机45，关闭密封盖41，具体实现方式为：主控系统1控制密封电机45反转，带动螺杆44旋转，使螺纹帽43沿螺杆44向下运动，带动连接柄42沿限位槽47向下运动，从而带动密封盖41下降，当密封盖41下降至完全扣合在主加油口31时，根据接收到的密封盖41位置信号，主控系统1控制密封电机45停止转动，此时主加油口31被密封。

其中，在两栖无人船的正常工作中，当监测系统6监测到任一燃油箱2内的油量低于第二预设值时，即需要加油，监测系统6将油量信息反馈给主控系统1，主控系统1接收到需要加油的信号，控制密封盖41打开，重复上述加油过程，直至监测系统6监测到每个需要加油的燃油箱2的油量均达到预设值，停止加油。

实施例3：

在实施例1所述加油系统的基础上，本实施例3还提供了一种运用所述加油系统在水域航行时为两栖无人船进行加油的方法，与实施例2所述的陆地加油方法的主要区别在于：水域加油时，船体处于航行状态，供油系统7设置在加油船上，需使无人船与加油船保持相对静止，才能实现动态加油。

如图7所示，本发明实施例提供的一种加油方法包括以下步骤：加油船靠近两栖无人船，并调节航速至二者相对静止；启动稳定平台54，稳住对接系统5的基座53；在所述主控系统1控制下，密封盖41打开，对接系统5将加油枪插入主加油口31；在所述主控系统1控制下，需要加油的燃油箱2的电控挡板片34打开，根据此时电控挡板片34打开的数量，供油系统7提供对应的输油速率，开始加油；所述监测系统6将需要加油的燃油箱2的油量反馈给主控系统1，判断是否加油完毕；加油完毕，在所述主控系统1控制下，对接系统5将加油枪取出并还原，密封盖41闭合。

通过本发明实施例3提供的加油方法，可实现两栖无人船在水域航行中的自动加油，节约了工人成本，并且可根据实际加油状态调节供油系统的输油速率，使供油系统在加油过程中始终处于满负荷工作状态，不仅提高了输油效率，而且避免了燃油外溢所造成的资源浪费及水域污染的问题。

步骤201’，加油船靠近两栖无人船，并调节航速至二者相对静止。具体的，控制加油船向两栖无人船方向靠近，并调节加油船的航速，使得加油船能与两栖无人船保持相对静止。

步骤202’，启动稳定平台54，稳住对接系统5的基座53。由于在水面加油时，船体会出现晃动，导致对接系统5抓取加油枪难，将对接系统5的基座53安装在一个陀螺稳定平台54上，抵消船体晃动。具体的，由主控系统1控制，启动稳定平台54，稳住对接系统5的基座53。其中，稳定平台54的启动只需保证在对接系统5抓取加油枪之前进行即可，不影响后续的加油过程。

步骤203’，在所述主控系统1控制下，密封盖41打开，对接系统5将加油枪插入主加油口31。

具体的，主控系统1首先控制密封电机45正转，带动螺杆44旋转，使螺纹帽43沿螺杆44向上运动，带动连接柄42沿限位槽47向上运动，从而带动密封盖41上升，当密封盖41上升至完全离开主加油口31并可以使加油枪插入主加油口31时，位置传感器46将密封盖41的位置信息反馈给主控系统1，主控系统1控制密封电机45停止转动，此时主加油口31打开。其次，主控系统1控制对接系统5，抓取加油枪插入主加油口31，具体实现方式为：主控系统1通过控制旋转电机带动伸缩臂52旋转，使机械爪51远离主加油口31，指向无人船船体一侧，并靠近加油船上的加油枪位置；主控系统1通过控制调节伸缩臂52长度，使伸缩臂52伸长至加油船上放置加油枪的位置，机械爪51抓紧加油枪；主控系统1继续控制调节伸缩臂52长度，使伸缩臂52缩短至原长度；主控系统1控制旋转电机带动伸缩臂52旋转，使机械爪51先横向旋转远离加油船，靠近无人船上的主加油口31，再纵向旋转将加油枪插入主加油口31。

步骤204’，在所述主控系统1控制下，需要加油的燃油箱2的电控挡板片34打开，根据此时电控挡板片34打开的数量，供油系统7提供对应的输油速率，开始加油。

首先，根据监测系统6的反馈，主控系统1控制打开需要加油的燃油箱2对应的电控挡板片34。具体的，在确认加油前，监测系统6已经将各燃油箱的油量监测结果反馈给主控系统1，监测结果为以下三种：三个燃油箱2油量均不足，需要加油；其中两个燃油箱2的油量不足，需要加油；只有一个燃油箱2的油量均不足，需要加油。根据监测结果，主控系统1控制打开需要加油的燃油箱2对应的电控挡板片34，其他电控挡板片34仍处于闭合状态。其中，该步骤与上述步骤203’可颠倒顺序，不影响后续的加油过程。

其次，根据电控挡板片34打开的数量，主控系统1调节供油系统7的输油速率，并按该速率开始供油。具体的，当三个电控挡板片34全部打开时，在主控系统1的控制下，供油系统7以A速率输出燃油；当其中两个电控挡板片34打开时，供油系统7以B速率输出燃油；当只有一个电控挡板片34打开时，供油系统7以C速率输出燃油，使供油系统在加油过程中处于满负荷工作状态。选定速率后，主控系统1控制打开供油系统的阀门开始加油，燃油通过主加油口31输入，再通过加油管32分配到需要加油的燃油箱2中，相应燃油箱2中的空气通过对应排气管从主加油口31排出。

步骤205’，所述监测系统6将需要加油的燃油箱2的油量反馈给主控系统1，判断是否加油完毕。

当任一个需要加油的燃油箱2内的油量达预设值时，监测系统6将对应燃油箱2的油位信息反馈给主控系统1，主控系统1控制相应燃油箱2的电控挡板片34关闭，从而切断对应的加油通道；由于电控挡板片34打开的数量减少，主控系统1相应地控制供油系统7，将输油速率降低一个等级，继续以较低等级的速率进行加油。当最后一个需要加油的燃油箱2内的油量达预设值时，监测系统6将对应燃油箱2的油位信息反馈给主控系统1，主控系统1控制相应燃油箱2的电控挡板片34关闭，从而切断对应的加油通道；此时所有的电控挡板片34均闭合，主控系统1控制关闭供油系统的阀门，停止加油。

步骤206’，在所述主控系统1控制下，对接系统5将加油枪取出并还原，密封盖41闭合。

主控系统1首先控制旋转电机带动伸缩臂52旋转，使机械爪51先纵向旋转将加油枪从主加油口31取出，再横向旋转远离主加油口31，靠近加油船；主控系统1控制调节伸缩臂52长度，使伸缩臂52伸长至加油船上原放置加油枪的位置，机械爪51松开加油枪；主控系统1继续控制调节伸缩臂52长度，使伸缩臂52缩短至原长度；主控系统1控制旋转电机，使机械爪51和伸缩臂52旋转至原位置，对接系统5还原。其次，主控系统1控制密封电机45，关闭密封盖41，具体实现方式为：主控系统1控制密封电机45反转，带动螺杆44旋转，使螺纹帽43沿螺杆44向下运动，带动连接柄42沿限位槽47向下运动，从而带动密封盖41下降，当密封盖41下降至完全扣合在主加油口31时，根据接收到的密封盖41位置信号，主控系统1控制密封电机45停止转动，此时主加油口31被密封。

其中，在两栖无人船的正常工作中，当监测系统6监测到任一燃油箱2内的油量低于第二预设值时，即需要加油，监测系统6将油量信息反馈给主控系统1，主控系统1接收到需要加油的信号，将加油船靠近两栖无人船，并调节航速至二者相对静止，重复上述加油过程，直至监测系统6监测到每个需要加油的燃油箱2的油量均达到预设值，停止加油。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种输油速率可调的两栖无人船加油系统，其特征在于，包括主控系统(1)、燃油箱(2)、输油系统(3)、密封系统(4)、对接系统(5)、监测系统(6)和供油系统(7)，其中，所述燃油箱(2)设置至少两个，并与所述输油系统(3)连接，所述输油系统(3)包括一个主加油口(31)；

所述密封系统(4)包括密封盖(41)，所述密封盖(41)用于密封主加油口(31)，所述主控系统(1)控制密封盖(41)的开闭；

所述主控系统(1)通过控制对接系统(5)将加油枪插入主加油口(31)实现加油，所述监测系统(6)实时监测燃油箱(2)的油量并反馈给主控系统(1)；

所述供油系统(7)设置不同的输油速率，所述主控系统(1)控制供油系统(7)的输油速率。

2.根据权利要求1所述的两栖无人船加油系统，其特征在于，所述燃油箱(2)包括双喷泵发动机对应的航行燃油箱(21)和履带发动机对应的陆机燃油箱(22)，其中，航行燃油箱(21)设置两个，给对应于双喷泵的两个发动机分别供油。

3.根据权利要求1所述的两栖无人船加油系统，其特征在于，所述输油系统(3)对应于每个燃油箱(2)还分别设置加油管(32)和排气管(33)，所述加油管(32)和排气管(33)分别与对应的燃油箱(2)连通，各加油管(32)的进油口合并到所述主加油口(31)，各排气管(32)的出气口与主加油口(31)连通；其中，在所述主加油口(31)内壁上高于各加油管(32)进油口的位置处还安装有过滤网(35)。

4.根据权利要求3所述的两栖无人船加油系统，其特征在于，所述输油系统(3)对应于每个燃油箱(2)还分别设置电控挡板片(34)，所述电控挡板片(34)分别设置在各加油管(32)与对应燃油箱(2)的接口处，所述主控系统(1)通过控制电控挡板片(34)完成对应燃油箱(2)加油通道的打开或关闭。

5.根据权利要求4所述的两栖无人船加油系统，其特征在于，所述监测系统(6)对应于每个燃油箱(2)分别设置油位检测传感器(61)，所述油位检测传感器(61)将对应燃油箱(2)的油量反馈给主控系统(1)，由所述主控系统(1)判断是否打开或关闭对应的电控挡板片(34)。

6.根据权利要求5所述的两栖无人船加油系统，其特征在于，所述燃油箱(2)设置三个时，所述供油系统(7)设置三个梯度的输油速率：A速率、B速率和C速率，分别对应于三个、两个和一个电控挡板片(34)打开时的状态。

7.根据权利要求1所述的两栖无人船加油系统，其特征在于，所述密封系统(4)还包括连接柄(42)和密封电机(45)，所述密封盖(41)通过连接柄(42)与密封电机(45)连接，密封电机(45)固定于船体上；主控系统(1)通过控制密封电机(45)带动连接柄(42)上下运动，从而带动密封盖(41)远离或靠近主加油口(31)。

8.根据权利要求1所述的两栖无人船加油系统，其特征在于，所述对接系统(5)包括机械爪(51)、伸缩臂(52)和基座(53)，机械爪(51)通过伸缩臂(52)与基座(53)连接，基座(53)安装固定于船体上；其中，所述基座(53)中设置有旋转电机，主控系统(1)通过控制旋转电机和伸缩臂(52)长度，实现机械爪(51)对加油枪的抓取、移动、放置或还原。

9.一种使用权利要求1-8任一所述的输油速率可调的两栖无人船加油系统的加油方法，其特征在于，包括以下步骤：在所述主控系统(1)控制下，密封盖41打开，对接系统(5)将加油枪插入主加油口(31)；

在所述主控系统(1)控制下，需要加油的燃油箱(2)的电控挡板片(34)打开，根据此时电控挡板片(34)打开的数量，供油系统(7)提供对应的输油速率，开始加油；

所述监测系统(6)将需要加油的燃油箱(2)的油量反馈给主控系统(1)，判断是否加油完毕；

加油完毕后，在所述主控系统(1)控制下，对接系统(5)将加油枪取出并还原，密封盖(41)闭合。

10.根据权利要求9所述的输油速率可调的两栖无人船加油系统的加油方法，其特征在于，当所述监测系统(6)监测到任一需要加油的燃油箱(2)油量达到预设值时，所述主控系统(1)关闭对应电控挡板片(34)，供油系统(7)将输油速率的等级降低。