CN108639258A - 遥控根石探摸船 - Google Patents

Abstract

遥控根石探摸船，包括筒体，筒体外壁一侧设置船舱，筒体外壁与船舱相对的一侧设置牵引绳固定点船舱远离筒体的一侧上部设置舵机安装座，舵机安装座上安装遥控转向器，遥控转向器底部设置转向输出轴，遥控转向器能够根据遥控信号驱动转向输出轴旋转，转向输出轴下端安装推进器，筒体内壁安装第一水平调整电机。本发明的优点在于：它在远程遥控下进行根石探摸作业，不需搭载工作人员，超声波探头的角度可根据船体的姿态随时调整，不受波浪和旋流的影响，体积小巧，可用路上交通工具运送至待测标点直接下水工作，节省了航运作业成本等。

Description

遥控根石探摸船

技术领域

本发明涉及一种河流根石探摸装置，具体的说是一种遥控根石探摸船。

背景技术

根石是河流坝岸工程的基础,根石在水流冲击下发生走失是常见的现象,及时掌握根石的变化情况是保证险工坝岸工程安全的关键。因此定期对河流坝岸根部的根石进行探摸是治河工程中必不可少的一项工作。传统的根石探摸作业方式是工作人员在堤岸或船上手持探摸杆对坝岸根部的根石进行探摸，这种作业方式探摸准确率和工作效率相对较低，工作人员的劳动强度很大，工作时存在一定的安全隐患。为解决上述问题，近年来本领域的技术人员逐步采用船载超声波探测设备替代人工来探测坝岸根部的根石，超声波探测设备具有探测效率高的优点。但由于河流坝岸处波浪较大，需要较大的船体才能保证超声波探头的稳定、消除波浪和旋流对超声波探测精度的影响。而相对较大的船体无法直接运输至待测标点直接下水，只能长期存放在码头处，或在码头处租用社会船只并将超声波设备装载后进行根石探摸工作，无论是将船只存放在码头还是租用社会船只，每次进行根石探摸作业时均需将船航行至待测标点进行测量，作业的机动性较差，且航运作业成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种遥控根石探摸船，它在远程遥控下进行根石探摸作业，不受波浪的影响，不需搭载工作人员，可用路上交通工具运送至待测标点直接下水工作。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：包括筒体，筒体外壁一侧设置船舱，筒体外壁与船舱相对的一侧设置牵引绳固定点船舱远离筒体的一侧上部设置舵机安装座，舵机安装座上安装遥控转向器，遥控转向器底部设置转向输出轴，遥控转向器能够根据遥控信号驱动转向输出轴旋转，转向输出轴下端安装推进器，筒体内壁安装第一水平调整电机，第一水平调整电机的输出轴与活动架的一端连接，活动架另一端通过半轴与筒体连接，第一水平调整电机的输出轴与半轴的轴向中心线相互重合，第一水平调整电机能够驱动活动架绕第一水平调整电机的输出轴和半轴的轴向旋转，活动架内侧安装第二水平调整电机，第二水平调整电机的输出轴沿活动架的直径方向设置，第二水平调整电机的输出轴上安装摆杆，摆杆与第二水平调整电机的输出轴垂直，摆杆下端安装超声波探头，船舱或筒体内安装角度传感器，第一水平调整电机和第二水平调整电机通过控制电路与角度传感器连接。所述筒体外壁与船舱相对的一侧下部设置球鼻艏。所述船舱内安装隔板，隔板上安装可拆卸的盖板，盖板安装后能够将隔板下方的船舱空腔封闭。所述舵机安装座包括相互平行的第一平板和第二平板，第一平板和第二平板之间通过侧板连接，第一平板和第二平板上分别开设第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔内均安装轴承，转向输出轴从第一通孔和第二通孔内的轴承中穿过。所述摆杆顶端设置配重块。盖板一端与隔板铰接，与该铰接处相对的盖板另一端侧壁上开设锁舌孔，靠近锁舌孔位置的隔板上安装锁芯，锁芯的转轴与锁舌连接，锁芯能够驱动锁舌进出锁舌孔，隔板内周壁底部设置内凸环，内凸环上设置托板，托板、盖板和隔板的侧壁共同围成空腔，空腔内安装液囊，液囊内充满防冻液，托板上开设通孔，通孔内安装触点开关，触点开关通过支架与通孔侧壁连接，触点开关上方设置活动板，活动板与支架之间安装弹簧，活动板下移压缩时，弹簧压缩，活动板能够按下触点开关的触点，活动板上移时，弹簧舒张，活动板与触点开关的触点分离，托板底面设置接触片，接触片通过电路与触点开关连接，内凸环顶面周圈设置环形触片，托板放置在内凸环上时，接触片能够与环形触片接触并导通，隔板内设置控制器，控制器分别通过电路与环形触片和锁芯连接，控制器能够通过电路检测触点开关和锁芯的开闭状态，控制器与信号传输线路和电源电路连接。隔板顶面内侧周圈开设凹槽，盖板与凹槽配合，盖板上开设螺孔，螺孔内安装螺栓，螺栓底端与凹槽顶面接触。隔板内壁上开设盲孔，盲孔内安装电动推杆，电动推杆通过电路与控制器连接，控制器能够控制电动推杆的伸缩，电动推杆的活动杆端部安装挡板，挡板能够在电动推杆的驱动下在盲孔内移动，电动推杆伸展状态时，挡板位于盲孔的开口处与液囊接触，电动推杆收缩状态时，挡板能够收回盲孔内部。

本发明的优点在于：它在远程遥控下进行根石探摸作业，不需搭载工作人员，超声波探头的角度可根据船体的姿态随时调整，不受波浪和旋流的影响，体积小巧，可用路上交通工具运送至待测标点直接下水工作，节省了航运作业成本等。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视结构示意图；

图3是本发明另一实施例的结构示意图；

图4是图3的俯视结构示意图；

图5是图4中I部放大结构示意图；

图6是图5中的A-A剖视结构示意图；

图7是图5中的B-B剖视结构示意图；

图8是图7中II部放大结构示意图；

图9是本发明所述探摸船的电控和数据传输原理图；

图10是本发明所述探摸船在岸边使用时的固定和操作示意图；

图11是本发明对河底进行探测时的探测原理图。

具体实施方式

本发明所述的遥控根石探摸船包括筒体101，筒体101外壁一侧设置船舱103，筒体101外壁与船舱103相对的一侧设置牵引绳固定点122船舱103远离筒体101的一侧上部设置舵机安装座，舵机安装座上安装遥控转向器104，遥控转向器104底部设置转向输出轴105，遥控转向器104能够根据遥控信号驱动转向输出轴105旋转，转向输出轴105下端安装推进器106，筒体101内壁安装第一水平调整电机107，第一水平调整电机107的输出轴与活动架108的一端连接，活动架108另一端通过半轴109与筒体101连接，第一水平调整电机107的输出轴与半轴109的轴向中心线相互重合，第一水平调整电机107能够驱动活动架108绕第一水平调整电机107的输出轴和半轴109的轴向旋转，活动架108内侧安装第二水平调整电机110，第二水平调整电机110的输出轴沿活动架108的直径方向设置，第二水平调整电机110的输出轴上安装摆杆111，摆杆111与第二水平调整电机110的输出轴垂直，摆杆111下端安装超声波探头112，船舱103或筒体101内安装角度传感器113，第一水平调整电机107和第二水平调整电机110通过控制电路与角度传感器113连接。本发明中，用于对电机、传感器、探头等供电的电源和实现控制的控制器、天线等部件均可安装在船舱103中。所述牵引绳固定点122可以是挂钩、挂环、凸柱等多种结构。使用时，将牵引绳一端与牵引绳固定点122连接，另一端固定在待测标点处上游一侧的岸边，启动推进器106，将根石探摸船的船体置入水中，通过遥控转向器104调整启动推进器106的螺旋桨推进方向指向岸边并与河道水流方向保持一定夹角，调节推进器106的转速使根石探摸船的船体与岸边的距离保持不变，此时船体一端由推进器106的推力牵引、另一端由岸边的牵引绳牵引，两个牵引力相互作用使船体保持当前角度，不会随水流发生摆动，船体与岸边及河底根石的相对位置不会发生改变。超声波探头112可探测到该位置水下的根石分布情况。探测过程中，角度传感器113实时监测根石探摸船的船体自身的俯仰和横滚倾角，并通过控制电路实时向第一水平调整电机107和第二水平调整电机110发送角度信号，根石探摸船的船体随波浪起伏倾斜时，第一水平调整电机107和第二水平调整电机110根据收到的角度信号驱动活动架108和摆杆111做出相应，补偿船体当前的倾角，使超声波探头112始终处于垂直于水平面的状态，确保探测精度不会受到波浪的影响。

本发明为了提升船体在水中的稳定性，可在所述筒体101外壁与船舱103相对的一侧下部设置球鼻艏102。球鼻艏102能够降低船体受到的兴波阻力，降低船体受波浪的影响。

本发明为避免各电源、电路部件与水接触而发生故障，可在所述船舱103内安装隔板114，隔板114上安装可拆卸的盖板115，盖板115安装后能够将隔板114下方的船舱空腔封闭。各电池、控制器、传感器等电源、电路部件均安装在隔板114下方的空腔内。

本发明所述舵机安装座的优选结构为：所述舵机安装座包括相互平行的第一平板116和第二平板117，第一平板116和第二平板117之间通过侧板118连接，第一平板116和第二平板117上分别开设第一通孔119和第二通孔120，第一通孔119和第二通孔120内均安装轴承，转向输出轴105从第一通孔119和第二通孔120内的轴承中穿过。该结构采用两组轴承对转向输出轴105进行定位，避免转向输出轴105在水流中发生摆动，第一平板116和第二平板同时还可增加船体的稳定性，防止船体侧翻。除上述优选结构外，本发明所述舵机安装座还可采用支撑杆等结构来固定轴承、实现对转向输出轴105的固定，但这些结构在定位强度、稳定性方面均与优选方案有所差距。

本发明为了使摆杆111上下两端重量接近，来降低第一水平调整电机107和第二水平调整电机110的负载、提升超声波探头112调整角度时的相应速度，可在所述摆杆111顶端设置配重块121。所述配重块121也可以是GPS装置、传输天线等设备。

本发明为了在盖板115发生破损后能够及时发出警报，提醒工作人员进行检修，避免船舱大量进水导致船体沉没，可采用下述结构：所述盖板115一端与隔板114铰接，与该铰接处相对的盖板115另一端侧壁上开设锁舌孔3，靠近锁舌孔3位置的隔板114上安装锁芯4，锁芯4的转轴与锁舌5连接，锁芯4能够驱动锁舌5进出锁舌孔3，隔板114内周壁底部设置内凸环7，内凸环7上设置托板8，托板8、盖板115和隔板114的侧壁共同围成空腔9，空腔9内安装液囊10，液囊10内充满防冻液，托板8上开设通孔11，通孔11内安装触点开关12，触点开关12通过支架22与通孔11侧壁连接，触点开关12上方设置活动板23，活动板23与支架22之间安装弹簧24，活动板23下移压缩时，弹簧24压缩，活动板23能够按下触点开关12的触点，活动板23上移时，弹簧24舒张，活动板23与触点开关12的触点分离，托板8底面设置接触片13，接触片13通过电路与触点开关12连接，内凸环7顶面周圈设置环形触片14，托板8放置在内凸环7上时，接触片13能够与环形触片14接触并导通，隔板114内设置控制器15，控制器15分别通过电路与环形触片14和锁芯4连接，控制器15能够通过电路检测触点开关12和锁芯4的开闭状态，控制器15与信号传输线路和电源电路连接。安装时，将控制器15的信号传输线路和电源电路与船舱内的信号线路及电源线路连接。托板8放置在隔板114的内凸环7上，托板8上放置液囊10，盖板115与隔板114扣合后，空腔9内的液囊10被挤压，液囊10从通孔11处凸出挤压活动板23，活动板23克服弹簧24的弹力向触点开关12一侧移动，按动触点开关12的触点，此时控制器15检测到触点开关12的触点被按下，判断盖板115为正常状态。盖板115扣合后，隔板114上的锁芯4能够驱动锁舌5进出盖板115上的锁舌孔3，实现对盖板115的锁闭或解锁，所述锁芯4可以是机械锁芯，也可以是电磁芯片感应式的电子锁芯等。控制器15能够通过电路状态或传感器来检测锁芯4的状态，盖板115出现破损时，液囊10从破损处鼓出，空腔9内的压力减小，液囊10对活动板23的压力减小，活动板23在弹簧24的弹力作用下离开触点开关12，控制器15检测到锁芯4锁闭状态时触点开关12的触点弹起，判断盖板115状态异常，立即发出报警信号，盖板115破损处鼓出的液囊10能够对破损处起到临时封闭作用，在盖板115破损面积较小时仍能暂时保证其防水效果。

本发明为了对触点开关12的触发灵敏度进行调整，可在隔板114顶面内侧周圈开设凹槽16，盖板115与凹槽16配合，盖板115上开设螺孔17，螺孔17内安装螺栓18，螺栓18底端与凹槽16顶面接触。工作人员可使用工具旋转螺栓18来调节螺栓18下端相对盖板115底面的伸出量，对盖板115与托板8之间的空腔9的体积进行调整，实现对触点开关12的触发灵敏度的调节。为了避免螺栓18凸出，本发明可将所述螺孔17制作成沉头孔，沉头孔顶端安装保护盖28。

本发明为了能够定期对报警装置进行自检，避免报警装置失灵导致盖板115破损时无法及时处置，可在隔板114内壁上开设盲孔19，盲孔19内安装电动推杆20，电动推杆20通过电路与控制器15连接，控制器15能够控制电动推杆20的伸缩，电动推杆20的活动杆端部安装挡板21，挡板21能够在电动推杆20的驱动下在盲孔19内移动，电动推杆20伸展状态时，挡板21位于盲孔19的开口处与液囊10接触，电动推杆20收缩状态时，挡板21能够收回盲孔19内部。电动推杆20平常处于伸展状态，需自检时，工作人员可通过信号线路远程遥控电动推杆20收缩，使挡板21收回至盲孔19内部，此时盲孔19开口处的液囊10会向盲孔19内部突出，通孔11内的活动板23压力减小，活动板23在弹簧24的弹力作用下离开触点开关12，此时如控制器15正常发出警报，则判断盖板115的报警装置工作正常。自检过后，遥控电动推杆20恢复伸展状态，挡板21将鼓入盲孔19的液囊10推回盲孔19的开口处，通孔11内的活动板23压力增大，活动板23克服弹簧24的弹力向触点开关12一侧移动，按下触点开关12的触点。如自检时控制器15未正常发出警报，则判断盖板115的报警装置状态异常，需立即对盖板115及其报警装置进行检修。

Claims (8)

1.遥控根石探摸船，其特征在于：包括筒体（101），筒体（101）外壁一侧设置船舱（103），筒体（101）外壁与船舱（103）相对的一侧设置牵引绳固定点（122）船舱（103）远离筒体（101）的一侧上部设置舵机安装座，舵机安装座上安装遥控转向器（104），遥控转向器（104）底部设置转向输出轴（105），遥控转向器（104）能够根据遥控信号驱动转向输出轴（105）旋转，转向输出轴（105）下端安装推进器（106），筒体（101）内壁安装第一水平调整电机（107），第一水平调整电机（107）的输出轴与活动架（108）的一端连接，活动架（108）另一端通过半轴（109）与筒体（101）连接，第一水平调整电机（107）的输出轴与半轴（109）的轴向中心线相互重合，第一水平调整电机（107）能够驱动活动架（108）绕第一水平调整电机（107）的输出轴和半轴（109）的轴向旋转，活动架（108）内侧安装第二水平调整电机（110），第二水平调整电机（110）的输出轴沿活动架（108）的直径方向设置，第二水平调整电机（110）的输出轴上安装摆杆（111），摆杆（111）与第二水平调整电机（110）的输出轴垂直，摆杆（111）下端安装超声波探头（112），船舱（103）或筒体（101）内安装角度传感器（113），第一水平调整电机（107）和第二水平调整电机（110）通过控制电路与角度传感器（113）连接。

2.根据权利要求1所述的遥控根石探摸船，其特征在于：所述筒体（101）外壁与船舱（103）相对的一侧下部设置球鼻艏（102）。

3.根据权利要求1所述的遥控根石探摸船，其特征在于：所述船舱（103）内安装隔板（114），隔板（114）上安装可拆卸的盖板（115），盖板（115）安装后能够将隔板（114）下方的船舱空腔封闭。

4.根据权利要求1所述的遥控根石探摸船，其特征在于：所述舵机安装座包括相互平行的第一平板（116）和第二平板（117），第一平板（116）和第二平板（117）之间通过侧板（118）连接，第一平板（116）和第二平板（117）上分别开设第一通孔（119）和第二通孔（120），第一通孔（119）和第二通孔（120）内均安装轴承，转向输出轴（105）从第一通孔（119）和第二通孔（120）内的轴承中穿过。

5.根据权利要求1所述的遥控根石探摸船，其特征在于：所述摆杆（111）顶端设置配重块（121）。

6.根据权利要求1所述的遥控根石探摸船，其特征在于：盖板（115）一端与隔板（114）铰接，与该铰接处相对的盖板（115）另一端侧壁上开设锁舌孔（3），靠近锁舌孔（3）位置的隔板（114）上安装锁芯（4），锁芯（4）的转轴与锁舌（5）连接，锁芯（4）能够驱动锁舌（5）进出锁舌孔（3），隔板（114）内周壁底部设置内凸环（7），内凸环（7）上设置托板（8），托板（8）、盖板（115）和隔板（114）的侧壁共同围成空腔（9），空腔（9）内安装液囊（10），液囊（10）内充满防冻液，托板（8）上开设通孔（11），通孔（11）内安装触点开关（12），触点开关（12）通过支架（22）与通孔（11）侧壁连接，触点开关（12）上方设置活动板（23），活动板（23）与支架（22）之间安装弹簧（24），活动板（23）下移压缩时，弹簧（24）压缩，活动板（23）能够按下触点开关（12）的触点，活动板（23）上移时，弹簧（24）舒张，活动板（23）与触点开关（12）的触点分离，托板（8）底面设置接触片（13），接触片（13）通过电路与触点开关（12）连接，内凸环（7）顶面周圈设置环形触片（14），托板（8）放置在内凸环（7）上时，接触片（13）能够与环形触片（14）接触并导通，隔板（114）内设置控制器（15），控制器（15）分别通过电路与环形触片（14）和锁芯（4）连接，控制器（15）能够通过电路检测触点开关（12）和锁芯（4）的开闭状态，控制器（15）与信号传输线路和电源电路连接。

7.根据权利要求6所述的遥控根石探摸船，其特征在于：隔板（114）顶面内侧周圈开设凹槽（16），盖板（115）与凹槽（16）配合，盖板（115）上开设螺孔（17），螺孔（17）内安装螺栓（18），螺栓（18）底端与凹槽（16）顶面接触。

8.根据权利要求6所述的遥控根石探摸船，其特征在于：隔板（114）内壁上开设盲孔（19），盲孔（19）内安装电动推杆（20），电动推杆（20）通过电路与控制器（15）连接，控制器（15）能够控制电动推杆（20）的伸缩，电动推杆（20）的活动杆端部安装挡板（21），挡板（21）能够在电动推杆（20）的驱动下在盲孔（19）内移动，电动推杆（20）伸展状态时，挡板（21）位于盲孔（19）的开口处与液囊（10）接触，电动推杆（20）收缩状态时，挡板（21）能够收回盲孔（19）内部。