CN114313208B - 一种系留气球快速自动充气放飞流水化锚泊平台 - Google Patents

Abstract

本发明属于系留气球锚泊平台技术领域，具体涉及一种系留气球快速自动充气放飞流水化锚泊平台。主要由标准集装箱角件、集装箱结构框架、集装箱蒙板、供电配电设备、操控监测设备、系留气球、系留气球储存舱、展开撤收设备、流水传送设备、自动充气设备、放飞系留设备等组成。提供了智能化快速自动充气和放飞方式的使用方案，提高了系留气球可部署的范围，并提高了系留气球锚泊平台部署的快速便捷性，且该平台具有结构形式紧凑，通用性强、机动转场便捷、集成度高，整体运输体积小且可快速适配投放等优点。

Description

一种系留气球快速自动充气放飞流水化锚泊平台

技术领域

本发明属于系留气球锚泊平台技术领域，具体涉及一种系留气球快速自动充气放飞流水化锚泊平台。

背景技术

系留气球属于浮空器的一种，它是使用轻于空气的浮升气体填充气球囊体并依靠系留缆绳工作的浮空器。与其它浮空器相比，系留气球具有使用方便、造价低廉、安全性高、滞空时间长等优点，目前，系留气球在高空监视、气象探测、移动通信、广告宣传等各个领域已被广泛的应用。

锚泊平台作为系留气球的放飞和空中系留的工作平台，目前常见的锚泊平台主要为中大型系留气球锚泊平台，小型系留气球多为桅杆固定式的锚泊方式，相比于固定式，可移动式的锚泊平台具有可移动部署的性能，可以满足不同场地和环境的使用。常规的可移动式系留气球锚泊平台将运输车辆底盘作为框架平台并搭载锚泊系统组成锚泊平台，该型可移动式系留气球锚泊平台受运输车辆限制且体积相对较大，架设使用以及放飞系留操作相对复杂，对环境条件的要求相对较高，同时车辆运输对于道路的要求也高，而小型系留气球则可很好的补充上述使用工况的盲区，且目前系留气球的部署过程相对耗时，若能快速实现小型系留气球的集群布置，则可在偏远的山区、远海的岛礁等特殊环境使用。

发明内容

本发明的目的：本发明的目的是针对现有系留气球锚泊平台使用工况的局限性及复杂性等缺陷，发明了一种系留气球快速自动充气放飞流水化锚泊平台，其搭载通用化的集装箱式结构，可通过半挂集装箱车辆、舰船集装箱堆码、飞机吊装空运等方式将平台投放至目标场地，平台展开即可快速实现系留气球的流水化作业式自动充气放飞和锚泊。其结构紧凑、实用性强，提高了系留气球放飞场地和环境的多样性与便利性，可拓展实现高原山区、远洋岛礁等偏远特殊地区系留气球的部署。

本发明的技术方案：为了实现上述目的，提出一种系留气球快速自动充气放飞流水化锚泊平台，主要由标准集装箱角件、集装箱结构框架、集装箱蒙板、供电配电设备、操控监测设备、系留气球、系留气球储存舱、展开撤收设备、流水传送设备、自动充气设备、放飞系留设备等组成。

锚泊平台选用标准集装箱角件设计，通用化的设计可直接与配套的集装箱式运输车辆、舰船设备、飞行设备等通过转锁、堆码或吊装等快速便捷的连接方式实现机动转场运输。集装箱结构框架作为锚泊平台的主要承载结构，同时也作为整个系统主要部件及设备的安装基础及使用、维护的工作平台，框架的桁架结构为型钢搭建，并在适当位置进行加强，桁架表面为集装箱蒙板。

供电配电设备主要为锚泊平台全系统提供电能，提供市电和发电机两种电源产生和引入的方式，用于给锚泊平台上各种用电设备配置和控制电源。

操控监测设备作为锚泊平台全系统的运行状态、参数和综合数据监测、处理和控制的设备，可对需要操作控制的设备进行状态监控和相应操作，比如自动展开、流水作业、一键充气等。

锚泊平台根据集装箱的大小和结构布置了若干组系留气球储存舱，单组系留气球储存舱根据使用环境及要求放置了若干个小型系留气球，单个系留气球配有单独的外护套，同时，系留气球储存舱的外结构框架还作为流水传送设备的安装载体，从而实现流水传送设备的展开与撤收。

展开撤收设备使用电机或液压驱动作为动力源，其功能是为了实现流水传送设备工作状态下的展开与运输状态下的撤收，以满足集装箱运输状态下的尺寸要求。

流水传送设备使用电机或液压驱动作为动力源，其功能是将系留气球从系留气球储存舱内部依次传送至自动充气设备处。

自动充气设备使用电机或液压驱动作为动力源，其功能是将流水传送设备运送来的系留气球经夹持设备自动调整系留气球充气口的位置，通过充气设备的充气管道及阀门连接内部储气设备或外接储气设备对系留气球实现充气，系留气球在充气完毕成型后，充气设备的充气阀门自动断开。

放飞系留设备主要是系留气球在充气完毕成型后，系留气球在自身浮力的状态下放飞，放飞系留设备使用电机或液压驱动作为动力源，通过绞车收放系留缆绳从而实现在系留气球到达放飞指定高度后的空中系留等。

一种系留气球快速自动充气放飞流水化锚泊平台具体结构包括集装箱结构框架2、集装箱蒙板3、供电配电设备4、操控监测设备5、展开撤收设备100、流水传送设备200、自动充气设备300、放飞系留设备400；

所述集装箱结构框架2为具有底端面板的箱体框架结构，所述集装箱蒙板3可拆卸设置于所述集装箱结构框架2表面；所述供电配电设备4、操控监测设备5、展开撤收设备100、流水传送设备200、自动充气设备300、放飞系留设备400设置于所述集装箱结构框架2内部；所述展开撤收设备100与所述集装箱结构框架2底端面板固定连接，所述流水传送设备200与所述展开撤收设备100相对转动连接，所述自动充气设备300、放飞系留设备400与所述流水传送设备200固定连接；所述供电配电设备4与所述操控监测设备5、展开撤收设备100、流水传送设备200、自动充气设备300、放飞系留设备400电连接；所述操控监测设备5与所述展开撤收设备100、流水传送设备200、自动充气设备300、放飞系留设备400通讯连接。

在一个可能的实施例中，所述展开撤收设备100包括系留气球储存舱7、固定支架101、控制盒102、伸缩支臂103、铰链104；所述系留气球储存舱7用于存储系留气球6，固定于所述集装箱结构框架2底端面板上；所述固定支架101固定于所述系留气球储存舱7侧面的底端面板上，所述控制盒102固定于所述固定支架101上，所述伸缩支臂103一端与所述控制盒102相连，另一端与所述流水传送设备200相连；所述铰链104一端固定于所述系留气球储存舱7出口处，另一端与所述流水传送设备200相连；所述控制盒102与所述操控监测设备5通讯连接；所述操控监测设备5通过所述控制盒102控制所述伸缩支臂103伸缩运动，带动所述流水传送设备200转动实现水平展开与折叠收纳。

在一个可能的实施例中，所述流水传送设备200包括传送限位栏201、传送带202、传送动力设备203；所述传送带202伸入所述系留气球储存舱7内，系留气球6置于所述传送带202上；在所述系留气球储存舱7出口处，所述传送带202下端与所述铰链104相连；所述传送限位栏201设置于所述传送带202两侧；所述传送动力设备203固定于所述传送带202末端。

在一个可能的实施例中，所述自动充气设备300包括充气工作台301、夹持设备302、充气管道及阀门303、充气控制设备304；所述充气工作台301固定于所述传送带202侧面，所述夹持设备302、充气管道及阀门303、充气控制设备304设置于所述充气工作台301上，所述夹持设备302、充气控制设备304与所述操控监测设备5通讯连接；当系留气球6被输送至所述充气工作台301处，所述操控监测设备5控制所述夹持设备302夹持系留气球6与所述所述充气管道及阀门303对接，并控制充气控制设备304进行充气，当充气完成后，所述夹持设备302释放系留气球6。

优选地，所述充气工作台301具有与系留气球6外形匹配的凹槽，以便于密封对接充气。

在一个可能的实施例中，所述放飞系留设备400设置于所述传送动力设备203侧面；所述放飞系留设备400包括绞车设备401、系留缆绳402；所述系留缆绳402一端缠绕于所述绞车设备401上；另一端与系留气球6相连；所述绞车设备401与所述操控监测设备5通讯连接；当系留气球6充气完成后，所述操控监测设备5控制所述绞车设备401放出所述系留缆绳402。

在一个可能的实施例中，还包括标准集装箱角件1，所述标准集装箱角件1设置于所述集装箱结构框架2的四个顶角位置。

在一个可能的实施例中，所述展开撤收设备100两侧分别对称设置有所述流水传送设备200、自动充气设备300、放飞系留设备400；两侧可同步进行系留气球6的充气与放飞。

在一个可能的实施例中，所述展开撤收设备100、流水传送设备200使用电机或液压驱动作为动力源。

本发明的优点：本发明的一种系留气球快速自动充气放飞流水化锚泊平台作为一种新型的系留气球平台，提供了智能化快速自动充气和放飞方式的使用方案，提高了系留气球可部署的范围，并提高了系留气球锚泊平台部署的快速便捷性，且该平台具有结构形式紧凑，通用性强、机动转场便捷、集成度高，整体运输体积小且可快速适配投放等优点。

由于我国幅员辽阔，且高原、山区、海洋岛礁等区域相对较广，且在这些偏远的位置，人员和基建设施相对较少，以往常规的系留气球的布置和运行需要有相对良好的基建设施的支撑，对使用环境的选择存在一定的局限性，且部署相对耗时耗力，不利于迅速实现军事预警、环境监测、通信覆盖、应急救援等快速使用环境需求的多散点组网部署。本发明关键在于系留气球能自动快速的集群部署，且不局限于常规车载运输使用，更可在符合系留气球放飞条件的无路山区、远海岛礁等特殊环境借助船运、空投等方式投放部署，锚泊平台投放至目标场地即可快速实现系留气球的自动充气放飞和锚泊工作。

附图说明：

图1为本发明优选实施例的一种系留气球快速自动充气放飞流水化锚泊平台结构示意图

图2为本发明优选实施例的展开撤收设备100、流水传送设备200示意图

图3为本发明优选实施例的系留气球充气放飞示意图

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步详细描述。

如图1所示本发明的一种系留气球快速自动充气放飞流水化锚泊平台主要包含标准集装箱角件1、集装箱结构框架2、集装箱蒙板3、供电配电设备4、操控监测设备5、系留气球6、系留气球储存舱7、展开撤收设备100、流水传送设备200、自动充气设备300、放飞系留设备400，结构示意见图1所示。

锚泊平台选用标准集装箱角件1、集装箱结构框架2、集装箱蒙板3的通用化设计，可直接与配套的车辆、舰船和飞行设备等通过转锁、堆码或吊装等方式快速连接实现运输和投放。

供电配电设备4主要为锚泊平台全系统提供电能，提供市电和发电机两种电源产生和引入的方式，用于给锚泊平台上各种用电设备配置和控制电源。

操控监测设备5是锚泊平台全系统的操作控制和运行状态数据监测、处理的设备，对锚泊平台运行工作需要操作的各设备进行状态监控和相应的控制，主要为展开撤收设备100、流水传送设备200、自动充气设备300、放飞系留设备400的操作和状态检测等。

锚泊平台根据集装箱的大小和结构布置了若干组系留气球储存舱7，单组系留气球储存舱根据使用环境及要求设置了若干个系留气球6，见图2所示，单个系留气球配有单独的硬外护套，硬质外护套可以保护未充气前的软囊体式系留气球实现流水传送以及自动充气设备的夹持，同时，系留气球储存舱7的外结构框架还作为流水传送设备200的安装载体，从而实现流水传送设备的展开与撤收操作。

如图2所示，展开撤收设备100使用电机或液压驱动作为动力源，其功能是为了实现流水传送设备200工作状态下的展开与运输状态下的撤收，以满足集装箱运输外廓尺寸的要求。展开撤收设备100主要由安装固定支架101、控制盒102、伸缩支臂103、铰链104等组成，安装固定支架101作为承力基础支架，展开时，操控监测设备5通过控制盒102控制伸缩支臂103伸出将流水传送设备200从系留气球储存舱7底部位置经铰链104举升至水平的工作位置，同理完成流水传送设备200的撤收。

流水传送设备200使用电机或液压驱动作为动力源，主要由传送限位栏201、传送带202、传送动力设备203等组成，工作时，操控监测设备5控制传送动力设备203工作，系留气球6从系留气球储存舱7内部在传送限位栏201的限位下依次有序经传送带202传送至自动充气设备300处。

自动充气设备300使用电机或液压驱动作为动力源，主要由充气工作台301、夹持设备302、充气管道及阀门303、充气控制设备304等组成，其功能是将流水传送设备200运送至充气工作台301的系留气球6经夹持设备302自动调整系留气球充气口的位置，操控监测设备5通过控制充气控制设备304经充气管道及阀门303连接内部储气设备或外接储气设备对系留气球实现充气，系留气球在充气完毕成型后，充气设备的充气阀门自动断开。

图3为一种系留气球快速自动充气放飞流水化锚泊平台整体工作状态下的示意图，锚泊平台工作时，除底面外的5面集装箱蒙板3均打开，供电配电设备4为供电状态，操控监测设备5操作控制展开撤收设备100达到水平工作位置，再控制流水传送设备200将各系留气球6从各系留气球储存舱7依次有序传送至各自动充气设备300处，自动充气设备300对系留气球6完成自动充气工作，最后操作放飞系留设备400完成系留气球的放飞及系留等工作。放飞系留设备主要由绞车设备401、系留缆绳402等组成，系留气球6在充气完毕成型后，系留气球在自身浮力的状态下放飞，绞车设备401使用电机或液压驱动作为动力源，通过系留缆绳402的收放从而实现在系留气球到达放飞指定高度后的空中系留等。

Claims (6)

1.一种系留气球快速自动充气放飞流水化锚泊平台，其特征在于，包括集装箱结构框架(2)、集装箱蒙板(3)、供电配电设备(4)、操控监测设备(5)、展开撤收设备(100)、流水传送设备(200)、自动充气设备(300)、放飞系留设备(400)；所述集装箱结构框架(2)为具有底端面板的箱体框架结构，所述集装箱蒙板(3)可拆卸设置于所述集装箱结构框架(2)表面；所述供电配电设备(4)、操控监测设备(5)、展开撤收设备(100)、流水传送设备(200)、自动充气设备(300)、放飞系留设备(400)设置于所述集装箱结构框架(2)内部；所述展开撤收设备(100)与所述集装箱结构框架(2)底端面板固定连接，所述流水传送设备(200)与所述展开撤收设备(100)相对转动连接，所述自动充气设备(300)、放飞系留设备(400)与所述流水传送设备(200)固定连接；所述供电配电设备(4)与所述操控监测设备(5)、展开撤收设备(100)、流水传送设备(200)、自动充气设备(300)、放飞系留设备(400)电连接；所述操控监测设备(5)与所述展开撤收设备(100)、流水传送设备(200)、自动充气设备(300)、放飞系留设备(400)通讯连接；所述展开撤收设备(100)包括系留气球储存舱(7)、固定支架(101)、控制盒(102)、伸缩支臂(103)、铰链(104)；所述系留气球储存舱(7)用于存储系留气球(6)，固定于所述集装箱结构框架(2)底端面板上；所述固定支架(101)固定于所述系留气球储存舱(7)侧面的底端面板上，所述控制盒(102)固定于所述固定支架(101)上，所述伸缩支臂(103)一端与所述控制盒(102)相连，另一端与所述流水传送设备(200)相连；所述铰链(104)一端固定于所述系留气球储存舱(7)出口处，另一端与所述流水传送设备(200)相连；所述控制盒(102)与所述操控监测设备(5)通讯连接；所述操控监测设备(5)通过所述控制盒(102)控制所述伸缩支臂(103)伸缩运动，带动所述流水传送设备(200)转动实现水平展开与折叠收纳；所述流水传送设备(200)包括传送限位栏(201)、传送带(202)、传送动力设备(203)；所述传送带(202)伸入所述系留气球储存舱(7)内，系留气球(6)置于所述传送带(202)上；在所述系留气球储存舱(7)出口处，所述传送带(202)下端与所述铰链(104)相连；所述传送限位栏(201)设置于所述传送带(202)两侧；所述传送动力设备(203)固定于所述传送带(202)末端。

2.根据权利要求1所述的一种系留气球快速自动充气放飞流水化锚泊平台，其特征在于，所述自动充气设备(300)包括充气工作台(301)、夹持设备(302)、充气管道及阀门(303)、充气控制设备(304)；所述充气工作台(301)固定于所述传送带(202)侧面，所述夹持设备(302)、充气管道及阀门(303)、充气控制设备(304)设置于所述充气工作台(301)上，所述夹持设备(302)、充气控制设备(304)与所述操控监测设备(5)通讯连接；当系留气球(6)被输送至所述充气工作台(301)处，所述操控监测设备(5)控制所述夹持设备(302)夹持系留气球(6)与所述充气管道及阀门(303)对接，并控制充气控制设备(304)进行充气，当充气完成后，所述夹持设备(302)释放系留气球(6)。

3.根据权利要求2所述的一种系留气球快速自动充气放飞流水化锚泊平台，其特征在于，所述放飞系留设备(400)设置于所述传送动力设备(203)侧面；所述放飞系留设备(400)包括绞车设备(401)、系留缆绳(402)；所述系留缆绳(402)一端缠绕于所述绞车设备(401)上；另一端与系留气球(6)相连；所述绞车设备(401)与所述操控监测设备(5)通讯连接；当系留气球(6)充气完成后，所述操控监测设备(5)控制所述绞车设备(401)放出所述系留缆绳(402)。

4.根据权利要求3所述的一种系留气球快速自动充气放飞流水化锚泊平台，其特征在于，还包括标准集装箱角件(1)，所述标准集装箱角件(1)设置于所述集装箱结构框架(2)的四个顶角位置。

5.根据权利要求3所述的一种系留气球快速自动充气放飞流水化锚泊平台，其特征在于，所述展开撤收设备(100)两侧分别对称设置有所述流水传送设备(200)、自动充气设备(300)、放飞系留设备(400)。

6.根据权利要求1所述的一种系留气球快速自动充气放飞流水化锚泊平台，其特征在于，所述展开撤收设备(100)、流水传送设备(200)使用电机或液压驱动作为动力源。

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