CN116534239B - 智能化船舶 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种智能化船舶，其包括船舶外部环境感知模块、船舶内部环境感知模块、数据处理及存储模块、数据展示模块、信息输入/输出接口。船舶外部环境感知模块用于获取水面交通情况、气象条件以及船舶航行方位，船舶内部环境感知模块用于检测船舶航行状态、船体状况以及燃油等，数据处理及存储模块可对船舶外部环境感知模块和船舶内部环境感知模块所获取的数据进行有机融合并存储，数据展示模块可以在增强现实显示模块中生动直观的展示相关内容，对船舶进行全方位监控为智能船舶控制系统提供数据支持，可以实现船舶航行环境信息获取、船舶航行状态信息获取、感知数据融合及存储、辅助决策等功能。

Description

智能化船舶

技术领域

本申请涉及船的领域，尤其是涉及一种智能化船舶。

背景技术

随着自动化理论和人工智能技术的发展，船舶智能化被视为未来用于改善水路运输的一项重要举措。智能船舶要求对周围的环境进行全面感知，并基于所感知的信息及时做出相应地有效操作来保障航行安全。智能化船舶全面感知技术应运而生，智能化航行感知系统结合了不同类型的传感器，全面感知船舶航行的外部环境和船舶的内部状态，并将信息实时反馈给服务器进行处理，并为船舶驾驶及管理人员提供参考，辅助决策，为船舶航行和船载设备运行提供安全保障，有利于提高船员警戒性，保障安全效益，避免水上交通事故的发生。

但是，服务器一般设置在机舱的集控室内，由于服务器工作时会通过大量的电流，进而产生大量的热量，大量热量在机舱的集控室内不易散失导致了服务器内部温度上升，服务器长期在高温环境下会缩短使用寿命。服务器温度越高，功耗会越大，进而导致温度持续升高，产生恶性循环，情况严重时会导致服务器烧毁，从而导致服务器无法正常工作，智能化航行感知系统无法正常工作，威胁人民的生命财产安全。

发明内容

为了提高散热效率，本申请提供一种智能化船舶。

本申请提供的一种智能化船舶，采用如下的技术方案：

一种智能化船舶，包括船体、集控室、水箱、进水管、散热管和出水管，所述船体设有安装腔，所述集控室连接于安装腔的内壁，所述水箱连接于集控室，所述进水管的一端用于供海水进入，所述进水管的另一端伸入安装腔内并连通于水箱，所述散热管的一端连通于水箱，所述散热管的另一端连通于出水管的一端，所述散热管的外壁连接于集控室的外壁，所述出水管的另一端伸入海水，所述进水管的高度大于出水管的高度。

通过采用上述技术方案，海水从进水管涌入水箱内，由于进水管和出水管的高度差，水箱内的海水受重力作用，从散热管流向出水管，再从出水管排出至海水，散热管内流通的海水实现对集控室的持续性散热，提高了集控室的散热效率。

优选的，所述出水管伸入海水的一端设有出水口，所述出水口的开口朝向船体船尾的一端。

通过采用上述技术方案，船体在前进的过程中，海水不易从出水管倒涌进入散热管内，且便于排出船体内的海水。

优选的，还包括过滤网，所述过滤网连接于出水口的内壁并覆盖出水口。

通过采用上述技术方案，过滤网能够减少海水里的小鱼小虾进入出水管的概率，小鱼小虾进入出水管易导致出水管堵塞不易排水。

优选的，所述进水管伸入海水的一端设有进水口，所述进水口的开口朝向船体船头的一端。

通过采用上述技术方案，船体在前进的过程中，海水易从进水管涌入水箱内，便于不断将外界温度较低的海水引入，实现对集控室的降温，提高了集控室的散热效率。

优选的，还包括过滤板，所述过滤板连接于进水口的内壁并覆盖进水口。

通过采用上述技术方案，过滤板能够减少海水里的杂物随着海水一起涌入进水管的概率，杂物进入进水管易导致进水管堵塞，从而影响集控室散热。

优选的，还包括清理板，所述清理板设于进水口内并滑动连接于进水口的内壁，所述清理板的滑动方向平行于进水口的轴线，所述清理板朝向过滤板的一端连接有清理柱，所述过滤板设有过滤孔，所述清理柱用于滑动连接于过滤孔的内壁，所述清理板设有通口，所述通口用于供海水通过。

通过采用上述技术方案，海水从过滤孔进入经过通口流向水箱，当杂物堵塞过滤孔时，清理板滑动连接于进水口内壁，使得清理柱不断滑入过滤孔内壁，将杂物顶出实现对过滤板的清理，减少过滤孔堵塞的概率，使得海水能够顺利进入水箱内，提高对集控室的散热效率。

优选的，所述进水口的内壁设有限位槽，所述清理板的外壁连接有限位柱，所述限位柱滑动嵌于限位槽内。

通过采用上述技术方案，限位槽对限位柱的滑动起导向和限位的作用，减少清理板发生转动使得清理柱无法对准过滤孔的概率，使得清理柱稳定得对过滤板进行清理，使得海水能够顺利进入水箱内，提高对集控室的散热效率。

优选的，还包括传动轴和凸轮，所述凸轮连接于传动轴的外周，所述传动轴设于清理板远离过滤板的一侧，所述传动轴转动连接于进水口的内壁，所述传动轴的转动轴线垂直于清理板的滑动方向，所述凸轮的外周用于贴合清理板背离过滤板的一端。

通过采用上述技术方案，在船体前进的过程中，海水不断涌入进水管，传动轴转动控制凸轮转动，使得清理板沿着进水口的轴线不停往复滑动，实现不断对过滤板进行清理，使得海水能够顺利进入水箱内，提高对集控室的散热效率。

优选的，还包括支架、转轴、第一叶轮、第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述支架、转轴和第一叶轮均设于传动轴远离清理板的一侧，所述支架连接于进水口的内壁，所述转轴转动连接于支架，所述转轴的转动轴线与进水口的轴线的共线，所述第一叶轮同轴连接于转轴的外周，所述第一锥齿轮同轴连接于转轴的外周，所述第二锥齿轮同轴连接于传动轴的外周，所述第一锥齿轮啮合于第二锥齿轮。

通过采用上述技术方案，海水从过滤孔进入进水管后经过通口带动第一叶轮转动，转轴转动带动第一锥齿轮转动，进而控制第二锥齿轮转动，使得凸轮转动，使得海水涌入的过程中驱动清理板往复滑动，实现自动清理过滤板，操作简便。

优选的，还包括第一弹簧，所述第一弹簧的一端连接于过滤板，所述第一弹簧的另一端连接于清理板，当所述第一弹簧不受外力时，所述清理柱设于过滤孔内。

通过采用上述技术方案，当船体停泊时，第一弹簧使得清理柱将过滤孔堵住，防止小鱼小虾从过滤孔进入进水管内，当船体航行时，海水推动清理柱克服第一弹簧弹力将清理板顶开，使得海水涌入进水管带动第一叶轮转动，控制清理板往复滑动对过滤板进行清理。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.海水从进水管涌入水箱内，由于进水管和出水管的高度差，水箱内的海水受重力作用，从散热管流向出水管，再从出水管排出至海水，散热管内流通的海水实现对集控室的持续性散热，提高了集控室的散热效率，保护了服务器，使得智能航行感知及增强现实可视化系统稳定持续的工作；

2.海水从过滤孔进入经过通口流向水箱，当杂物堵塞过滤孔时，清理板滑动连接于进水口内壁，使得清理柱不断滑入过滤孔内壁，将杂物顶出实现对过滤板的清理，减少过滤孔堵塞的概率，使得海水能够顺利进入水箱内，提高对集控室的散热效率，保护了服务器，使得智能航行感知及增强现实可视化系统稳定持续的工作；

3.海水从过滤孔进入进水管后经过通口带动第一叶轮转动，转轴转动带动第一锥齿轮转动，进而控制第二锥齿轮转动，使得凸轮转动，使得海水涌入的过程中驱动清理板往复滑动，实现自动清理过滤板，操作简便。

附图说明

图1是集控室内用于放置智能航行感知及增强现实可视化系统的服务器的整体结构示意图。

图2是一种智能化船舶的整体结构示意图。

图3是一种智能化船舶剖开后的内部结构示意图。

图4是一种智能化船舶剖开后的内部结构示意图，主要用于展示进水管。

图5是一种智能化船舶剖开后的内部结构示意图，主要用于展示出水管。

图6是一种智能化船舶的剖视图。

图7是图6中A处的放大图。

图8是图5中B处的放大图。

图9是图3中C处的放大图。

附图标记说明：1、船体；11、安装腔；12、连接孔；2、集控室；3、水箱；4、进水管；41、进水口；411、限位槽；5、出水管；51、总管；511、出水口；512、固定槽；52、支管；6、散热管；7、过滤组件；71、过滤板；711、过滤孔；712、安装槽；72、支架；721、转动口；731、转轴；732、第一叶轮；741、第一锥齿轮；742、第二锥齿轮；751、传动轴；752、凸轮；76、清理板；761、限位柱；762、清理柱；763、通口；771、第一弹簧；772、第二弹簧；78、过滤网；79、挡板；8、风冷组件；81、转动轴；82、风扇；83、驱动轴；84、第二叶轮；85、第一同步轮；86、第二同步轮；87、同步带。

具体实施方式

以下结合附图1-9对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种智能化船舶。参照图2和图3，智能船包括船体1、集控室2、水箱3、进水管4、出水管5、散热管6、过滤组件7和风冷组件8。

参照图1和3，船体1的船尾设有安装腔11，集控室2设为长方体，集控室2连接于安装腔11的底壁，集控室2内用于放置智能航行感知及增强现实可视化系统的服务器，包括：船舶外部环境感知模块、船舶内部环境感知模块、数据处理及存储模块、数据展示模块、信息输入/输出接口。船舶外部环境感知模块用于获取水面交通情况、气象条件以及船舶航行方位，船舶内部环境感知模块用于检测船舶航行状态、船体状况以及燃油等，数据处理及存储模块可对船舶外部环境感知模块和船舶内部环境感知模块所获取的数据进行有机融合并存储，数据展示模块可以在增强现实显示模块中生动直观的展示相关内容，对船舶进行全方位监控为智能船舶控制系统提供数据支持，可以实现船舶航行环境信息获取、船舶航行状态信息获取、感知数据融合及存储、辅助决策等功能。水箱3固定连接于集控室2的上端。

参照图3和图4，进水管4设有两个，两个进水管4的一端的高度等于吃水线的高度并从船体1的两侧伸入海水内，两个进水管4的另一端伸入安装腔11内并连通于水箱3的上端。进水管4伸入海水的一端设有进水口41，进水口41的开口朝向船体1船头的一端。

参照图3和图5，出水管5包括总管51和支管52，支管52绕于集控室2的外周并贴合于安装腔11的底壁，支管52连通于总管51的一端，总管51的长度方向平行于船体1的长度方向，总管51的另一端伸入海水并设有出水口511，出水口511的开口朝向船体1船尾的一端。进水管4的高度大于出水管5的高度。

参照图3，散热管6的一端连通于水箱3的下端，散热管6的另一端连通于支管52的上端，散热管6的外壁连接于集控室2的外壁，散热管6设有多个，多个散热管6围绕集控室2的中心轴线间隔设置。

参照图4和图6，过滤组件7包括过滤板71，支架72、转轴731、第一叶轮732、第一锥齿轮741、传动轴751、第二锥齿轮742、凸轮752、清理板76和第一弹簧771。

参照图4，过滤板71固定连接于进水口41的内壁并覆盖进水口41，过滤板71的端面与进水管4的端面齐平，过滤板71设有过滤孔711，过滤孔711均匀分布于过滤板71上。支架72设有两个，两个支架72沿进水口41的轴线间隔设置，两个支架72均固定连接于进水口41的内壁，支架72设有转动口721，转动口721的轴线与进水口41的轴线共线。转轴731贯穿转动口721并转动连接于转动口721的内壁，转轴731的转动轴线平行于转动口721的轴线。

第一叶轮732设于两个支架72之间，第一叶轮732同轴固定连接于转轴731的外周，转轴731靠近过滤板71的一端同轴固定连接于第一锥齿轮741。传动轴751设于第一锥齿轮741与过滤板71之间，传动轴751转动连接于进水口41的内壁，传动轴751的转动轴线垂直于转轴731的转动轴线，第二锥齿轮742同轴固定连接于传动轴751的外周，第一锥齿轮741与第二锥齿轮742啮合。凸轮752固定连接于传动轴751的外周，凸轮752设有两个，两个凸轮752分别设于第二锥齿轮742的两侧。

清理板76设于过滤板71与凸轮752之间，清理板76的外径等于进水口41的内径，进水口41的内壁设有限位槽411，限位槽411的长度方向平行于进水口41的轴线，清理板76的外壁固定连接有限位柱761，限位柱761滑动嵌于限位槽411内，限位柱761的滑动方向平行于限位槽411的长度方向，限位槽411设有两个，两个限位槽411围绕进水口41的轴线均匀间隔设置。凸轮752的外周用于贴合于清理板76背离过滤板71的一端，清理板76朝向过滤板71的一端连接有清理柱762，清理柱762设有多个，清理柱762的数量与过滤孔711的数量相同并一一对应设置，清理柱762的外径等于过滤孔711的内径。

参照图4和图7，清理板76设有通口763，通口763与过滤孔711交错设置。过滤板71朝向清理板76的一端设有安装槽712，第一弹簧771的一端连接于安装槽712的槽底，第一弹簧771的另一端连接于清理板76。当第一弹簧771不受外力时，清理板76朝向过滤板71的一端贴合于过滤板71，清理柱762与过滤板71背离清理板76的一端齐平。

参照图5和图8，过滤组件7还包括过滤网78、第二弹簧772和挡板79，过滤网78固定连接于出水口511的内壁并覆盖出水口511，过滤网78的端面与总管51的端面齐平，总管51远离散热管6的一端设有固定槽512，固定槽512设有四个，四个固定槽512围绕出水口511的轴线均匀间隔设置，第二弹簧772的一端固定连接于固定槽512的槽底，第二弹簧772的另一端固定连接于挡板79，挡板79的外径等于出水管5的外径。

参照图9，风冷组件8包括转动轴81、风扇82、驱动轴83、第二叶轮84、第一同步轮85、第二同步轮86和同步带87。

参照图3和图9，转动轴81转动连接于安装腔11的内壁，转动轴81设有三个，一个转动轴81的转动轴线平行于船体1的长度方向，另外两个转动轴81的转动轴线平行于船体1的宽度方向并设于集控室2的两侧，风扇82同轴固定连接于转动轴81，风扇82朝向集控室2。船体1的外壁设有连接孔12，驱动轴83贯穿连接孔12并转动连接于连接孔12的内壁，驱动轴83的一端伸入海水并同轴固定连接于第二叶轮84，驱动轴83的另一端设于安装腔11内并同轴固定连接于第一同步轮85，第二同步轮86同轴固定连接于转动轴81的外周，同步带87套设于第一同步轮85与第二同步轮86的外周。

本申请实施例一种智能化船舶的实施原理为：船体1航行时，海水克服第一弹簧771弹力推动清理柱762进入进水管4内，并经过水箱3、散热管6和出水管5后，克服第二弹簧772弹力推动挡板79将出水口511打开，排出海水，实现对集控室2的水冷散热，同时，海水驱动第一叶轮732转动使得清理柱762不断滑入过滤孔711内，实现对过滤板71的清理，降低过滤板71堵塞的概率，并驱动第二叶轮84转动实现风冷散热。船体1停泊时，第一弹簧771不受外力，使得清理柱762将过滤孔711封堵，第二弹簧772不受外力，使得挡板79将出水口511封堵，减少进水口41和出水口511长时间暴露在空气中受到污染而堵塞，此时海水潮汐能和波浪能可推动第二叶轮84转动实现风冷散热。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种智能化船舶，其特征在于：包括船体（1）、集控室（2）、水箱（3）、进水管（4）、散热管（6）和出水管（5），所述船体（1）设有安装腔（11），所述集控室（2）连接于安装腔（11）的内壁，所述水箱（3）连接于集控室（2），所述进水管（4）的一端用于供海水进入，所述进水管（4）的另一端伸入安装腔（11）内并连通于水箱（3），所述散热管（6）的一端连通于水箱（3），所述散热管（6）的另一端连通于出水管（5）的一端，所述散热管（6）的外壁连接于集控室（2）的外壁，所述出水管（5）的另一端伸入海水，所述进水管（4）的高度大于出水管（5）的高度；

所述进水管（4）伸入海水的一端设有进水口（41），所述进水口（41）的开口朝向船体（1）船头的一端；

还包括过滤板（71），所述过滤板（71）连接于进水口（41）的内壁并覆盖进水口（41）；

还包括清理板（76），所述清理板（76）设于进水口（41）内并滑动连接于进水口（41）的内壁，所述清理板（76）的滑动方向平行于进水口（41）的轴线，所述清理板（76）朝向过滤板（71）的一端连接有清理柱（762），所述过滤板（71）设有过滤孔（711），所述清理柱（762）用于滑动连接于过滤孔（711）的内壁，所述清理板（76）设有通口（763），所述通口（763）用于供海水通过；

还包括传动轴（751）和凸轮（752），所述凸轮（752）连接于传动轴（751）的外周，所述传动轴（751）设于清理板（76）远离过滤板（71）的一侧，所述传动轴（751）转动连接于进水口（41）的内壁，所述传动轴（751）的转动轴线垂直于清理板（76）的滑动方向，所述凸轮（752）的外周用于贴合清理板（76）背离过滤板（71）的一端；

还包括支架（72）、转轴（731）、第一叶轮（732）、第一锥齿轮（741）和第二锥齿轮（742），所述支架（72）、转轴（731）和第一叶轮（732）均设于传动轴（751）远离清理板（76）的一侧，所述支架（72）连接于进水口（41）的内壁，所述转轴（731）转动连接于支架（72），所述转轴（731）的转动轴线与进水口（41）的轴线共线，所述第一叶轮（732）同轴连接于转轴（731）的外周，所述第一锥齿轮（741）同轴连接于转轴（731）的外周，所述第二锥齿轮（742）同轴连接于传动轴（751）的外周，所述第一锥齿轮（741）啮合于第二锥齿轮（742）。

2.根据权利要求1所述的一种智能化船舶，其特征在于：所述出水管（5）伸入海水的一端设有出水口（511），所述出水口（511）的开口朝向船体（1）船尾的一端。

3.根据权利要求2所述的一种智能化船舶，其特征在于：还包括过滤网（78），所述过滤网（78）连接于出水口（511）的内壁并覆盖出水口（511）。

4.根据权利要求1所述的一种智能化船舶，其特征在于：所述进水口（41）的内壁设有限位槽（411），所述清理板（76）的外壁连接有限位柱（761），所述限位柱（761）滑动嵌于限位槽（411）内。

5.根据权利要求1所述的一种智能化船舶，其特征在于：还包括第一弹簧（771），所述第一弹簧（771）的一端连接于过滤板（71），所述第一弹簧（771）的另一端连接于清理板（76），当所述第一弹簧（771）不受外力时，所述清理柱（762）设于过滤孔（711）内。