CN201362348Y - 船用水平平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了船用水平平台，该平台包括一保持物体水平平稳的水平平衡装置、用于支撑固定水平平衡装置的支架、轴承以及底板，所述水平平衡装置由支架支撑，该支架通过轴承固定安装在底板上；水平平衡装置中的转盘与内环和外环通过相互垂直的轴承连接，所述平台配重设置在转盘的下方，该平台配重的下端安置磁阻尼叶轮，并将磁阻尼叶轮设在阻尼油中。根据上述技术方案得到的本实用新型结构简单，且能够解决船舶摇晃状态时平台的水平稳定问题。

Description

船用水平平台

技术领域：

本实用新型涉及一种用于水平工作环境下的水平平台装置，特别涉及一种船载搜救摄像机用的水平平台。

背景技术：

船舶事故大都发生在天气恶劣或交通密集的状况下，这给难船和遇险人员的搜寻带来很大困难。目前对难船和遇险人员的搜寻方法大都为由搜寻人员对观察到的场景或雷达图像进行判别，确定目标的大概位置。考虑到人眼视觉容易受疲劳影响，需要使用红外或可见光摄像机配合机器视觉系统来辅助或代替人进行相应的搜救工作。

船载搜救摄像机需要水平工作环境，从而能够平稳的输出图像到处理系统并在屏幕上显示出来。但是，搜救船舶在航行中会出现横摇、纵摇等非平稳状况，导致固定在船体平台上的摄像机输出的画面晃动，影响搜救的效果。

目前专门用于船载搜救摄像机的水平平台未见报道，平台的实现可以通过以下几种现有技术进行改装制成：罗经用重力惯性平台，依靠重锤重力保持水平，此平台重量重，体积大，且在放置摄像机后需要调整重心和配重，灵敏度下降；陀螺地平仪，其陀螺摆由附在高速自转陀螺转子上的重力摆构成三自由度重力陀螺仪，陀螺的出现使摆的稳定性显著增大，但在装配摄像机后仍会出现上述重力惯性平台的问题；陀螺稳定平台，这是一种复杂的陀螺系统，包括单轴陀螺、三轴陀螺和光纤陀螺等，当平台绕某轴转动时，陀螺仪通过传感器把信号送给该轴的放大器和电动机，使电动机开动直到把平台转回信号消除的位置为止，此方案价格昂贵，从数万元至几十万元不等。

实用新型内容：

本实用新型针对上述现有技术在船载搜救摄像机水平平台领域的缺乏，以及现有水平平台存在灵敏度差和成本高的问题，而提供了一种新型船载搜救摄像机用水平平台，主要解决船舶摇晃状态时平台的水平稳定问题，以满足搜救摄像机的工作环境要求。平台结构简单、造价便宜、安装灵活、使用方便，摄像机云台可左右180度水平旋转，增大搜救监视范围。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

船用水平平台，该平台包括一保持物体水平平稳的水平平衡装置、用于支撑固定水平平衡装置的支架、轴承以及底板，所述水平平衡装置由支架支撑，该支架通过轴承固定安装在底板上，所述水平平衡装置包括

一保持装置在左右船舷方向上平衡的外环，

一保持装置在船艏/艉方向上平衡的内环，

一用于安置物件的转盘，

一利用重力惯性保持平衡的平台配重，

一提供油阻力减少震荡和摆动的阻尼油，

一提供磁阻力的磁阻尼叶轮；

所述转盘与内环和外环通过相互垂直的轴承连接，所述平台配重设置在转盘的下方，该平台配重的下端安置磁阻尼叶轮，并将磁阻尼叶轮设在阻尼油中。转盘通过内环和外环保持平台的艏艉方向平衡和左右舷平衡，通过平台配重利用重力惯性保持水平平稳，还利用磁阻力和油阻力进一步减少微小振动和摆动。

所述平台配重由铅平衡块和铁平衡块组成，且铅平衡块设在铁平衡块上面，这样能够很好的减少配重的摆幅。

所述阻尼油中混有玻璃子，这样能够加大油阻力的作用。

所述转盘上配有一云台，可用于装配红外或可见光摄像机。

所述水平平衡装置还包括一驱动装置，该装置含有

一步进电机，

一平台主轴，

一联轴器，

一变速齿轮组，

以及一控制步进电机随时制动和在转动到两端极限时可自动反方向旋转的制动装置；

所述平台主轴与上述转盘联接，并通过联轴器、变速齿轮组与步进电机联接；所述制动装置控制联接步进电机；所述步进电机还与外部控制器联接。该驱动装置能够驱动平台在180度范围内转动，扩大摄像机的搜索监视范围。

所述制动装置由位置控制器和光耦管组成。该制动装置能够控制平台随时制动，且在转动到两端极限时可自动反方向旋转，避免摄像机信号和电源线缆的缠绕。

所述步进电机驱动转盘匀速转动。

根据上述技术方案得到本实用新型具有如下显著特点和积极效果：

1、水平平台通过重力、油阻力和磁阻力能够使摄像机在船舶摇晃的状况下保持水平平稳，满足搜救摄像机工作条件的需要。

2、平台采用悬臂式支架结构，重量轻、体积小、安装灵活，摄像机的监视范围广。

3、平台可在180度范围内转动，扩大摄像机的搜索监视范围；平台内的电机接受来自控制器的信号精确地运行定位；在控制信号的作用下，云台摄像机既可自动扫描监视区域，也可在监控中心值班人员的操纵下跟踪监视对象。

4、平台在转动工作时，在转动到两端极限时可自动反方向旋转，避免摄像机信号和电源线缆的缠绕。

5、平台结构简单、坚固耐用，与现有的几万到几十万元的电子光纤陀螺稳定平台相比整体造价大幅降低至2-3千元。

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的俯视图。

具体实施方式：

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

目前现有的水平平台还不能够应用于在搜索船只上装载搜救摄像机，这样的水平平台在性能上存在灵敏度的问题，同时结构设计上很复杂，这样必然造成安装和使用的复杂、价格的昂贵。

为了解决上述的技术问题，本实用新型设计出一种能够用于船只装载船载搜救摄像机的水平平台，其能够避免上述的问题的水平平台。该平台通过重力、油阻尼、磁阻尼的综合作用，使平台在船舶摇晃过程中保持水平；同时通过制动装置控制平台的可返回旋转，来扩大摄像机的搜索监视范围。

基于上述的目的和原理，本实用新型提供的水平平台如图1所示。该平台主要由水平平衡装置和驱动装置组成，其水平平衡装置用于保持平台在船舶摇晃过程中保持水平，驱动装置用于驱动平台旋转。

该装置中的转盘1上配有云台23，其可用于安装红外或可见光摄像机，承重2kg。云台23通过转盘1下方的平台主轴24固定联接，平台主轴24通过轴承座2固定在外壳8上，同时在外壳8内部通过连轴器3与变速齿轮组7联接；步进电机9固定在外壳2的底部，同时驱动变速齿轮组7。步进电机9通过驱动变速齿轮组7由上述的联接机构带动云台23的匀速转动，其转速三级可调，达3分/转。

如图1所示，为了达到上述的旋转方式控制，步进电机9同时受外部控制器和内部制动控制器的控制。步进电机9与外部控制器的控制联接，是由安置在外壳8内部的印刷电路板20通过信号线与接线端子19所连接的外部控制器联接，进行控制与驱动。步进电机9接收来自外部控制器的信号精确地运行旋转定位，在控制信号的作用下，步进电机将驱动云台23转动，即可实现云台23上的摄像机自动扫描监视区域，或在监控中心值班人员的操纵下跟踪监视对象。其可带动云台的水平旋转速度为2°/s。

内部制动控制器由位置控制器22和光耦管21组成，位置控制器22通过光耦管21与印刷电路板20连接，实现对步进电机9的随时制动和转向控制。该装置能够控制步进电机9带动云台23转动时，在转动到两端极限时可自动反方向旋转，实现平台可在180度范围内转动，以及避免摄像机信号和电源线缆的缠绕的，从而避免线缆对平台水平状态的影响。

由于上述机构的效果可知，其为水平平台的驱动装置，而水平平台的水平平衡装置主要由平衡环、配重装置和阻尼装置组成。平衡环由保持平台在左右船舷方向上平衡的外环6和保持平台在船艏/艉方向上平衡的内环4组成，内环4和外环6通过相互垂直的轴承25、26与转盘1相联(如图2所示)，分别保持平台的艏艉方向平衡和左右舷平衡。

配重装置设置在外壳8的底部，其由铅平衡块11和铁平衡块12组成，通过平衡块的重力惯性保持转盘的水平平稳。本实用新型中铅平衡块11的质量大于铁平衡块12，同时将质量大的铅平衡块11设置在铁平衡块12上面，减少整个配重的摆幅。由于铅平衡块11和步进电机9都设置在外壳8的底部，本实用新型通过外壳10将两者封装保护，以增加平台的坚固度和耐用性。

在配重装置底部，即铁平衡块12的底部设置一磁阻尼叶轮15，同时将磁阻尼叶轮15浸泡在装有阻尼油14的金属容器13中。此处使用的阻尼油14中混有玻璃子，这样能够加大油阻力的作用，同时由于浸泡在阻尼油14中的叶轮15带有磁铁，可利用磁阻力进一步减小震荡和小幅摆动。

由上述水平平台的水平平衡装置通过重力、油阻尼、磁阻尼的综合作用，使平台在船舶摇晃过程中保持水平。

由上述技术方案的装置其驱动机械部件和控制电路部件由外壳8封装保护，同时步进电机9和铅平衡块11由外壳10封装保护，增加了平台的坚固度和耐用性。

如图2所示，整个平台主体由连接到外环6的悬臂支架18支撑，支架可通过轴承座17装配在底板16上，可放置在船舶的固定平台上使用，也可安装在特制的承重柱上，节省空间。轴承座可转动，方便调整平台位置。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1、船用水平平台，该平台包括一保持物体水平平稳的水平平衡装置、用于支撑固定水平平衡装置的支架、轴承以及底板，所述水平平衡装置由支架支撑，该支架通过轴承固定安装在底板上；其特征在于，所述水平平衡装置包括

一保持装置在左右船舷方向上平衡的外环，

一保持装置在船艏/艉方向上平衡的内环，

一用于安置物件的转盘，

一利用重力惯性保持平衡的平台配重，

一提供油阻力减少震荡和摆动的阻尼油，

一提供磁阻力的磁阻尼叶轮；

所述转盘与内环和外环通过相互垂直的轴承连接，所述平台配重设置在转盘的下方，该平台配重的下端安置磁阻尼叶轮，并将磁阻尼叶轮设在阻尼油中。

2、根据权利要求1所述的船用水平平台，其特征在于，所述平台配重由铅平衡块和铁平衡块组成，且铅平衡块设在铁平衡块上面。

3、根据权利要求1所述的船用水平平台，其特征在于，所述阻尼油中混有玻璃子。

4、根据权利要求1所述的船用水平平台，其特征在于，所述转盘上配有一云台。

5、根据权利要求1所述的船用水平平台，其特征在于，所述水平平衡装置还包括一驱动装置，该装置含有

一步进电机，

一平台主轴，

一联轴器，

一变速齿轮组，

以及一控制步进电机随时制动和在转动到两端极限时可自动反方向旋转的制动装置；

所述平台主轴与上述转盘联接，并通过联轴器、变速齿轮组与步进电机联接；所述制动装置控制联接步进电机；所述步进电机还与外部控制器联接。

6、根据权利要求5所述的船用水平平台，其特征在于，所述制动装置由位置控制器和光耦管组成。

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