CN208085427U - 一种两栖无人船的船体冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种两栖无人船的船体冷却系统。其中包括船体、主控系统、监测系统、桅杆系统和引水管系统；引水管系统包括：引水口、至少四个具有旋转功能的喷水头，以及连接引水口与喷水头的引水管，对应引水管上设置有电磁阀，引水口设置在船体底部朝向船头方向，喷水头均匀布置在船身表面四周和桅杆系统上；监测系统包括至少四个温度传感器，温度传感器对应喷水头的喷水范围设置，分布在船身四周和桅杆系统上；主控系统依据监测系统所采集的温度信息，配合控制电磁阀开启与关闭，实现喷水头对船体喷水降温操作。本实用新型通过在船体表面设置喷水头，对应船体过热部位进行喷水降温，达到改善船体周围的红外特征的目的。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及两栖无人船技术领域，具体涉及一种两栖无人船的船体冷却系统。
【背景技术】
随着现代科学信息技术和通信网络的飞速发展，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。
两栖无人船在进行水域作业和陆地作业时，由于航行发动机和陆地发动机要经过船体和水体或周围空气环境进行热交换，再加上船体经过长时间的阳光照射，使得船体的周围形成明显红外特征，不利于两栖无人船在执行任务时进行隐蔽，容易被敌方红外探测装置发现，导致我方信息泄露。
鉴于此，克服该现有技术产品所存在的不足是本技术领域亟待解决的问题。
【实用新型内容】
本实用新型要解决的技术问题是：两栖无人船在进行水域作业和陆地作业时，由于航行发动机和陆地发动机要经过船体和水体或周围空气环境进行热交换，再加上船体经过长时间的阳光照射，使得船体的周围形成明显红外特征，不利于两栖无人船在执行任务时进行隐蔽，容易被敌方红外探测装置发现，导致我方信息泄露。
本实用新型是通过如下技术方案达到上述目的的：
本实用新型提供了一种两栖无人船的船体冷却系统，包括船体、主控系统、监测系统、桅杆系统和引水管系统；引水管系统包括：引水口、至少四个具有旋转功能的喷水头，以及连接引水口与喷水头的引水管，对应引水管上设置有电磁阀，引水口设置在船体底部朝向船头方向，喷水头均匀布置在船身表面四周和桅杆系统上；监测系统包括至少四个温度传感器，温度传感器对应喷水头的喷水范围设置，分布在船身四周和桅杆系统上；桅杆系统包括有桅杆及安装在桅杆上的船载设备；主控系统依据监测系统所采集的温度信息，配合控制电磁阀开启与关闭，实现喷水头对船体喷水降温操作。
优选的，对应引水管设置有抽水泵和配合使用的泵阀，抽水泵安装在引水管分支管体上，泵阀用于控制引水管主管体内水流的流通；主控系统通过控制泵阀和抽水泵实现对引水管内水流量调节。
优选的，对应引水管分支管体设置有分支抽水管，喷水头通过分支抽水管与设置在船体底部的储水舱连通；主控系统依据监测系统所采集的数据信息控制抽水泵从储水舱完成抽水。
优选的，对应储水舱，在储水舱底面内壁上设置有压力传感器，主控系统根据压力传感器检测到的水压信息，实现对储水舱内的水量进行判断。
优选的，对应引水口上设置有过滤栅，过滤栅用于过滤进入引水管的水中的杂质。
优选的，喷水头上设置有跟随其旋转的摄像头，主控系统根据摄像头将检测到的图像信息实现对应喷水头的工作状态调节。
优选的，船体内还设置有动力冷却系统，动力冷却系统包括：船用发动机、陆用发动机、排气管组件和冷却管组件；排气管组件包括有对应船用发动机和陆用发动机数量的入气口，入气口连接在各个发动机自身排气口上，排气管组件将气体从各个入气口导入汇总至总管段，总管段的出口为排气管组件的出气口；冷却管组件对应排气管组件设置，冷却管组件包括至少一个入水口，对应入水口数量的出水口和连通入水口与出水口的冷却管，入水口设置在船尾底部外侧朝向船头方向，冷却管为对应总管段包裹状设置；水流通过入水口进入冷却管与总管段进行热交换，实现对发动机尾气的冷却操作。
优选的，监测系统内对应总管段设置有三个温度传感器，分别分布在总管段与发动机排气口的连接点处，总管段中部位置及排气管组件的出气口；冷却管组件内设置对应入水口数量的电磁阀，并在电磁阀上设置延时器；主控系统根据温度传感器检测到的温度信息，控制电磁阀和延时器配合使用对发动机尾气实现冷却操作。
优选的，所述的船体制作材料为表面涂覆有隔热涂层的金属材料。
优选的，所述的监测系统内还包括风速监测模块和行驶速度监测模块，风速监测模块设置在船体表面或桅杆系统上，行驶速度监测模块对应船体内的动力系统进行设置；主控系统根据检测到的风速信息和行驶速度信息，综合温度信息，对喷水头的工作时长实现对应调节。
本实用新型实施例的有益效果是：通过在船体表面设置喷水头，对应船体过热部位进行喷水降温，达到改善船体周围的红外特征的目的。进一步通过主控系统、监测系统和电磁阀的配合使用，对不同位置喷水头进行精准控制，实现对船体不同位置精准降温，在改善船体周围红外特征的同时，降低耗能。
【附图说明】
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的一种两栖无人船的船体冷却系统整体结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种两栖无人船的船体冷却系统的抽水泵结构局部示意图；
图3为本实用新型实施例提供的一种两栖无人船的船体冷却系统的储水舱结构局部示意图；
图4为本实用新型实施例提供的一种两栖无人船的船体冷却系统的动力冷却系统结构示意图；
图5为本实用新型实施例提供的一种两栖无人船的船体冷却系统的动力冷却系统局部结构示意图；
图中：1、船体；2、主控系统；3、监测系统；4、桅杆系统；5、引水管系统；51、引水口；52、喷水头；53、引水管；54、电磁阀；55、抽水泵；56、泵阀；57、分支抽水管；58、储水舱；6、动力冷却系统；61、船用发动机；62、陆用发动机；63、排气管组件；631、总管段；64、冷却管组件；641、入水口；642、出水口；643、冷却管。
【具体实施方式】
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型的描述中，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实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本实用新型的限制。
此外，下面所描述的本实用新型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实用新型。
实施例1:
如图1～图3所示，本实用新型提供了一种两栖无人船的船体1冷却系统，其中包括船体1、主控系统2、监测系统3、桅杆系统4和引水管系统5；引水管系统5包括：引水口51、至少四个具有旋转功能的喷水头52，以及连接引水口51与喷水头52的引水管53，对应引水管53上设置有电磁阀54，引水口51设置在船体1底部朝向船头方向，喷水头52均匀布置在船身表面四周和桅杆系统4上，通常情况下，四个喷水头52的其中两个分布在船身表面的两侧，另外两个设置在桅杆系统4上，分别朝向船头和船尾的前后两个方向；监测系统3包括至少四个温度传感器，温度传感器对应喷水头52的喷水范围设置，分布在船身四周和桅杆系统4上，通常情况下四个温度传感器对应四个喷水头52的喷洒范围设置；桅杆系统4包括有桅杆及安装在桅杆上的船载设备；主控系统2依据监测系统3所采集的温度信息，配合控制电磁阀54开启与关闭，实现喷水头52对船体1喷水降温操作，针对不同区域对应控制的方式在改善船体1高温的同时，实现了降低耗能，保证了冷却效率。
在两栖无人船进行水域航行的过程中，监测系统3对船体1表面的温度进行实时检测，当某个船体1表面区域的温度传感器检测到温度高于预警温度时，随即向主控系统2反馈温度信息，主控系统2将引水管系统5开启，水流进入引水管53，主控系统2控制与该温度传感器对应的喷水头52工作，水流从该喷水头52流出，对船体1表面温度超过预警温度的区域进行精准降温，以达到改善船体1明显红外特征，保护船载设备的目的。
结合本实用新型实施例，当大型的两栖无人船进行水域航行时，或者当前两栖无人船的水域航行速度下，进入引水管53的水流压强不足以由喷水头52喷出时，针对此情况，结合图2所示，存在一种优选的实现方案，其中，对应引水管53设置有抽水泵55和配合使用的泵阀56，抽水泵55安装在引水管53分支管体上，泵阀56用于控制引水管53主管体内水流的流通；主控系统2通过控制泵阀56和抽水泵55实现对引水管53内水流量调节。当水流速度达不到预设需求时，主控系统2控制泵阀56与抽水泵55开启，在抽水泵55的作用下，水流从引水口51进入，经过引水管53后，由喷水头52喷出，对过热船体1表面区域实现冷却降温。
结合本实用新型实施例，当两栖无人船进行水域航行时，尤其是在快速航行时，如同时开启抽水泵55进行抽水会对船体1的稳定性造成较大的影响，特别是对轻量级、吃水线浅的两栖无人船影响更甚，针对此情况存在一种优选的实施方案，如图3所示，其中，对应引水管53分支管体设置有分支抽水管57，喷水头52通过分支抽水管57与设置在船体1底部的储水舱58连通；主控系统2依据监测系统3所采集的数据信息控制抽水泵55从储水舱58完成抽水。储水舱58中的水不仅可以作为两栖无人船在水域航行或陆地航行时冷却水的来源，还可以在水域航行时通过调节储存的水量，实现对船体1吃水线的调节，达到稳定船体1的效果。
结合本实用新型实施例，针对储水舱58内的水量检测方法，存在一种优选的实施方式，其中，对应储水舱58，在储水舱58底面内壁上设置有压力传感器，主控系统2根据压力传感器检测到的水压信息，实现对储水舱58内的水量进行判断。
结合本实用新型实施例，为了保证喷水头52在工作时可以流畅喷水，避免水流中的杂质堵塞喷水头52，存在一种优选的实现方式，其中，对应引水口51上设置有过滤栅，过滤栅用于过滤进入引水管53的水中的杂质。
结合本实用新型实施例，存在一种优选的实现方式，喷水头52上设置有跟随其旋转的摄像头，主控系统2根据摄像头将检测到的图像信息实现对应喷水头52的工作状态调节，如喷水头52喷出的水流是否到达指定区域，如喷水头52是否发生喷水不畅的情况，如船体1表面的指定区域上是否存在积水对船载设备造成影响等。
结合本实用新型实施例，存在一种优选的实现方式，其中，所述的船体1制作材料为表面涂覆有隔热涂层的金属材料。
结合本实用新型实施例，存在一种优选的实现方式，为了更准确的对不同的使用环境下喷水头52的喷水量进行计算，存在一种优选的实现方案，其中，所述的监测系统3内还包括风速监测模块和行驶速度监测模块，风速监测模块设置在船体1表面或桅杆系统4上，行驶速度监测模块对应船体1内的动力系统进行设置；主控系统2根据检测到的风速信息和行驶速度信息，综合检测到的温度信息，主控系统2推算出水的风干速度和所需水量，进而对喷水头52的工作时长实现对应调节。
实施例2:
结合图1～图5所示，在上述实用新型实施例的基础上，为了更高效的对整个船体1进行降温，还存在一种优选的实现方案，其中，船体1内还设置有动力冷却系统6，动力冷却系统6包括：船用发动机61、陆用发动机62、排气管组件63和冷却管组件64；排气管组件63包括有对应船用发动机61和陆用发动机62数量的入气口，入气口连接在各个发动机自身排气口上，排气管组件63将气体从各个入气口导入汇总至总管段631，总管段631的出口为排气管组件63的出气口；冷却管组件64对应排气管组件63设置，冷却管组件64包括至少一个入水口641，对应入水口641数量的出水口642和连通入水口641与出水口642的冷却管643，入水口641设置在船尾底部外侧朝向船头方向，入水口641设置与船体1行驶方向同向，方便水流进入；冷却管643为对应总管段631包裹状设置(包裹状可具体呈现为由管体螺旋环绕方式，不同大小管径套装方式，并列接触排布方式等，图4中以套装方式为例示出)；水流通过入水口641进入冷却管643与总管段631进行热交换，实现对发动机尾气的冷却操作。理论条件下，当船用发动机61或陆用发动机62工作时，即会产生大量的热，可将动力冷却系统6与发动机设置为同时开启，但是通常情况下为了对发动机的发热情况有一个良好的检测和效果反馈，在监测系统3中对总管段631会设置至少一个温度传感器，将采集到的温度信息反馈给主控系统2，实现实时监控调节。
两栖无人船在水域行驶或浅滩作业的过程中，监测系统3内的温度传感器对总管段631进行温度检测，当船用发动机61或陆用发动机62累积运行一定时间后，总管段631内的发动机尾气的温度达到报警温度。主控系统2控制动力冷却系统6开启，水流由入水口641进入，通过冷却管643将发动机尾气冷却，后由出水口642流出。入水口641和出水口642的数量可以设置为一个入水口641对应多个出水口642，但是为了实现多根冷却管643时，将每根进行单独控制，通常设置入水口641与出水口642为一一对应，工作时可以每根冷却管643内流过的水量为单位变量，对整个动力冷却系统6中的水流量进行精确调节。
结合本实用新型实施例，如图1～图5所示，为了给予动力冷却系统6更精准的控制指令，在总管段631的温度传感器布置上，存在一种优选的实现方式，其中，监测系统3内对应总管段631设置有三个温度传感器，分别分布在总管段631与发动机排气口的连接点处，总管段631中部位置及排气管组件63的出气口；通常情况下发动机停止工作后，发动机尾气的散热还需要一段时间才能完成，则冷却管组件64内设置对应入水口641数量的电磁阀54，并在电磁阀54上设置延时器；主控系统2根据温度传感器检测到的温度信息，控制电磁阀54和延时器配合使用对发动机尾气实现精确时长、节约能耗的冷却操作。
在上述实用新型实施例的基础上，为了实现对喷水头52喷水量的精确控制通常会在监测系统3内还设置风速监测模块和行驶速度监测模块，风速监测模块设置在船体1表面或桅杆系统4上，行驶速度监测模块对应船体1内的动力系统进行设置。其中，对于行驶速度监测模块具体可以表现为无人船中惯导设备/陀螺仪设备，所述惯导设备/陀螺仪设备均具备速度监测功能。当船体1内设置了动力冷却系统6时，在发动机局部过热的情况下，会产生喷水头52工作时长不够，发动机安装位置的船体1表面，短时间内重新达到报警温度的情况，导致冷却系统频繁重启，为了应对此情况，通常在引水管53的电磁阀54上设置延时器，主控系统2根据检测到的风速信息和行驶速度信息，综合温度信息，控制冷却系统延长工作指定时间后关闭。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种两栖无人船的船体冷却系统，其特征在于，包括船体(1)、主控系统(2)、监测系统(3)、桅杆系统(4)和引水管系统(5)；引水管系统(5)包括：引水口(51)、至少四个具有旋转功能的喷水头(52)，以及连接引水口(51)与喷水头(52)的引水管(53)，对应引水管(53)上设置有电磁阀(54)，引水口(51)设置在船体(1)底部朝向船头方向，喷水头(52)均匀布置在船身表面四周和桅杆系统(4)上；监测系统(3)包括至少四个温度传感器，温度传感器对应喷水头(52)的喷水范围设置，分布在船身四周和桅杆系统(4)上；桅杆系统(4)包括有桅杆及安装在桅杆上的船载设备；主控系统(2)依据监测系统(3)所采集的温度信息，配合控制电磁阀(54)开启与关闭，实现喷水头(52)对船体(1)喷水降温操作。
2.根据权利要求1所述的两栖无人船的船体冷却系统，其特征在于，对应引水管(53)设置有抽水泵(55)和配合使用的泵阀(56)，抽水泵(55)安装在引水管(53)分支管体上，泵阀(56)用于控制引水管(53)主管体内水流的流通；主控系统(2)通过控制泵阀(56)和抽水泵(55)实现对引水管(53)内水流量调节。
3.根据权利要求2所述的两栖无人船的船体冷却系统，其特征在于，对应引水管(53)分支管体设置有分支抽水管(57)，喷水头(52)通过分支抽水管(57)与设置在船体(1)底部的储水舱(58)连通；主控系统(2)依据监测系统(3)所采集的数据信息控制抽水泵(55)从储水舱(58)完成抽水。
4.根据权利要求3所述的两栖无人船的船体冷却系统，其特征在于，对应储水舱(58)，在储水舱(58)底面内壁上设置有压力传感器，主控系统(2)根据压力传感器检测到的水压信息，实现对储水舱(58)内的水量进行判断。
5.根据权利要求1所述的两栖无人船的船体冷却系统，其特征在于，对应引水口(51)上设置有过滤栅，过滤栅用于过滤进入引水管(53)的水中的杂质。
6.根据权利要求1所述的两栖无人船的船体冷却系统，其特征在于,喷水头(52)上设置有跟随其旋转的摄像头，主控系统(2)根据摄像头将检测到的图像信息实现对应喷水头(52)的工作状态调节。
7.根据权利要求1-6任一项所述的两栖无人船的船体冷却系统，其特征在于，船体(1)内还设置有动力冷却系统(6)，动力冷却系统(6)包括：船用发动机(61)、陆用发动机(62)、排气管组件(63)和冷却管组件(64)；排气管组件(63)包括有对应船用发动机(61)和陆用发动机(62)数量的入气口，入气口连接在各个发动机自身排气口上，排气管组件(63)将气体从各个入气口导入汇总至总管段(631)，总管段(631)的出口为排气管组件(63)的出气口；冷却管组件(64)对应排气管组件(63)设置，冷却管组件(64)包括至少一个入水口(641)，对应入水口(641)数量的出水口(642)和连通入水口与出水口的冷却管(643)，入水口(641)设置在船尾底部外侧朝向船头方向，冷却管(643)为对应总管段(631)包裹状设置；水流通过入水口(641)进入冷却管(643)与总管段(631)进行热交换，实现对发动机尾气的冷却操作。
8.根据权利要求7任所述的两栖无人船的船体冷却系统，其特征在于，监测系统(3)内对应总管段(631)设置有三个温度传感器，分别分布在总管段(631)与发动机排气口的连接点处，总管段(631)中部位置及排气管组件(63)的出气口；冷却管组件(64)内设置对应入水口(641)数量的电磁阀，并在电磁阀上设置延时器；主控系统(2)根据温度传感器检测到的温度信息，控制电磁阀和延时器配合使用对发动机尾气实现冷却操作。
9.根据权利要求1-6任一项所述的两栖无人船的船体冷却系统，其特征在于，所述的船体(1)制作材料为表面涂覆有隔热涂层的金属材料。
10.根据权利要求1-6任一项所述的两栖无人船的船体冷却系统，其特征在于，所述的监测系统(3)内还包括风速监测模块和行驶速度监测模块，风速监测模块设置在船体(1)表面或桅杆系统(4)上，行驶速度监测模块对应船体(1)内的动力系统进行设置；主控系统(2)根据检测到的风速信息和行驶速度信息，综合温度信息，对喷水头(52)的工作时长实现对应调节。
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