CN210618399U - 一种长续航无人智能巡航监测双体船 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种长续航无人智能巡航监测双体船，包括有船体，船体的两侧分别设有第一浮筒和第二浮筒，船体的内部设有控制装置、图像识别装置和蓄电池，太阳能电池板设置在船体的上表面，太阳能电池板通过第一电线与蓄电池连接，船体的上方设有支架，支架的一端设置在第一浮筒上，支架的另一端设置在第二浮筒上，风力发电装置设置在船体和支架之间，风力发电装置与支架之间设有使两者连接在一起的连接管，支架内设有第一信号线和第二电线，风力发电装置通过第一信号线与控制装置连接，风力发电装置通过第二电线与蓄电池连接。本双体船能以无人驾驶方式在海域上进行监测巡逻工作，且通过太阳能和风能发电，可长时间在海域上航行。

Description

一种长续航无人智能巡航监测双体船

技术领域

本实用新型涉及水上航行设备领域，具体涉及一种长续航无人智能巡航监测双体船。

背景技术

在国内海域中，在海上航行的船只为了减少有毒污染的垃圾处理成本，不惜冒着风险往海洋中排放有毒污染的垃圾，严重污染海洋环境，在现有的海洋监测措施中，主要是依赖于海洋工作者驾驶巡逻船或监测艇在所负责的海域中进行监测，这种人力监测方式难以进行全天候二十四小时的巡逻监测，即使能做到二十四小时的巡逻监测，所需的劳动力和劳动强度也较大，而且人力监测难免会出现漏查或者监测失误，随着枯燥无聊的巡逻监测时间的增长，监测力度和监测效率也会逐渐降低。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种长续航无人智能巡航监测双体船，能以无人驾驶的方式在海域上进行监测巡逻工作，且通过太阳能和风能发电，可长时间在海域上航行。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种长续航无人智能巡航监测双体船，包括有船体，船体的两侧分别设有相互对称的第一浮筒和第二浮筒，船体为中空结构，船体的内部设有控制装置、图像识别装置和蓄电池，太阳能电池板设置在船体的上表面，太阳能电池板通过第一电线与蓄电池连接，船体的上方设有支架，支架的一端设置在第一浮筒上，支架的另一端设置在第二浮筒上，风力发电机设置在船体和支架之间，风力发电机与支架之间设有使两者连接在一起的连接管，支架内设有第一信号线和第二电线，风力发电机通过第一信号线与控制装置连接，风力发电机通过第二电线与蓄电池连接，第一浮筒、第二浮筒和支架分别设有摄像头，摄像头和图像识别装置之间设有第二信号线和第三电线，通讯天线和雷达设置在船体的尾部，通讯天线和雷达通过第三信号线与控制装置连接，第一浮筒的尾部和第二浮筒的尾部分别设有喷水推进器，喷水推进器与控制装置之间设有第四信号线和第四电线，控制装置上设有定位系统模块。

进一步地，控制装置上设有控制主板和逆变器。

进一步地，第一电线上设有光伏控制器。

进一步地，控制装置上设有变压整流器。

进一步地，控制装置上设有电子调速器。

进一步地，第一浮筒上设有第一铰接柱，第二浮筒上设有第二铰接柱，支架的一端铰接在第一铰接柱上，支架的另一端铰接在第二铰接柱上，船体内设有两个液压油罐，第一浮筒的上表面、第二浮筒的上表面分别设有液压杆，液压油罐和液压杆之间设有使两者相互连通的液压油管，支架的一端侧面上、支架的另一端侧面上分别设有第一铰接头和第二铰接头，第一浮筒的上表面、第二浮筒的上表面分别设有第三铰接头，第一浮筒的上方、第二浮筒的上方分别设有支撑杆，支撑杆的一端铰接在液压杆上，支撑杆的另一端铰接在第一铰接头上，第一浮筒的上方、第二浮筒的上方分别设有伸缩杆，伸缩杆的一端铰接在第二铰接头上，伸缩杆的另一端铰接在第三铰接头上。

进一步地，船体和支架之间设有软管，第一信号线位于软管内，第二电线位于软管内，液压杆的上方设有弧形支撑架。

进一步地，第一浮筒的底部、第二浮筒的底部分别设有稳向板，压铅设置在稳向板的底部。

进一步地，第一浮筒的上表面、第二浮筒的上表面分别设有警示灯，第一浮筒的上表面、第二浮筒的上表面分别设有提手。

本实用新型的工作过程如下：海洋工作者将本双体船放置在水面上，启动本双体船，控制装置使喷水推进器开始工作，喷水推进器利用喷射水流的反作用力驱动本双体船前进，控制装置通过电子调速器来控制任意一边的喷水推进器喷射水流的速率，进而使本双体船能够改变方向；本双体船在海域上航行的过程是需要耗费蓄电池内的电能，蓄电池释放的直流电在逆变器的作用下转换成交流电，为本双体船的内部装置提供电能，当蓄电池需要充电时，太阳能电池板在光伏控制器的控制下将太阳能转换成电能，且通过第一电线将电能输送到蓄电池，控制装置控制变压整流器，使风力发电机将海风产生的机械能转换成电能，且通过第二电线输送到蓄电池，当蓄电池充满电之后，光伏控制器会切断第一电线内输送的电能，阻止太阳能电池板继续向蓄电池输送电能，控制装置调整变压整流器，切断从风力发电机输出的电能；在本双体船巡航的过程中，若是本双体船上的摄像头捕捉到海面上漂浮着垃圾，摄像头会开始拍摄周围的海域，拍摄到的图片会通过第二信号线传输到图像识别处理装置，图像识别处理装置将图片进行灰度二值化处理，分析海面漂浮垃圾的大致范围，定位系统模块也开始对本双体船当前所在的位置进行定位，最后位置信息和图片信息将通过通讯天线发送到海洋工作者所控制的上位终端，并对海洋工作者发出警报。

本实用新型的有益效果如下：本双体船是以无人驾驶的方式在海域上航行，能够代替海洋工作者进行巡航工作，监测是否有排放有毒污染垃圾的非法者，提高监测的效率，保证监测的强度，降低海洋工作者的劳动强度；本双体船能通过太阳能和风能进行自我发电，可长时间在海域上进行巡航工作，避免因没有电而停止航行。

附图说明

图1是本实用新型一种长续航无人智能巡航监测双体船的立体示意图。

图2是本实用新型一种长续航无人智能巡航监测双体船的正视图。

图3是本实用新型一种长续航无人智能巡航监测双体船的侧视图。

图4是本实用新型一种长续航无人智能巡航监测双体船内部结构的局部剖视图。

图5是图4中A处的放大图。

图6是图4中B处的放大图。

图7是本实用新型一种长续航无人智能巡航监测双体船折叠后的立体示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行描述。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，一种长续航无人智能巡航监测双体船，包括有船体1，船体1的两侧分别设有相互对称的第一浮筒2和第二浮筒3，船体1为中空结构，船体1的内部设有控制装置4、图像识别装置5和蓄电池6，太阳能电池板7设置在船体1的上表面，太阳能电池板7通过第一电线8与蓄电池6连接，船体1的上方设有支架9，支架9的一端设置在第一浮筒2上，支架9的另一端设置在第二浮筒3上，风力发电机10设置在船体1和支架9之间，风力发电机10与支架9之间设有使两者连接在一起的连接管11，支架9内设有第一信号线12和第二电线13，风力发电机10通过第一信号线12与控制装置4连接，风力发电机10通过第二电线13与蓄电池6连接，第一浮筒2、第二浮筒3和支架9分别设有摄像头14，摄像头14和图像识别装置5之间设有第二信号线15和第三电线16，通讯天线17和雷达18设置在船体1的尾部，通讯天线17和雷达18通过第三信号线19与控制装置4连接，第一浮筒2的尾部和第二浮筒3的尾部分别设有喷水推进器20，喷水推进器20与控制装置4之间设有第四信号线21和第四电线22，控制装置4上设有定位系统模块23。

当本双体船放置在海域里时，船体1两侧的第一浮筒2和第二浮筒3能使船体1漂浮在海面上，船体1的内部中空的结构，船体1的内部安装有控制装置4和蓄电池6，控制装置4属于本双体船工作的总控制中心，控制装置4是和蓄电池6组合在一起，蓄电池6会直接对控制装置4提供工作所需的电能，当本双体船需要在海域上航行时，控制装置4会通过第四信号线21向喷水推进器20发送工作指令，且通过第四电线22对喷水推进器20输送电能，启动喷水推进器20，由于喷水推进器20是浸没在水里，喷水推进器20会将海水向外推出，利用喷射水流的反作用力来驱使本双体船前进，若是本双体船需要改变方向，控制装置4会对任意一边的喷水推进器20发送转向指令，改变任意一边的喷水推进器20的水流喷射速率，使两边的喷水推进器20的水流喷射速率不一致，实现本双体船的转向航行。

本双体船在海域上航行的过程中，摄像头14的作用是观察和拍摄周围的海域，当摄像头14捕捉到在海面上漂浮的垃圾时，摄像头14会开始拍摄以本双体船当前位置为中心的周围海域，拍摄到的图片会通过第二信号线15传输到图像识别处理装置5，图像识别处理装置5将图片进行灰度二值化处理，分析海面漂浮垃圾的大致范围，整理出相关的图片信息，同时，定位系统模块23会对本双体船当前的位置进行定位，整理出本双体船的位置信息，在控制装置4的控制作用下，通讯天线17会将图片信息和位置信息会发送海洋工作者所控制的上位终端，并且对海洋工作者发出警报，海洋工作者根据图片信息和位置信息判断非法排放垃圾人员的逃离方向，缩小搜索范围，实施抓捕行动；本双体船能够代替海洋工作者进行范围性海域监测工作，海洋工作者仅需等待和接收本双体船所发送的信息，无需海洋工作者亲自驾驶监测船来进行监测工作，提高了监测的效率，加强了监测的强度，降低了海洋工作者的劳动强度。

由于本双体船所执行的操作都是要耗费蓄电池6的电能，因此当蓄电池6需要充电时，太阳能电池板7吸收外部的太阳光，将太阳能转换成电能，电能会通过第一电线8输送到蓄电池6上，控制装置4是通过第一信号线12来控制风力发电机10，风力发电机10是通过支架9和支架9上的连接管11悬挂在船体1的上方，第一信号线12和第二电线13都设置在支架9内，支架9对第一信号线12和第二电线13能起到保护的作用，海面上吹来的海风会使风力发电机10上的风轮转动，风轮转动产生的机械能会转换成电能，电能通过第二电线13输送到蓄电池6上，本双体船能通过太阳能和风能转换成电能，实现自我发电和环保节能。

控制装置4上设有控制主板24和逆变器25。控制主板24是控制装置4的核心，本双体船的运动和工作都是由控制主板24来控制和处理；逆变器25是能把直流电转变成定频定压或者调频调压交流电的转换器，蓄电池6释放的直流电都会经过逆变器25转变成交流电，再输送到控制装置4，由控制装置4对其他的装置分配电力。

第一电线8上设有光伏控制器26。光伏控制器26是属于太阳能电池板7和蓄电池6之间的充电管理和控制设备，在蓄电池6充满电之后，光伏控制器26自身会获知蓄电池6无需再充电，并且会切断第一电线8，阻止太阳能电池板7继续往蓄电池6输送电流，而蓄电池6需要充电时，光伏控制器26会使第一电线8重新连通，太阳能电池板7往蓄电池6输送电能，光伏控制器26不仅能避免太阳能电池板7过度地对蓄电池6进行充电，也能在充电的过程中保持稳定的电压来进行充电，延长蓄电池6的寿命。

控制装置4上设有变压整流器27。第一信号线12是控制装置4、风力发电机10和变压整流器27三者之间的数据传输线，能便于控制装置4、风力发电机10和变压整流器27三者之间的工作交互，由于风力发电机10输出的是交流电，因此需要通过变压整流器27转换成直流电，才能储存到蓄电池6内，变压整流器27除了具有电流转换的作用之外，还具备控制开关的作用，当蓄电池6充满电之后，控制装置4会使变压整流器27切断第二电线13，阻止风力发电机10继续往蓄电池6输送电流，蓄电池6需要充电时则重新连通第二电线13。

控制装置4上设有电子调速器28。电子调速器28会根据控制装置4所发送的转向指令来控制任意一边的喷水推进器20的水流喷射速率，使本双体船在航行的过程中能实现转向运动。

第一浮筒2上设有第一铰接柱29，第二浮筒3上设有第二铰接柱30，支架9的一端铰接在第一铰接柱29上，支架9的另一端铰接在第二铰接柱30上，船体1内设有两个液压油罐31，第一浮筒2的上表面、第二浮筒3的上表面分别设有液压杆32，液压油罐31和液压杆32之间设有使两者相互连通的液压油管33，支架9的一端侧面上、支架9的另一端侧面上分别设有第一铰接头34和第二铰接头35，第一浮筒2的上表面、第二浮筒3的上表面分别设有第三铰接头36，第一浮筒2的上方、第二浮筒3的上方分别设有支撑杆37，支撑杆37的一端铰接在液压杆32上，支撑杆37的另一端铰接在第一铰接头34上，第一浮筒2的上方、第二浮筒3的上方分别设有伸缩杆38，伸缩杆38的一端铰接在第二铰接头35上，伸缩杆38的另一端铰接在第三铰接头36上。支架9的一端通过第一铰接柱29固定在第一浮筒2上，支架9的另一端通过第二铰接柱30固定在第二浮筒3上，这种设计使支架9能够直立放置或者水平放置，液压油罐31是受到控制装置4所控制，当支架9需要直立放置时，液压油罐31通过液压油管33向液压杆32输送压力油，液压杆32在压力油的作用下向外推动支撑杆37，支撑杆37使支架9向上摆动，直至支架9直立放置在本双体船上，当支架9上下折叠的过程中，伸缩杆38会随着支架9的摆动而伸长或者缩短，伸缩杆38和支撑杆37能相互拉住和支撑着支架9，能使支架9保持直立放置状态，保证支架9不会因摆动过度而影响风力发电机10接收海风的角度，进而降低风能的利用率；由于海上的天气状况经常变换不定，因此海洋工作者会预先参考当前监测海域的天气状况和风力情况，远程控制支架9的上下折叠，若是本双体船突然遭遇到强烈的风浪而海洋工作者不能及时控制，液压杆32也会自动向内收缩，支架9折叠至处于水平放置状态，避免本双体船被强烈的风浪吹翻，保证本双体船在海域上航行时的稳定性。

船体1和支架9之间设有软管39，第一信号线12位于软管39内，第二电线13位于软管39内，液压杆32的上方设有弧形支撑架40。第一信号线12和第二电线13都位于软管39内部，软管39对第一信号线12和第二电线13起到保护的作用，软管39的表面呈褶皱式，能实现拉伸和压缩，能使第一信号线12和第二电线13适应支架9的来回折叠，弧形支撑架40用于支撑支架9。

第一浮筒2的底部、第二浮筒3的底部分别设有稳向板41，压铅42设置在稳向板41的底部。稳向板41能够防止本双体船随着水流横移，压铅42能够增加第一浮筒2下端和第二浮筒3下端的重力，降低本双体船的重心，增强本双体船的稳定性。

第一浮筒2的上表面、第二浮筒3的上表面分别设有警示灯43，第一浮筒2的上表面、第二浮筒3的上表面分别设有提手44。本双体船在海域进行监测工作时，可能会因信号干扰或者意外冲击而与海洋工作者断开通信，当本双体船与海洋工作者断开通信时，本双体船会使警示灯43发出光亮，海洋工作者能根据本双体船最后断开通信位置和发出光亮的警示灯43来快速搜寻故障的双体船，提手44能便于海洋工作者手动回收和搬运本双体船。

Claims (9)

1.一种长续航无人智能巡航监测双体船，包括有船体(1)，船体(1)的两侧分别设有相互对称的第一浮筒(2)和第二浮筒(3)，其特征在于船体(1)为中空结构，船体(1)的内部设有控制装置(4)、图像识别装置(5)和蓄电池(6)，太阳能电池板(7)设置在船体(1)的上表面，太阳能电池板(7)通过第一电线(8)与蓄电池(6)连接，船体(1)的上方设有支架(9)，支架(9)的一端设置在第一浮筒(2)上，支架(9)的另一端设置在第二浮筒(3)上，风力发电机(10)设置在船体(1)和支架(9)之间，风力发电机(10)与支架(9)之间设有使两者连接在一起的连接管(11)，支架(9)内设有第一信号线(12)和第二电线(13)，风力发电机(10)通过第一信号线(12)与控制装置(4)连接，风力发电机(10)通过第二电线(13)与蓄电池(6)连接，第一浮筒(2)、第二浮筒(3)和支架(9)分别设有摄像头(14)，摄像头(14)和图像识别装置(5)之间设有第二信号线(15)和第三电线(16)，通讯天线(17)和雷达(18)设置在船体(1)的尾部，通讯天线(17)和雷达(18)通过第三信号线(19)与控制装置(4)连接，第一浮筒(2)的尾部和第二浮筒(3)的尾部分别设有喷水推进器(20)，喷水推进器(20)与控制装置(4)之间设有第四信号线(21)和第四电线(22)，控制装置(4)上设有定位系统模块(23)。

2.根据权利要求1所述的长续航无人智能巡航监测双体船，其特征在于控制装置(4)上设有控制主板(24)和逆变器(25)。

3.根据权利要求1所述的长续航无人智能巡航监测双体船，其特征在于第一电线(8)上设有光伏控制器(26)。

4.根据权利要求1所述的长续航无人智能巡航监测双体船，其特征在于控制装置(4)上设有变压整流器(27)。

5.根据权利要求1所述的长续航无人智能巡航监测双体船，其特征在于控制装置(4)上设有电子调速器(28)。

6.根据权利要求1或4所述的长续航无人智能巡航监测双体船，其特征在于第一浮筒(2)上设有第一铰接柱(29)，第二浮筒(3)上设有第二铰接柱(30)，支架(9)的一端铰接在第一铰接柱(29)上，支架(9)的另一端铰接在第二铰接柱(30)上，船体(1)内设有两个液压油罐(31)，第一浮筒(2)的上表面、第二浮筒(3)的上表面分别设有液压杆(32)，液压油罐(31)和液压杆(32)之间设有使两者相互连通的液压油管(33)，支架(9)的一端侧面上、支架(9)的另一端侧面上分别设有第一铰接头(34)和第二铰接头(35)，第一浮筒(2)的上表面、第二浮筒(3)的上表面分别设有第三铰接头(36)，第一浮筒(2)的上方、第二浮筒(3)的上方分别设有支撑杆(37)，支撑杆(37)的一端铰接在液压杆(32)上，支撑杆(37)的另一端铰接在第一铰接头(34)上，第一浮筒(2)的上方、第二浮筒(3)的上方分别设有伸缩杆(38)，伸缩杆(38)的一端铰接在第二铰接头(35)上，伸缩杆(38)的另一端铰接在第三铰接头(36)上。

7.根据权利要求6所述的长续航无人智能巡航监测双体船，其特征在于船体(1)和支架(9)之间设有软管(39)，第一信号线(12)位于软管(39)内，第二电线(13)位于软管(39)内，液压杆(32)的上方设有弧形支撑架(40)。

8.根据权利要求1、2、3、4或5所述的长续航无人智能巡航监测双体船，其特征在于第一浮筒(2)的底部、第二浮筒(3)的底部分别设有稳向板(41)，压铅(42)设置在稳向板(41)的底部。

9.根据权利要求1、2、3、4或5所述的长续航无人智能巡航监测双体船，其特征在于第一浮筒(2)的上表面、第二浮筒(3)的上表面分别设有警示灯(43)，第一浮筒(2)的上表面、第二浮筒(3)的上表面分别设有提手(44)。

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