CN219115652U - 一种一体化智能感知桅杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于船艇设备技术领域，公开了一种一体化智能感知桅杆，固定底座上端通过连接层连接有设备安装层，固定底座主要用于桅杆整体与船体甲板的连接固定，连接层用于连接固定底座与设备安装层，其横梁留有螺孔，安装有不锈钢螺栓，设备安装层主要用于安装各种载荷设备和线缆布线。桅杆加装在位于海上射击靶区安全边界外的有人/无人船只上，根据检靶观测要求，雷达对靶区内靶标等目标进行射频探测，光电对靶区内的靶标及弹丸落水点进行视觉观测，导航对感知桅杆的位置及摇摆姿态进行实时测量；除传感器之外，桅杆上还可按需搭载超短波电台、北斗等通信设备，用于将雷达、光电、导航观测的数据和视频实时向远离靶区的海上或陆上裁决室进行上报，用于对射击成绩进行评判。

Description

一种一体化智能感知桅杆

技术领域

本实用新型属于船艇设备技术领域，尤其涉及一种一体化智能感知桅杆。

背景技术

目前，桅杆通常是从船的龙骨或中板上垂直竖起的长杆，用于承载各种设备，是船艇重要的组成部件。一种一体化智能感知桅杆用于承载雷达、光电等设备及导航、通信天线，可方便的加装于各类船艇，实现对海上目标的观测以及数据的通信传输。

现有技术CN201710664629.X一种通用桅杆装置及应用该通用桅杆装置的挖机，桅杆体分为上桅杆、中桅杆和下桅杆，所述上桅杆与所述中桅杆之间、所述中桅杆与所述下桅杆之间分别设有一铰链，所述铰链用于将所述桅杆体折叠或拆分；所述上桅杆的顶部设有一滑轮架，但是在实际的使用过程中桅杆通常搭载固定载荷，功能比较单一；高度一定，不能根据不同需要调节；安装拆卸复杂，难以灵活调节。上述问题限制了其在船艇上的使用，需要研制一种搭载设备多样、高度可调节、安装拆卸方便、可适用不同船艇的新型桅杆。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的桅杆搭载固定载荷，功能比较单一；高度一定，不能根据不同需要调节；安装拆卸复杂，难以灵活调节。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种一体化智能感知桅杆。

本实用新型是这样实现的，一种一体化智能感知桅杆包括：

固定底座；

固定底座上端通过连接层连接有设备安装层，固定底座主要用于桅杆整体与船体甲板的连接固定，并对其上部结构提供结构支撑。连接层用于连接固定底座与设备安装层，其横梁留有螺孔，可安装不锈钢螺栓，既可以起到整体紧固作用，又可以通过不同位置的螺栓连接固定，实现桅杆总体高度调节。设备安装层主要用于安装各种载荷设备和线缆布线，可实现对海上目标的观测和数据通信。

进一步，所述固定底座是由底板、长斜撑、面板、内部框架结构及短斜撑焊接而成，内部框架结构是由第一横梁和第一立柱焊接而成。

进一步，所述底板为长1000mm、宽800mm、厚6mm的5083号铝合金板，通过8个螺栓或焊接钢缆实现固定底座与船甲板面的连接固定。

进一步，所述长斜撑共两套，每套由两根860mm长杆和两根246mm横杆焊接而成，其材料型号规格分别为30mm*30mm*2.5mm、20mm*20mm*2.5mm的6061号铝合金方形管，用于增加桅杆稳定性。

进一步，所述短斜撑共两套，每套由两根640mm长杆和一根246mm横杆焊接而成，其材料型号规格分别为30mm*30mm*2.5mm、20mm*20mm*2.5mm的6061号铝合金方形管，也用于增加桅杆稳定性。

进一步，所述面板共四块，每块长770mm、宽306mm、厚3mm，5083号铝合金板，通过焊接方式组成固定底座的外部主体。

进一步，所述内部框架结构由十二根长246mm的第一横梁和四根长800mm的第一立柱焊接而成，第一横梁和第一立柱材料型号规格均为30mm*30mm*2.5mm的6061号铝合金方形管，通过固定的正方形结构与上层结构对接，留有螺栓安装孔，实现两层结构的连接。

进一步，所述连接层长宽高分别为234mm、234mm、1920mm，主要由三十二根第二横梁与四根第二立柱焊接而成，该结构外立面焊接3mm铝合金板(5083号)后构成连接层整体，第二横梁长174mm，材料型号规格为30mm*30mm*2.5mm的6061号铝合金方形管，横梁上钻φ14mm圆孔，用于穿插M12*350不锈钢螺栓，起到整体紧固作用，立柱长1920mm，材料型号规格为30mm*30mm*2.5mm的6061号铝合金方形管。

进一步，所述设备安装层由二十二根第三横梁、四根第三立柱、光电安装梁、天线杆、雷达安装板、导航天线杆、检修盖框、检修盖、上层设备安装板、侧面设备安装板、下层设备安装板焊接而成，检查盖与检修盖框通过十个M5*20不锈钢螺栓连接，该结构外立面焊接3mm铝板后构成设备安装层整体，用于安装载荷设备、线缆等，横梁上钻φ14mm圆孔，用于穿插M12*350不锈钢螺栓，与第二层上部连接。第三横梁长246mm，第三立柱长1650mm，二者均为30mm*30mm*2.5mm的6061号铝合金方形管，用于组成设备安装层基本框架。

进一步，所述光电安装梁长460mm，30mm*30mm*2.5mm的6061号铝合金方形管，用于承载光电头；天线杆长1512mm，25mm*25mm*3mm的6061号铝合金方形管，用于承载通信电台天线和北斗通信天线；雷达安装板为φ500mm*5mm的5083号铝合金板，用于承载雷达天线；导航天线杆长1512mm，25mm*25mm*3mm的6061号铝合金方形管，用于承载导航天线；检修盖为长393mm、宽288mm、高23mm、板厚3mm的5083号铝合金板，可向外打开，便于设备安装层内部设备安装、拆卸、调试和检修；上层设备安装板为长270mm、宽160mm、厚5mm的5083号铝合金板，用于承载导航主机；侧面设备安装板22共2块，为长270mm、宽60mm、厚5mm的5083号铝合金板，用于承载交换机、Nport及保险等设备；下层设备安装板为长270mm、宽180mm、厚5mm的5083号铝合金板，用于承载超短波电台主机。

进一步，所述设备安装层设有通风散热栅格，为φ102mm的塑料防水型通风窗，用于保证内部设备工作产生热量的释放。

进一步，所述固定底座、连接层和设备安装层之间通过螺栓连接，其中固定底座有三层横梁，均可用于穿螺栓固定，连接层有八层横梁，均可用于穿螺栓固定，设备安装层有六层横梁，第一至三层可用于穿螺栓固定。

桅杆总体可通过以下连接方式实现2.5m、2.8m、3.2m、3.5m四档高度调节，以满足在不同尺寸船艇、不同任务下的使用需求。

桅杆总体高度2.5m的连接方式

固定底座使用第一和第三层横梁与连接层第一和第三层横梁连接，连接层第四和第七层横梁与设备安装层第一和第三层横梁连接，即可达到总高2.5米；

桅杆总体高度2.8m的连接方式

固定底座使用第一和第三层横梁与连接层第一和第三层横梁连接，连接层第五和第八层横梁与设备安装层第一和第三层横梁连接，即可达到总高2.8米；

桅杆总体高度3.2m的连接方式

固定底座使用第二和第三层横梁与连接层第一和第二层横梁连接，连接层第五和第八层横梁与设备安装层第一和第三层横梁连接，即可达到总高3.2米；

桅杆总体高度3.5m的连接方式

固定底座使用第二和第三层横梁与连接层第一和第二层横梁连接，连接层第六和第八层横梁与设备安装层第一和第二层横梁连接，即可达到总高3.5米。

桅杆组装完成后，整体通过吊环螺丝、钢丝绳、花篮螺丝、螺栓等标准件(316L不锈钢材质)固定在船艇甲板上，确保其在海上航行环境下的稳固和安全。

安装梁、天线杆等均为穿插式，可根据不同使用条件与要求进行天线水平间距的调节。

在设备安装层合适位置设置有不锈钢提手，可用作对桅杆总体高度调节的着力点。

结合上述的技术方案和解决的技术问题，本实用新型所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：

第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本实用新型的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本实用新型技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：

本实用新型实施例可同时搭载雷达天线、光电头、导航天线、通信电台天线等多种设备，根据需要搭载于不同船艇，完成对海上目标的观测和数据传输，且预留安装空间和接口，具有一定的扩展性，极大地拓展了其使用功能；采用堆叠式设计，可根据不同需求在2.5m、2.8m、3.2m、3.5m等四个不同高度调节；采用模块化拼接设计，可方便的安装、拆卸和运输；此外，本发明各载荷设备相对间距可调，可满足不同载荷间距要求；外部喷涂防腐油漆，设置通风栅格，满足海上高温、高湿和高盐雾使用环境要求；可通过焊接或钢缆牵引两种方式固定，可根据船艇实际情况选择。

第二，把技术方案看做一个整体或者从产品的角度，本实用新型所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：

本实用新型实施例结构简单，效果明显，搭载设备多样、高度可调节、安装拆卸方便、可适用不同船艇的新型桅杆，在对现有船只做较小改动前提下，实现观测、通信能力的显著提升，满足船只航行安全、监视取证、海洋数据采集、重要海域观测等应用需要。

第三，作为本实用新型的权利要求的创造性辅助证据，本实用新型的技术方案转化后的预期收益和商业价值为：

本实用新型转换后，可以快速适配安装于各类海警、监察、气象及交通保障等船只，以较低的改造成本，实现对上述各类船只感知、观测、侦察及通信手段的快速补充与升级；另外，本实用新型还可快速安装于各类无人船只或浮体平台，提升对海上靶场、岛屿、港口、钻井平台等特定海域及目标的不间断监视能力。目前，本实用新型已成功应用于海上靶场，安装于有人/无人船只上，对海上射击数据进行观测采集，后续本实用新型将向其他海上检测领域拓展，具有广阔的应用前景和商业价值。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一体化智能感知桅杆总体结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的安装载荷后的桅杆结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的固定底座结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的固定底座内部框架结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的连接层内部结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的连接层外立面结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的设备安装层内部结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的设备安装层外立面及检修盖结构示意图；

图9是本实用新型实施例提供的高2.5米示意图；

图10是本实用新型实施例提供的高2.8米示意图；

图11是本实用新型实施例提供的高3.2米示意图；

图12是本实用新型实施例提供的高3.5米示意图；

图中：1、固定底座；2、连接层；3、设备安装层；4、底板；5、长斜撑；6、面板；7、内部框架结构；8、短斜撑；9、第一横梁；10、第一立柱；11、第二横梁；12、第二立柱；13、第三横梁；14、第三立柱；15、光电安装梁；16、天线杆；17、雷达安装板；18、导航天线杆；19、检修盖框；20、检修盖；21、上层设备安装板；22、侧面设备安装板；23、下层设备安装板；24、通风散热栅格；25、光电头；26、通信电台天线；27、北斗通信天线；28、雷达天线；29、导航天线；30、不锈钢提手。

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。

为了使本领域技术人员充分了解本实用新型如何具体实现，该部分是对权利要求技术方案进行展开说明的解释说明实施例。

如图1-图12所示，本实用新型实施例提供的一体化智能感知桅杆包括：固定底座1、连接层2、设备安装层3、底板4、长斜撑5、面板6、内部框架结构7、短斜撑8、第一横梁9、第一立柱10、第二横梁11、第二立柱12、第三横梁13、第三立柱14、光电安装梁15、天线杆16、雷达安装板17、导航天线杆18、检修盖框19、检修盖20、上层设备安装板21、侧面设备安装板22、下层设备安装板23、通风散热栅格24、光电头25、通信电台天线26、北斗通信天线27、雷达天线28、导航天线29、不锈钢提手30。

固定底座1、连接层2和设备安装层3。其中，固定底座1主要用于桅杆整体与船体甲板的连接固定，并对其上部结构提供结构支撑。连接层2用于连接固定底座1与设备安装层3，其横梁留有螺孔，可安装不锈钢螺栓，既可以起到整体紧固作用，又可以通过不同位置的螺栓连接固定，实现桅杆总体高度调节。设备安装层3主要用于安装各种载荷设备和线缆布线，可实现对海上目标的观测和数据通信，安装载荷设备后的结构如图2所示。下面介绍各部分具体组成和功能。

图3是固定底座结构示意图，主要由底板4、长斜撑5、面板6、内部框架结构7及短斜撑8焊接而成。

图4是其内部框架结构7示意图，内部框架结构7由第一横梁9与第一立柱10焊接而成。其中，底板4为长1000mm、宽800mm、厚6mm的5083号铝合金板，通过8个螺栓或焊接钢缆实现固定底座与船甲板面的连接固定。长斜撑5共2套，每套由2根860mm长杆和2根246mm横杆焊接而成，其材料型号规格分别为30mm*30mm*2.5mm、20mm*20mm*2.5mm的6061号铝合金方形管，该结构用于增加桅杆稳定性。短斜撑杆8共2套，每套由2根640mm长杆和1根246mm横杆焊接而成，其材料型号规格分别为30mm*30mm*2.5mm、20mm*20mm*2.5mm的6061号铝合金方形管，该结构也用于增加桅杆稳定性。面板6共4块，每块长770mm、宽306mm、厚3mm，5083号铝合金板，通过焊接方式组成固定底座的外部主体。内部框架结构7由12根长246mm的第一横梁9和4根长800mm的第一立柱10焊接而成，第一横梁9和第一立柱10材料型号规格均为30mm*30mm*2.5mm的6061号铝合金方形管，通过固定的正方形结构与上层结构对接，留有螺栓安装孔，实现两层结构的连接。

图5是连接层内部结构示意图，长宽高分别为234mm、234mm、1920mm，主要由32根第二横梁11与4根第二立柱12焊接而成，该结构外立面焊接3mm铝合金板(5083号)后构成连接层整体(见图6)，第二横梁11长174mm，材料型号规格为30mm*30mm*2.5mm的6061号铝合金方形管，横梁上钻φ14mm圆孔，用于穿插M12*350不锈钢螺栓，起到整体紧固作用。立柱长1920mm，材料型号规格为30mm*30mm*2.5mm的6061号铝合金方形管。

图7是设备安装层内部结构示意图，由22根第三横梁13、4根第三立柱14、光电安装梁15、天线杆16、雷达安装板17、导航天线杆18、检修盖框19、检修盖20、上层设备安装板21、侧面设备安装板22、下层设备安装板23焊接而成，检查盖20与检修盖框19通过10个M5*20不锈钢螺栓连接，该结构外立面焊接3mm铝板后构成设备安装层整体(见图8)，用于安装载荷设备、线缆等，横梁上钻φ14mm圆孔，用于穿插M12*350不锈钢螺栓，与第二层上部连接。第三横梁13长246mm，第三立柱14长1650mm，二者均为30mm*30mm*2.5mm的6061号铝合金方形管，用于组成设备安装层基本框架。光电安装梁15长460mm，30mm*30mm*2.5mm的6061号铝合金方形管，用于承载光电头25；天线杆16长1512mm，25mm*25mm*3mm的6061号铝合金方形管，用于承载通信电台天线26和北斗通信天线27；雷达安装板17为φ500mm*5mm的5083号铝合金板，用于承载雷达天线28；导航天线杆18长1512mm，25mm*25mm*3mm的6061号铝合金方形管，用于承载导航天线29；检修盖20为长393mm、宽288mm、高23mm、板厚3mm的5083号铝合金板，可向外打开，便于设备安装层内部设备安装、拆卸、调试和检修；上层设备安装板21为长270mm、宽160mm、厚5mm的5083号铝合金板，用于承载导航主机；侧面设备安装板22共2块，为长270mm、宽60mm、厚5mm的5083号铝合金板，用于承载交换机、Nport及保险等设备；下层设备安装板23为长270mm、宽180mm、厚5mm的5083号铝合金板，用于承载超短波电台主机。设备安装层设有通风散热栅格24，为φ102mm的塑料防水型通风窗，用于保证内部设备工作产生热量的释放。

本实用新型工作原理具体为：固定底座、连接层和设备安装层之间通过螺栓连接，其中固定底座有3层横梁，均可用于穿螺栓固定，连接层有8层横梁，均可用于穿螺栓固定，设备安装层有6层横梁，第1-3层可用于穿螺栓固定。桅杆总体可通过以下连接方式实现2.5m、2.8m、3.2m、3.5m四档高度调节，以满足在不同尺寸船艇、不同任务下的使用需求。

桅杆总体高度2.5m的连接方式

如图9所示，固定底座使用第1、3层横梁与连接层第1、3层横梁连接，连接层第4、7层横梁与设备安装层第1、3层横梁连接，即可达到总高2.5米；

桅杆总体高度2.8m的连接方式

如图10所示，固定底座使用第1、3层横梁与连接层第1、3层横梁连接，连接层第5、8层横梁与设备安装层第1、3层横梁连接，即可达到总高2.8米；

桅杆总体高度3.2m的连接方式

如图11所示，固定底座使用第2、3层横梁与连接层第1、2层横梁连接，连接层第5、8层横梁与设备安装层第1、3层横梁连接，即可达到总高3.2米；

桅杆总体高度3.5m的连接方式

如图12所示，固定底座使用第2、3层横梁与连接层第1、2层横梁连接，连接层第6、8层横梁与设备安装层第1、2层横梁连接，即可达到总高3.5米。

桅杆组装完成后，整体通过吊环螺丝、钢丝绳、花篮螺丝、螺栓等标准件(316L不锈钢材质)固定在船艇甲板上，确保其在海上航行环境下的稳固和安全。

安装梁、天线杆等均为穿插式，可根据不同使用条件与要求进行天线水平间距的调节。

在设备安装层合适位置设置有不锈钢提手30，可用作对桅杆总体高度调节的着力点。

为了证明本实用新型的技术方案的创造性和技术价值，该部分是对权利要求技术方案进行具体产品上或相关技术上的应用实施例。

本实用新型实施例应用是用于海上射击检靶数据采集，桅杆加装在位于海上射击靶区安全边界外的有人/无人船只上，根据检靶观测要求，桅杆上可按需搭载雷达、光电、导航三类传感器，其中，雷达对靶区内靶标等目标进行射频探测，光电对靶区内的靶标及弹丸落水点进行视觉观测，导航对感知桅杆的位置及摇摆姿态进行实时测量；除传感器之外，桅杆上还可按需搭载超短波电台、北斗等通信设备，用于将雷达、光电、导航观测的数据和视频实时向远离靶区的海上或陆上裁决室进行上报，用于对射击成绩进行评判。

本发明实施例在研发或者使用过程中取得了一些积极效果，和现有技术相比的确具备很大的优势，下面内容结合试验过程的数据、图表等进行描述。

本实用新型曾被采购并安装于13米长无人艇上，用于执行海上射击检靶数据采集任务。桅杆上加装有雷达、光电、导航等观测设备，共同对射击靶区内的靶球及弹丸落水水柱进行观测，在保证观测安全的同时，能够将雷达、光电设备的观测图像通过桅杆上装载的超短波电台，实时传递给远离靶区的海上裁决室，使裁判员能够根据雷达、光电视频，第一时间对射击是否命中标靶、射击大概偏差进行判断与打分，相比于传统人在摇摆船只上，手持摄像机远距离拍摄的检靶观测方式，本实用新型既提高了检靶观测稳定性、全面性和实时性，也大大降低了射击观测安全风险，起到良好的应用效果。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，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，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种一体化智能感知桅杆，其特征在于，所述一体化智能感知桅杆包括：

固定底座；

固定底座上端通过连接层连接有设备安装层，固定底座用于桅杆整体与船体甲板的连接固定，连接层用于连接固定底座与设备安装层，其横梁留有螺孔，安装有不锈钢螺栓，设备安装层用于安装各种载荷设备和线缆布线。

2.如权利要求1所述的一体化智能感知桅杆，其特征在于，所述固定底座是由底板、长斜撑、面板、内部框架结构及短斜撑焊接而成，内部框架结构是由第一横梁和第一立柱焊接而成。

3.如权利要求2所述的一体化智能感知桅杆，其特征在于，所述底板通过八个螺栓或焊接钢缆实现固定底座与船甲板面的连接固定，长斜撑共两套，每套由两根长杆和两根横杆焊接而成；短斜撑共两套，每套由两根长杆和一根横杆焊接而成；面板共四块，通过焊接方式组成固定底座的外部主体。

4.如权利要求2所述的一体化智能感知桅杆，其特征在于，所述内部框架结构由十二根第一横梁和四根第一立柱焊接而成，第一横梁和第一立柱材料型号规格均为铝合金方形管，通过固定的正方形结构与上层结构对接，留有螺栓安装孔，实现两层结构的连接。

5.如权利要求1所述的一体化智能感知桅杆，其特征在于，所述连接层由三十二根第二横梁与四根第二立柱焊接而成，外立面焊接铝合金板后构成连接层整体，第二横梁上钻圆孔，用于穿插不锈钢螺栓。

6.如权利要求1所述的一体化智能感知桅杆，其特征在于，所述设备安装层由二十二根第三横梁、四根第三立柱、光电安装梁、天线杆、雷达安装板、导航天线杆、检修盖框、检修盖、上层设备安装板、侧面设备安装板、下层设备安装板焊接而成，检查盖与检修盖框通过十个不锈钢螺栓连接，外立面焊接铝板后构成设备安装层整体，用于安装载荷设备、线缆，横梁上钻圆孔，用于穿插不锈钢螺栓，与第二层上部连接，第三横梁和第三立柱用于组成设备安装层基本框架。

Images