本發(fā)明屬于可再生能源綜合利用、船舶、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)領(lǐng)域，涉及波浪能驅(qū)動(dòng)裝置，具體說(shuō)是一種無(wú)人監(jiān)測(cè)船。

背景技術(shù)：

合理的開(kāi)發(fā)與利用海洋資源不僅可以創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，還具有戰(zhàn)略意義。海洋環(huán)境的復(fù)雜性為海洋科學(xué)研究、海洋資源開(kāi)發(fā)和海洋環(huán)境檢測(cè)帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。今年來(lái)隨著波浪能、太陽(yáng)能等新能源的不斷開(kāi)發(fā)和研究，無(wú)人監(jiān)測(cè)船的越來(lái)越引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛研究。無(wú)人監(jiān)測(cè)船可以使人不需要在船舶上就可以檢測(cè)海洋環(huán)境，同時(shí)由于采用波浪能、太陽(yáng)能等能源，不僅環(huán)保而且可以使無(wú)人監(jiān)測(cè)船可以不停歇連續(xù)作業(yè)。所以，設(shè)計(jì)一種可以有效利用太陽(yáng)能、波浪能的無(wú)人監(jiān)測(cè)船用來(lái)滿足長(zhǎng)時(shí)間、大范圍的海洋監(jiān)測(cè)、開(kāi)發(fā)、研究非常重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種無(wú)人監(jiān)測(cè)船，不需要自身攜帶能源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，具有較好的機(jī)動(dòng)性和續(xù)航能力。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種無(wú)人監(jiān)測(cè)船，包括船體組件、驅(qū)動(dòng)裝置、通訊系統(tǒng)和檢測(cè)傳感器組件，其特征在于，所述的船體組件包括：雙體船、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)；所述的驅(qū)動(dòng)裝置包括：船體獲取動(dòng)力的波浪能驅(qū)動(dòng)組件和控制船體航向的舵機(jī)組件；所述的通訊系統(tǒng)包括：通訊天線、gps及控制器；所述太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)用于為船體上的用電部件供電，所述船體以波浪能作為直接驅(qū)動(dòng)力，舵機(jī)組件控制船體轉(zhuǎn)向，控制器用于利用通訊系統(tǒng)的定位信息實(shí)現(xiàn)無(wú)人監(jiān)測(cè)船自主巡航控制，并且沿預(yù)定軌跡航行，由控制器通過(guò)通訊系統(tǒng)將檢測(cè)傳感器組件獲得的各種水文信息傳輸?shù)降孛嬲尽?/p>

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：所述的波浪能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括碳纖維葉片、連桿、三角連接器和彈性系統(tǒng)；所述碳纖維葉片通過(guò)連桿與三角連接器連接；所述的三角連接器通過(guò)彈性系統(tǒng)與船體連接；所述的碳纖維葉片與三角連接器均通過(guò)軸承與船體連接；所述的碳纖維葉片與三角連接器均可繞軸旋轉(zhuǎn)。

對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)：在所述船體的左右分別設(shè)置兩個(gè)船體，兩個(gè)船體通過(guò)上船板、船艙和舵機(jī)艙連接；所述的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的太陽(yáng)能電池板放置在船艙的頂面上，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的儲(chǔ)電器為鋰電池，所述鋰電池安裝在船艙內(nèi)。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：所述的舵機(jī)組件包括舵機(jī)和葉片，所述葉片與舵機(jī)連接，所述舵機(jī)位于船體的舵機(jī)艙。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：所述的通訊系統(tǒng)中的通訊天線安裝在所述船艙的頂部，所述gps、控制器均密封于船艙內(nèi)部，確保在惡劣的環(huán)境下正常運(yùn)行。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：所述的檢測(cè)傳感器組件中的各種水文信息傳感器搭載在所述船體、船艙或甲板上，所述各種水文信息傳感器的信號(hào)輸出端連接到所述控制器。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：所述彈性系統(tǒng)為氣彈簧、液壓彈簧或機(jī)械彈簧，本發(fā)明以機(jī)械彈簧為例。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

本發(fā)明利用綠色能源波浪能作為直接驅(qū)動(dòng)力，并利用太陽(yáng)能為無(wú)人監(jiān)測(cè)船提供所需的電能。舵機(jī)控制葉片轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能。并通過(guò)控制器的自主巡航控制，并實(shí)現(xiàn)無(wú)人監(jiān)測(cè)船沿預(yù)定軌跡航行的目的。由控制器通過(guò)通訊系統(tǒng)將檢測(cè)傳感器組件獲得的各種水文信息傳輸?shù)降孛嬲?。不需要自身攜帶能源，具有較好的機(jī)動(dòng)性和續(xù)航能力，具有較好的適應(yīng)復(fù)雜的海洋環(huán)境的能力。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種無(wú)人監(jiān)測(cè)船的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一種無(wú)人監(jiān)測(cè)船的波浪能驅(qū)動(dòng)組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明一種無(wú)人監(jiān)測(cè)船的舵機(jī)組件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中的序號(hào)為：1-船體組件、1.1-雙體船、1.2-船艙、1.3-舵機(jī)艙、1.4-甲板、1.5-太陽(yáng)能電池板、1.6-通訊天線、1.7-前支撐板、1.8-保護(hù)欄、1.9-gps、1.10-傳感器、1.11-鋰電池、2-波浪能驅(qū)動(dòng)裝置、2.1-碳纖維葉片、2.2-葉片軸、2.3-連桿、2.4-中間支撐板、2.5-三角連接器、2.6-連接器軸、2.7-機(jī)械彈簧、2.8-彈簧軸、2.9-固定塊、3-舵機(jī)組件、3.1-舵機(jī)葉片、3.2-舵機(jī)軸、3.3-舵機(jī)控制器。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

參見(jiàn)圖1，本發(fā)明一種新型波浪能驅(qū)動(dòng)的無(wú)人監(jiān)測(cè)船的實(shí)施例，包括船體組件1、波浪能驅(qū)動(dòng)裝置2、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)3、通訊系統(tǒng)4和傳感器組件5。上述的船體組件1包括：雙體船1.1、船艙1.2、舵機(jī)艙1.3、甲板1.4。波浪能驅(qū)動(dòng)裝置2包括：船體獲取動(dòng)力的波浪能驅(qū)動(dòng)組件、控制船體航向的舵機(jī)組件。通訊系統(tǒng)4包括通訊天線1.、gps1.9及位于船艙1.2內(nèi)部的控制器。上述太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)3用于為雙體船1.1上的用電部件供電，雙體船1.1以波浪能作為直接驅(qū)動(dòng)力，舵機(jī)組件控制雙體1.1的轉(zhuǎn)向，位于船艙1.2內(nèi)部的控制器用于利用通訊系統(tǒng)4的定位信息實(shí)現(xiàn)無(wú)人監(jiān)測(cè)船自主巡航控制，并且沿預(yù)定軌跡航行，通過(guò)通訊系統(tǒng)4將傳感器組件5獲得的各種水文信息傳輸?shù)降孛嬲尽?/p>

具體而言：在上述雙船體1.1的前后兩端分別設(shè)置有甲板1.4和舵機(jī)艙1.3，配置的船艙1.2用來(lái)密封控制器，控制無(wú)人監(jiān)測(cè)船航向和與地面工作站信息交換。上述太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)3中的太陽(yáng)能電池板1.5放置在船艙1.2的頂面上，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的儲(chǔ)電器為鋰電池1.11，鋰電池1.11安裝在舵機(jī)艙1.3的頂面上，太陽(yáng)能電池板1.5與鋰電池1.11連接，將轉(zhuǎn)化的電能儲(chǔ)存到鋰電池當(dāng)中，為用電部件供電。

上述船體波浪能驅(qū)動(dòng)組件包括碳纖維葉片2.1、連桿2.3、三角連接器2.5、機(jī)械彈簧2.7，上述碳纖維葉片2.1通過(guò)葉片軸2.2與前支撐板1.7連接，碳纖維葉片2.1可繞葉片軸2.2旋轉(zhuǎn)，上述三角連接器2.5通過(guò)連桿2.3與碳纖維葉片2.1連接并通過(guò)連接器軸與中間支撐板2.4和前支撐板1.7連接，三角連接器2.5可繞連接器軸旋轉(zhuǎn)，上述機(jī)械彈簧2.7通過(guò)彈簧軸2.8與三角連接器2.5連接，上述機(jī)械彈簧2.7通過(guò)彈簧軸2.8與固定塊2.9連接，上述固定塊固連于前支撐板1.7和中間支撐板2.4上。

上述的舵機(jī)組件包括舵機(jī)葉片3.1、舵機(jī)軸3.2和舵機(jī)控制器3.3，上述舵機(jī)葉片3.1繞著舵機(jī)軸3.2旋轉(zhuǎn)，上述控制器3.3控制這舵機(jī)葉片3.1，從而控制整個(gè)船體的航行。

上述的通訊系統(tǒng)4中的通訊天線1.6安裝在船艙2.1的頂部，便于使位于船艙1.2的控制器與地面站進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。將gps1.9固定在雙體船1.1的前端，便于測(cè)得實(shí)時(shí)位置，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位

上述檢測(cè)傳感器組件5中的各種水文信息傳感器搭載在所述甲板1.4上，各種水文信息傳感器的信號(hào)輸出端連接到位于船艙1.2內(nèi)部的控制器。

上述機(jī)械彈簧2.7可以更換為氣彈簧、液壓彈簧。

當(dāng)然，上述說(shuō)明并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，所作出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種無(wú)人監(jiān)測(cè)船，其特點(diǎn)是：船體組件包括雙體船、波浪能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和船體平穩(wěn)組件；驅(qū)動(dòng)裝置包括船體獲取動(dòng)力的波浪能驅(qū)動(dòng)組件、控制船體航向的舵機(jī)組件；通訊系統(tǒng)包括通訊天線、GPS及控制器。船體以波浪能作為直接驅(qū)動(dòng)力，舵機(jī)組件控制主船體轉(zhuǎn)向，控制器用于利用通訊系統(tǒng)的定位信息實(shí)現(xiàn)無(wú)人監(jiān)測(cè)船自主巡航控制，并且沿預(yù)定軌跡航行。由控制器通過(guò)通訊系統(tǒng)將檢測(cè)傳感器組件獲得的各種水文信息傳輸?shù)降孛嬲?。本發(fā)明產(chǎn)品不需要自身攜帶能源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，能適應(yīng)復(fù)雜的海洋環(huán)境，具有較好的機(jī)動(dòng)性和續(xù)航能力。

技術(shù)研發(fā)人員：常宗瑜;陳忠鑫;鄭中強(qiáng);盧桂橋;郝培正;遲明濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)海洋大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.22
技術(shù)公布日：2017.09.22