CN204871491U - 一种水面无人测量船 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及船舶领域，尤其涉及一种水面无人测量船。该水面无人测量船包括主船体(1)和至少一个浮体组。主船体(1)至少用于安置控制系统、水下测量仪器(27)、螺旋桨(24)、方向舵(26)和动力系统的主船体(1)，每个所述浮体组包括两个增稳浮体(2，3)，所述两个增稳浮体(2，3)对称地位于所述主船体(1)的两侧、并且与所述主船体(1)可拆卸地连接。上述水面无人测量船可适应不同水动力环境且船体综合运行效率高。

Description

一种水面无人测量船

技术领域

本实用新型涉及船舶领域，尤其是涉及一种水面无人测量船。

背景技术

截至目前，国内外已经公布的水上无人测量船船型中，有单体船、双体船和三体船等。其中，单体船最为常见，但由于该船型的排水量及其尺度都小，对于外部的风、浪和水流的环境特别敏感，在风浪中摇荡幅度大，不利于测量任务的开展。双体船在载重量和稳定性两个方面相比单体船均有明显改观，但为保证船体重心的稳定和动力系统驱动效率，船上的仪器设备、能源和推进装置需加装在中间的连接支架或平台上，影响了船体仪器设备的安全性和整体性。三体船的出现有效的解决了这一问题，但目前的三体船控制系统和动力系统分别加装在不同船体上，中间的主船体和两侧的辅助船体只能作为一个整体使用，在水动力环境稳定的水域，这样的结构会增加能耗，从而影响续航能力。

CN103303438A公开了一种快速拆装组合的浅潜水线式无人船，其仪器搭载及中央控制主板设置在主船体上，动力推进模块(包括电机、桨轴、螺旋桨、水封结构)安装在两侧的潜水线式浮体模块上。虽然该船可以通过主船体与两侧的潜水线式浮体模块之间的旋转和滑动组合装置，调整船的宽度、高度和前后的重心位置以适用于不同水动力环境下的作业需求，但因其主船体缺乏独立工作的能力，在水动力环境稳定的水域中也必须将主船体和两侧浮筒共同使用，因此，影响了船体的综合运行效率。

CN103303452A公开了一种无舵自动走航的无人船，其包括船体、两侧的浮筒、通讯单元、导航与定位单元、测量单元、动力及驱动单元、船体姿态测定单元、工控机、为上述各部分提供工作电源的电池。其中，动力和驱动单元中的电机和螺旋桨位于浮筒中，因此，在水动力环境稳定的水域中也必须将主船体和两侧浮筒共同使用，因此，影响了船体的综合运行效率。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是提供一种适应不同水动力环境且船体综合运行效率高的水面无人测量船。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种水面无人测量船，包括：至少用于安置控制系统、水下测量仪器、螺旋桨、方向舵和动力系统的主船体；以及至少一个浮体组，每个浮体组包括两个增稳浮体，两个增稳浮体对称地位于主船体的两侧、并且与主船体可拆卸地连接。

根据本实用新型，增稳浮体与主船体通过滑插组件可拆卸地连接；其中，滑插组件包括：设置在主船体上的第一插接件、设置在增稳浮体上且与第一插接件插接的第二插接件、以及至少一个在第一插接件和第二插接件插接后将二者固定在一起的固定件。

根据本实用新型，第一插接件为从主船体上凸出的凸起，第二插接件具有与凸起配合的凹槽，固定件为穿过第一插接件和第二插接件的螺栓。

根据本实用新型，增稳浮体包括翼板和浮筒，翼板与第二插接件连接，浮筒通过连接件连接在翼板的下方。

根据本实用新型，翼板、连接件和浮筒一体铸模成型。

根据本实用新型，主船体包括：用于安置控制系统的控制系统舱；用于安置动力系统的动力系统舱；以及用于安置水下测量仪器的水下测量仪器搭载舱；其中，沿由主船体的前部指向尾部的方向依次设置控制系统舱和动力系统舱，水下测量仪器搭载舱位于主船体的底部，螺旋桨和方向舵位于主船体的尾部。

根据本实用新型，主船体还包括：甲板，具有覆盖控制系统舱的控制系统舱舱盖和覆盖动力系统舱的动力系统舱舱盖；以及设置在甲板上的导航天线和通讯天线。

根据本实用新型，主船体上安置控制系统，控制系统包括中央控制主板、导航定位模块和通讯模块。

根据本实用新型，主船体上安置所述动力系统、螺旋桨和方向舵，动力系统包括驱动螺旋桨和方向舵运转的驱动模块以及为驱动模块提供动力源的能源供应模块。

根据本实用新型，主船体上安置水下测量仪器，水下测量仪器包括水深探测器、水温传感器、水质传感器、水流速度传感器中的一个或多个。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：

本实用新型的水面无人测量船，主船体至少用于安置控制系统、水下测量仪器、螺旋桨、方向舵和动力系统，即至少安置水面无人测量船工作时需要的部件，而增稳浮体与主船体可拆卸地连接。由此，主船体可独立工作，也可与增稳浮体一起工作。进而，在水动力环境稳定的水域中可采用主船体单独工作的方式，在水动力环境恶劣的水域中可采用主船体与增稳浮体一起工作的方式，这样，大幅提高了水面无人测量船在不同水动力环境下的适用能力，提高了船体的综合运行效率。

附图说明

图1是本实用新型的水面无人测量船的一个实施例的俯视示意图；

图2是图1中示出的水面无人测量船的主视图；

图3是图1中示出的水面无人测量船的局部示意图；

图4是图3中沿A-A’截取的截面图；

图5是图1中示出的水面无人测量船的主船体的结构示意图。

图中：1：主船体；2、3：增稳浮体；4：滑插组件；5：控制系统舱；6：动力系统舱；7：水下测量仪器搭载舱；8：甲板；9、10：翼板；11、12：浮筒；13：第一插接件；14：第二插接件；15：固定件；16：中央控制主板；17：导航定位模块；18：通讯模块；19：电源控制板；20：供电电池；21：驱动电机；22：舵机；23：桨轴；24：螺旋桨；25：推拉杆；26：方向舵；27：水下测量仪器；28：控制系统舱舱盖；29：动力系统舱舱盖；30：导航天线；31：通讯天线；32、33：连接件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。其中，本实用新型所提及的“顶部”、“底部”、“前部”、“尾部”、“下方”、“前方”均以图5中的定向为准，这些方位概念均是按照本实用新型的水面无人测量船应用时通常的设置方位定义的，而并不是绝对的限定。

参照图1和图2，本实用新型的水面无人测量船的一个实施例，其包括主船体1和至少一个浮体组。其中，主船体1至少用于安置控制系统、水下测量仪器、螺旋桨24、方向舵26和动力系统的主船体1。每个浮体组包括两个增稳浮体2、3，两个增稳浮体2、3(即如图2中示出的增稳浮体2和增稳浮体3)对称地位于主船体1的两侧，并且每个增稳浮体都与主船体1可拆卸地连接。在本实施例中，示出了设置一个浮体组，仅包括一个浮体组可避免多个浮体组之间安装误差造成不稳定的情况，也简化了结构和安装工序，进而优选地，本发明的水面无人测量船包括一个浮体组。。

由此，通过主船体1和增稳浮体2、3可拆卸地连接，主船体1可独立工作，也可与增稳浮体2、3一起工作，即可选择地将该水面无人测量船在单体船和多体船之间转换。进而，在水动力环境稳定的水域中可采用主船体1单独工作的方式，在水动力环境恶劣的水域中可采用主船体1与增稳浮体2、3一起工作的方式，这样，大幅提高了水面无人测量船在不同水动力环境下的适用能力，解决了水动力环境稳定水域因船体笨重而影响船体综合运行效率的问题，提高了船体的综合运行效率。

进一步地，参照图1至图4，在本实施例中，增稳浮体2、3与主船体1通过滑插组件4可拆卸地连接。滑插组件4包括第一插接件13、第二插接件14和至少一个固定件15。其中，第一插接件13设置在主船体1上，第二插接件14设置在增稳浮体2、3上(即在增稳浮体2和增稳浮体3上分别设置第二插接件14)，并且第二插接件14与第一插接件13插接，固定件15用于在第一插接件13和第二插接件14插接后将二者(第一插接件13和第二插接件14)固定在一起。换言之，固定件15是对第一插接件13和第二插接件14的插接连接起固定作用的，只有解除固定件15对第一插接件13和第二插接件14的固定连接，才能解除第一插接件13和第二插接件14的插接连接。通过第一插接件13与第二插接件14插接且经固定件15固定，主船体1和增稳浮体2、3可拆卸地连接在一起。由此，在水动力环境恶劣的水域，通过该滑插组件4将主船体1和增稳浮体2、3进行无缝连接，进而组成了稳定性更好的多体船型来完成测量任务。而在水动力环境稳定的水域，可方便地将增稳浮体2、3与主船体1脱离，进而使主船体1单独完成测量任务。

更进一步，参照图3和图4，在本实施例中，第一插接件13为从主船体1上凸出的凸起，第二插接件14具有与上述凸起配合的凹槽，固定件15为穿过第一插接件13和第二插接件14的螺栓。由此，凸起和凹槽的配合构成了上述插接，螺栓穿过第一插接件13和第二插接件14构成了上述固定。在图3中示出，本实施例中，设置多个固定件15，多个固定件15等间距地设置并且沿由水面无人测量船的船头指向船尾的方向排列，以稳固地固定第一插接件13和第二插接件14，进而稳固的固定主船体1和增稳浮体2、3。

当然，上述结构仅为本实用新型的一个示例性的实施例，在其他可选的实施例中，例如，可在第一插接件13中设置凹槽同时将第二插接件14构造为凸起；例如，可将螺栓替换为销；例如，可将上述“可拆卸地连接”实施为螺纹连接、卡接等。

此外，第一插接件13可是与主船体1一体成型的(如上述实施例中，第一插接件13是由主船体1凸出的凸起)，也可是与主船体1固定连接或可拆卸地连接的。第二插接件14可是与增稳浮体2、3一体成型的，也可是与增稳浮体2、3固定连接或可拆卸地连接的。

另外，再次参照图1和图2，在本实施例中，增稳浮体2、3包括翼板9、10和浮筒11、12(结合图3可理解，即增稳浮体2包括翼板9和浮筒11，增稳浮体3包括翼板10和浮筒12)，翼板9、10与第二插接件14连接，浮筒11连接在翼板9的下方，浮筒12连接在翼板10的下方。优选地，浮筒11和翼板9之间通过连接件32连接，浮筒12和翼板10之间通过连接件33连接，连接件32、33可为刚性的连接板或刚性的连接杆。更加优选地，翼板9、连接件32和浮筒11采用同一材料一体铸模成型，翼板10、连接件33和浮筒12采用同一材料一体铸模成型。其中，在该水面无人测量船工作时，翼板9、10位于水上，浮筒11、12位于水下。参照图5，在本实施例中，主船体1包括控制系统舱5、动力系统舱6和水下测量仪器搭载舱7。其中，控制系统舱5用于安置控制系统，动力系统舱6用于安置动力系统，水下测量仪器搭载舱7用于安置水下测量仪器。如图5中示出的，在本实施例中，沿由主船体1的前部(船头)朝向主船体1的尾部(船尾)的方向，依次设置控制系统舱5和动力系统舱6。水下测量仪器搭载舱7位于主船体1的底部，螺旋桨24和方向舵26位于主船体1的尾部(即船尾)。

参照图1和图5，主船体1还包括甲板8、导航天线30和通讯天线31，导航天线30和通讯天线31设置在甲板8上。甲板8具有控制系统舱舱盖28和动力系统舱舱盖29，控制系统舱舱盖28位于控制系统舱5上方以覆盖控制系统舱5，动力系统舱舱盖29位于动力系统舱6上方以覆盖动力系统舱6。导航天线30和通讯天线31设置在甲板8的位于控制系统舱舱盖28前方的部分。

进一步参照图5，在本实施例中，主船体1上安置控制系统、动力系统、螺旋桨24、方向舵26、水下测量仪器27。

控制系统包括中央控制主板16、导航定位模块17和通讯模块18。主船体1通过中央控制主板16响应远程操作命令、控制船上仪器设备运作、监视各系统工作状态，通过导航定位模块17获取船体实时位置并按固定航线导航，通过通讯模块18与远程控制端进行命令和数据的上传和下载。

动力系统包括能源供应模块和驱动模块。驱动模块用于驱动螺旋桨24和方向舵26的运转。其中，驱动模块包括驱动电机21和舵机22，驱动电机21通过桨轴23与螺旋桨24连接，驱动电机21与桨轴23之间设有水封结构。舵机22通过推拉杆25(优选地为金属推拉杆)与方向舵26连接。能源供应模块与驱动模块相连接以为驱动模块提供动力源(在本实施例中，该动力源为电力)，在本实施例中，能源供应模块包括电源控制板19和供电电池20，该供电电池20通过电源控制板19给不同设备提供合适的电压。电源控制板上集成有针对不同设备的变压电路模块。

水下测量仪器27包括水深探测器、水温传感器、水质传感器、水流速度传感器中的一个或多个，水下测量仪器27通过快速插拔接头与控制系统中的中央控制主板16连接以传递数字信号。当该水面无人测量船通过水下测量仪器27获取测量参数。

总而言之，较现有技术而言，水面无人测量船运行和工作所需的所有设备均设置在主船体上。

综上，在本实施例中，本实用新型的水面无人测量船为一种可插拔式小型水面水面无人测量船。该可插拔式小型水面水面无人测量船可以快速拆装，便于携带运输，能够满足不同水动力环境下稳定、高效作业的要求。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种水面无人测量船，其特征在于，包括：

至少用于安置控制系统、水下测量仪器(27)、螺旋桨(24)、方向舵(26)和动力系统的主船体(1)；以及

至少一个浮体组，每个所述浮体组包括两个增稳浮体(2，3)，所述两个增稳浮体(2，3)对称地位于所述主船体(1)的两侧、并且与所述主船体(1)可拆卸地连接。

2.根据权利要求1所述的水面无人测量船，其特征在于，

所述增稳浮体(2，3)与所述主船体(1)通过滑插组件(4)可拆卸地连接；

其中，所述滑插组件(4)包括：设置在所述主船体(1)上的第一插接件(13)、设置在所述增稳浮体(2，3)上且与所述第一插接件(13)插接的第二插接件(14)、以及至少一个在所述第一插接件(13)和所述第二插接件(14)插接后将二者固定在一起的固定件(15)。

3.根据权利要求2所述的水面无人测量船，其特征在于，

所述第一插接件(13)为从所述主船体(1)上凸出的凸起，所述第二插接件(14)具有与所述凸起配合的凹槽，所述固定件(15)为穿过所述第一插接件(13)和所述第二插接件(14)的螺栓。

4.根据权利要求2或3所述的水面无人测量船，其特征在于，

所述增稳浮体(2，3)包括翼板(9，10)和浮筒(11，12)，所述翼板(9，10)与所述第二插接件(14)连接，所述浮筒(11，12)通过连接件(32，33)连接在所述翼板(9，10)的下方。

5.根据权利要求4所述的无人测量船，其特征在于，

所述翼板(9，10)、所述连接件(32，33)和所述浮筒(11，12)一体铸模成型。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的水面无人测量船，其特征在于，所述主船体(1)包括：

用于安置所述控制系统的控制系统舱(5)；

用于安置所述动力系统的动力系统舱(6)；以及

用于安置所述水下测量仪器(27)的水下测量仪器搭载舱(7)；

其中，沿由所述主船体(1)的前部指向尾部的方向依次设置所述控制系统舱(5)和所述动力系统舱(6)，所述水下测量仪器搭载舱(7)位于所述主船体(1)的底部，所述螺旋桨(24)和所述方向舵(26)位于所述主船体(1)的尾部。

7.根据权利要求6所述的水面无人测量船，其特征在于，所述主船体(1)还包括：

甲板(8)，具有覆盖所述控制系统舱(5)的控制系统舱舱盖(28)和覆盖所述动力系统舱(6)的动力系统舱舱盖(29)；以及

设置在所述甲板(8)上的导航天线(30)和通讯天线(31)。

8.根据权利要求1所述的水面无人测量船，其特征在于，

所述主船体(1)上安置所述控制系统，所述控制系统包括中央控制主板(16)、导航定位模块(17)和通讯模块(18)。

9.根据权利要求1所述的水面无人测量船，其特征在于，

所述主船体(1)上安置所述动力系统、所述螺旋桨(24)和所述方向舵(26)，所述动力系统包括驱动所述螺旋桨(24)和所述方向舵(26)运转的驱动模块、以及为所述驱动模块提供动力源的能源供应模块。

10.根据权利要求1所述的水面无人测量船，其特征在于，

所述主船体(1)上安置所述水下测量仪器(27)，所述水下测量仪器(27)包括水深探测器、水温传感器、水质传感器、水流速度传感器中的一个或多个。