船载风能光伏混合动力自动投放浮标制造技术

本实用新型专利技术公开了一种船载风能光伏混合动力自动投放浮标，包括无人船、浮标装置，该浮标装置设置在无人船上，所述浮标装置包括浮标底座、浮标舱体、浮标搭载电机、麦克纳姆轮、第一太阳能电池板、竖直风力发电旋翼，所述麦克纳姆轮设置在浮标底座的下部，所述浮标搭载电机与麦克纳姆轮之间采用一防水横杠连接，所述麦克纳姆轮能保证浮标装置在无人船上稳定，所述船尾为一斜坡结构，所述挡板与船壁之间采用一电磁铁相连，所述挡板与船壁之间采用一铰接支架。本申请通过给浮标加装麦克纳姆轮，使得浮标主动自动地进入水中进行工作，节省了人力物力，大大提高效率。同时浮标在使用过程中需要消耗大量的电能，混合动力的模式保障了浮标的能源供给。

【技术实现步骤摘要】
船载风能光伏混合动力自动投放浮标
本技术涉及水文监测辅助设备领域，具体涉及一种船载风能光伏混合动力自动投放浮标。
技术介绍
投放浮标的技术包括了人工投放和无人船投放。大型浮标具有质量重，维护成本高的特性，投放浮标需要耗费大量的人力物力。针对大型浮标投放困难的问题，本申请设计了一种自动投放浮标的装置，通过给浮标加装麦克纳姆轮，并对无人船的结构进行改进和调整，加装斜坡结构，使得浮标主动自动地进入水中进行工作，节省了人力物力，大大提高效率。同时浮标在使用过程中需要消耗大量的电能，为了解决能源消耗快的问题，采用太阳能+风能混合动力的模式保障了浮标的能源供给。本技术一种船载风能光伏混合动力自动投放浮标，能够在无需线缆和其他多余装置的前提下实现自主的投放及开展工作。
技术实现思路
本申请提供了一种船载风能光伏混合动力自动投放浮标，带稳定平衡特性，使得浮标自动工作进入水中，降低了成本，提高了效率。本申请是通过以下技术方案实现的：船载风能光伏混合动力自动投放浮标，包括无人船、浮标装置，该浮标装置设置在无人船上，所述浮标装置包括浮标底座、浮标舱体、浮标搭载电机、麦克纳姆轮、第一太阳能电池板、竖直风力发电旋翼，所述麦克纳姆轮设置在浮标底座的下部，所述浮标搭载电机与麦克纳姆轮之间采用一防水横杠连接，所述麦克纳姆轮能保证浮标装置在无人船上稳定，无人船包括船尾、船壁，所述船尾为一斜坡结构，该斜坡结构的尾部装有挡板，所述挡板与船壁之间采用一电磁铁相连，所述挡板与船壁之间采用一铰接支架，该铰接支架能限制所述挡板与船壁之间的角度，所述浮标底座内部设有浮标搭载电机、线路结构，所述浮标搭载电机控制麦克纳姆轮的转动、停止，所述浮标舱体内设有控制电路、电源模块，所述控制电路控制浮标装置的工作，所述电源模块可采用太阳能、风能，所述浮标装置的顶端向上延伸出一根主支柱。进一步，所述主支柱的底端连接一连接杆，该连接杆连接一固定臂，该固定臂连接两块第一太阳能电池板，当浮标装置进入水域工作时，浮标装置中搭载一光敏传感器，当阳光充足时第一太阳能电池板可展开工作，通过太阳能对浮标装置进行充电，当电能充足时第一太阳能电池板停止工作。进一步，所述主支柱的中间部分为竖直风力发电装置，竖直风力发电装置的优点在于可以忽略风向的影响，可实现无差别自供电，利用水域表面风力资源的优势进行能源补充。风力发电采用四旋翼结构，所述四旋翼结构连接一环形支柱，该环形支柱与主支柱紧密连接且中间留有空隙，风力可带动所述环形支柱转动，主支柱内部安装有发电装置，由此可以实现风力发电。进一步，所述主支柱的顶端设有太阳能聚光球，该太阳能聚光球可收集来自各方向的太阳光，太阳能聚光球与所述主支柱相连，所述主支柱内设有一折射管道，光线被太阳能聚光球接收，进入所述折射管道，光线在所述折射管道中能量损失及其微小，在所述折射管道底部安装有第二太阳能电池板，实现高效的光伏发电。进一步，浮标装置搭载pH传感器、温度传感器、浊度传感器，均安装在水下，pH传感器、温度传感器、浊度传感器采集到的数据均通过4G通信模式实时传输给上位机平台进行接收和显示。进一步，所述电源模块为聚合锂电池，浮标装置采用并网型光伏发电和风力发电相混合动力实现能源补给。进一步，所述麦克纳姆轮设有四个，对称分布在所述浮标底座的下部。本申请的工作原理如下：在无人船到达终点时，无人船系统发射的无线通讯信号，主控制器接收到信号开启自主投放模式。接收到无人船系统的无线通讯信号之后，浮标装置被唤醒，然后浮标搭载电机启动，浮标搭载电机带动麦克纳姆轮转动，此时电磁铁消磁，无人船挡板下放，浮标装置能够自主行驶，沿斜坡进入水中，当挡板下放至水下与所述斜坡结构在同一平面的位置时，自动投放浮标进入水中开始工作。当浮标装置中的湿度传感器捕捉到在水环境工作的信号时，浮标搭载电机停止工作，浮标装置静止在水面进行水质采集和数据传输工作。与现有技术相比，本技术的有益效果：(1)通过自动化的浮标，减轻人力负担，实现浮标装置的自主投放；(2)采用可折叠太阳能板，实现光伏发电作为能源补充；(3)采用风力发电模式，进一步采用竖直四旋翼风力发电装置，效率高阻力小；(4)太阳能太阳能聚光球充分利用太阳能，保障了浮标的长期正常运转；(5)麦克纳姆轮稳定性高，保证装置在无人船装置上的稳定性；(6)对无人船装置的结构进行创新，保证浮标的自动释放。附图说明图1为本申请自动投放浮标的整体外观结构示意图。图2为本申请自动投放浮标的俯视图。图3为本申请自动投放浮标中主支柱的剖面结构示意图。图4为本申请自动投放浮标中第一太阳能电池板的结构示意图。图中各符号代表：浮标装置1；浮标底座11；浮标舱体12；麦克纳姆轮2；第一太阳能电池板3；竖直风力发电旋翼4；太阳能聚光球5；主支柱6；环形支柱7；连接杆8；固定臂9；折射管道10；第二太阳能电池板11。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施例作详细说明：本实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。如图1-4所示，图中浮标装置1，该浮标装置1设置在无人船上，浮标装置1包括浮标底座11、浮标舱体12、浮标搭载电机、麦克纳姆轮2、第一太阳能电池板3、竖直风力发电旋翼4，麦克纳姆轮2设置在浮标底座11的下部，浮标搭载电机与麦克纳姆轮2之间采用一防水横杠连接，麦克纳姆轮2能保证浮标装置1在无人船上稳定。无人船包括船尾、船壁，船尾为一斜坡结构，该斜坡结构的尾部装有挡板，所挡板与船壁之间采用一电磁铁相连，挡板与船壁之间采用一铰接支架，该铰接支架能限制所述挡板与船壁之间的角度，浮标底座11内部设有浮标搭载电机、线路结构，浮标搭载电机控制麦克纳姆轮2的转动、停止。浮标舱体12内设有控制电路、电源模块，控制电路控制浮标装置1的工作，电源模块可采用太阳能、风能，浮标装置1的顶端向上延伸出一根主支柱6。主支柱6的底端连接一连接杆8，该连接杆连接一固定臂9，该固定臂9连接两块第一太阳能电池板3，当浮标装置1进入水域工作时，浮标装置中搭载一光敏传感器，当阳光充足时第一太阳能电池板3可展开工作，通过太阳能对浮标装置1进行充电，当电能充足时第一太阳能电池板3停止工作。主支柱6的中间部分为竖直风力发电装置4，竖直风力发电装置4的优点在于可以忽略风向的影响，可实现无差别自供电，利用水域表面风力资源的优势进行能源补充。风力发电采用四旋翼结构，四旋翼结构连接一环形支柱7，该环形支柱7与主支柱6紧密连接且中间留有空隙，风力可带动环形支柱7转动，主支柱7内部安装发电装置，由此可以实现风力发电。主支柱6的顶端设有太阳能聚光球5，该太阳能聚光球5可收集来自各方向的太阳光，太阳能聚光球5与主支柱6相连，主支柱6内设有一折射管道10，光线被太阳能聚光球5接收，进入折射管道10，光线在折射管道10中能量损本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.船载风能光伏混合动力自动投放浮标，其特征在于，包括无人船、浮标装置，该浮标装置设置在无人船上，所述浮标装置包括浮标底座、浮标舱体、浮标搭载电机、麦克纳姆轮、第一太阳能电池板、竖直风力发电旋翼，所述麦克纳姆轮设置在浮标底座的下部，所述浮标搭载电机与麦克纳姆轮之间采用一防水横杠连接，所述麦克纳姆轮能保证浮标装置在无人船上稳定，无人船包括船尾、船壁，所述船尾为一斜坡结构，该斜坡结构的尾部装有挡板，所述挡板与船壁之间采用一电磁铁相连，所述挡板与船壁之间采用一铰接支架，所述浮标底座内部设有浮标搭载电机、线路结构，所述浮标搭载电机控制麦克纳姆轮的转动、停止，所述浮标舱体内设有控制电路、电源模块，所述控制电路控制浮标装置的工作，所述电源模块可采用太阳能、风能，所述浮标装置的顶端向上延伸出一根主支柱。/n

【技术特征摘要】
1.船载风能光伏混合动力自动投放浮标，其特征在于，包括无人船、浮标装置，该浮标装置设置在无人船上，所述浮标装置包括浮标底座、浮标舱体、浮标搭载电机、麦克纳姆轮、第一太阳能电池板、竖直风力发电旋翼，所述麦克纳姆轮设置在浮标底座的下部，所述浮标搭载电机与麦克纳姆轮之间采用一防水横杠连接，所述麦克纳姆轮能保证浮标装置在无人船上稳定，无人船包括船尾、船壁，所述船尾为一斜坡结构，该斜坡结构的尾部装有挡板，所述挡板与船壁之间采用一电磁铁相连，所述挡板与船壁之间采用一铰接支架，所述浮标底座内部设有浮标搭载电机、线路结构，所述浮标搭载电机控制麦克纳姆轮的转动、停止，所述浮标舱体内设有控制电路、电源模块，所述控制电路控制浮标装置的工作，所述电源模块可采用太阳能、风能，所述浮标装置的顶端向上延伸出一根主支柱。


2.根据权利要求1所述的船载风能光伏混合动力自动投放浮标，其特征在于，所述主支柱的底端连接一连接杆，该连接杆连接一固定臂，该固定臂连接两块第一太阳能电池板，当浮标装置进入水域工作时，浮标装置中搭载一光敏传感器，当阳光充足时第一太阳能电池板可展开工作，通过太阳能对浮标装置进行充电，当电能充足时第一太阳能电池板停止工作。


3.根据权利要求1所述的船载风能光伏混合动力自动投放浮...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴清云，陈凌轩，谢辰旻，强嘉钰，张慕洁，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：新型
国别省市：上海;31