一种通航水域应急扫测用潜航器及使用方法技术

本发明专利技术涉及水下作业设备技术领域，特别涉及一种通航水域应急扫测用潜航器及使用方法，潜航器壳的前部呈水滴状，在潜航器壳的最前端安装有正前方摄像头，在潜航器壳的前部水滴弧形的过渡段上分别安装有前下方摄像头、前上方摄像头、左前方摄像头和右前方摄像头；潜航器壳的壳身中前部和中后部外径分别安装有若干壳身中前部摄像头和壳身中后部摄像头；潜航器壳的前下方设置有多波速侧头；潜航器壳的壳身后部设有垂直翼和水平翼及螺旋桨翅。本发明专利技术的潜航器取代了传统的携带扫测仪船体，可以在海况恶劣的情况下下潜到海况较好的海下位置进行正常的扫测工作，避免出现传统的船体无法在海况恶劣的海面上出海扫测的情况发生。海况恶劣的海面上出海扫测的情况发生。海况恶劣的海面上出海扫测的情况发生。

【技术实现步骤摘要】
一种通航水域应急扫测用潜航器及使用方法


[0001]本专利技术涉及水下作业设备
，特别涉及一种通航水域应急扫测用潜航器及使用方法。

技术介绍

[0002]通航水域应急扫测是针对可能影响通航安全的突发事件，对所在水域进行紧急扫海测量，以确定沉船、沉物的位置、性质、高度、姿态等，一般海难海损事故发生后，通常要对事故水域进行封航，为了尽快解除封航和减少经济损失，就需要快速、准确的判明沉船、沉物。
[0003]常用的扫测仪器有多波速探测和扫测声呐，其中多波速的优点是定位精度高，能够进行三维可视化分析，但其适用范围不如扫测声呐，扫测声呐的优点是具有较高的分辨率，能够区分目标物的底质特征，缺点是定位精度稍差，并且容易受到工作环境的影响产生噪声，二者同时应用具有互补性，可提高目标解译的准确性。
[0004]扫测声呐仪通常安装在拖体上，多波速探测仪大多数安装在船体上，安装了这两种仪器的拖体或船体只有在工作海况:海浪高度小于2m、风力小于6级时才可进行扫测工作，而海难海损事故多发生于海况恶劣时，所以常无法出海，延误扫测时间更延误通航，造成巨大经济损失。因海水表面密度小受风浪作用大，随着深度的增加，海水密度变大受风浪作用变小，所以可以用潜航器来带动这两种仪器工作，但现有的潜航器多用于军事或科研等，现还没有专用于通航水域应急扫测潜航器的可行方案。
[0005]为此，本申请设计了一种专用于通航水域应急扫测的潜航器，以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术为了弥补现有技术中的不足，提供了一种通航水域应急扫测用潜航器及使用方法。
[0007]一种通航水域应急扫测用潜航器，包括潜航器壳：所述潜航器壳的前部呈水滴状，在潜航器壳的最前端安装有正前方摄像头，在潜航器壳的前部水滴弧形的过渡段上分别安装有前下方摄像头、前上方摄像头、左前方摄像头和右前方摄像头；所述潜航器壳的壳身中前部和中后部外径分别安装有若干壳身中前部摄像头和壳身中后部摄像头；所述潜航器壳的前下方设置有多波速侧头；所述潜航器壳的壳身后部设有垂直翼和水平翼及螺旋桨翅；所述潜航器壳内中部下方垂直固定有电动伸缩天线的机体下部和其动力伺服电机C，电动伸缩天线的机体上部通过法兰和密封圈及螺栓固定在潜航器壳的内顶壁上，电动伸缩天线的天线可伸长工作部分在潜航器壳外的顶上；所述潜航器壳内通过高压气瓶固定杆垂直固定三个高压气瓶，高压空气压缩机通
过高压气管向三个高压气瓶供气，每个高压气瓶上都装有高压气管，每个高压气瓶可向三个压载水仓输送高压气体；所述潜航器壳内后部安装有锂电池及控制器，向各用电部件间供电，所有电气部件还通讯连接PLC控制器，对PLC控制器输入各电控部件的控制程序及图像分析软件，PLC控制器配有无线和水声通讯模块可实现远程操控潜航器，潜航器也可依据编程自主完成通航水域应急扫测工作和自主避障返回。
[0008]进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述潜航器壳的材质为非金属碳纤维或玻璃钢或不锈钢或防锈铝或钛合金。
[0009]进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述潜航器壳的壳身中上部设有潜航器起吊环，在起吊环的左边设有电动伸缩天线，在电动伸缩天线的左边设有盖板，盖板的下方装有密封板，密封板位于盖板和框板之间，框板四周焊封在潜航器壳的内表面上，盖板和密封板通过内六方螺栓压固在框板上，盖板的顶面设有开启柄。
[0010]进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述多波速测头的右边设有防水插头，防水插头通过导线连接电缆收放装置，电缆收放装置通过固定架装在潜航器壳的壳身下方中部，电缆收放装置上的槽轮内缠绕有超细高强度柔性双路电缆，超细高强度柔性双路电缆可吊置扫测声呐仪并向扫测声呐仪供电及传输数据。
[0011]进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述螺旋桨翅外设有防护罩，螺旋桨翅固定在螺旋桨轴上，螺旋桨轴为螺旋桨推进电机的轴，在螺旋桨轴与潜航器壳之间装有动密封圈，螺旋桨推进电机通过螺旋桨电机固定杆由潜航器壳内壁固定，高压空气压缩机通过压缩机固定杆由潜航器壳内壁固定，伺服电机A和伺服电机B为一体结构，通过机翼电机固定杆由潜航器壳内壁固定，其两电机轴相互垂直，其中伺服电机A的轴为双出轴A，在双出轴A的上下分别装有垂直翼，伺服电机B的轴为双出轴B，在双出轴B的左右分别装有水平翼。
[0012]进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述高压气瓶容量为12至80升，额定工作压力为10～40MPa的潜艇专用气瓶，高压空气压缩机为潜水充气式，其额定工作压力为20～30MPa。
[0013]进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述潜航器壳内底面通过隔板分隔出九个压载水仓，压载水仓通过侧面固定板和底部固定板将压载水仓固定在潜航器壳的内壁上，每个压载水仓的顶板上都设有出气电磁阀和雷达液位计及进气电磁阀和压力传感器，在每个压载水仓的底部都设有进出海水电磁阀。
[0014]基于上述的通航水域应急扫测用潜航器，其使用方法为：S1，使用时，潜航器使电动伸缩天线的伸缩端顶部探出海面，进行高速通信传输；S2，潜航器的各监控摄像头均配有水下强光LED灯珠，将周围的海况影像传送至还上或路上操作平台，潜航器依据PLC控制器的编程进行自主避障潜行；S3，PLC控制器根据多波速测头和扫测声呐仪传回的扫测信息重要程度情况，依据编程适时加密扫测，并将扫测结果发送至海陆操控平台；S4，PLC控制器依据编程控制电缆收放装置工作，使扫测声呐仪下潜到更深的底部，距可疑目标更近，使PLC控制器12收到更清晰图像；S5，PLC控制器控制螺旋桨推进电机工作，使潜航器具备前行动力，PLC控制器控制伺服电机A工作，垂直翼转动一定角度，可使潜航器的“水滴”头部向左或右行进，PLC控制器
控制伺服电机B工作，水平翼转动一定角度，可使潜航器的“水滴”头部向上或下行进；S6，PLC控制器控制进出海水电磁阀和出气电磁阀开启，则海水由电磁阀进入压载水仓内，顶板上的雷达液位计实时将液位值传送至PLC控制器，PLC控制器再根据船舶水平姿态仪数据情况适时控制关闭相关进出海水电磁阀和出气电磁阀，使潜航器下潜至要达到的深度；S7，当潜航器需要上浮时，PLC控制器控制某些进气电磁阀开启，高压气体进入压载水仓内，当压力传感器感知的压力到达编程设定值，则PLC控制器控制进出海水电磁阀开启，使压载水仓内的海水经电磁阀排出，当雷达液位计检测到压载水仓内的水位下降到规定值，则PLC控制器控制电磁阀和进气电磁阀关闭；S8，PLC控制器依据编程通过控制压载水仓内的水位，来控制潜航器的重量，实现潜航器下沉或上浮或悬浮于某一深度。
[0015]本专利技术的有益效果是：在海浪高度高于2m、风力大于6级时的恶劣海况环境下，本专利技术的专用潜航器可以取代传统的船体，由于海中下潜深度越深，海况越良好，所以本专利技术的潜航器可以携带着扫测仪器，在水下某深度满足扫测仪器波动规定要求情况下进行扫测工作，达到不延误扫测时间、提高扫测质量和效率、尽快通航，减少经济损失的目的。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的主视剖视图；图2为本专利技术的图1的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通航水域应急扫测用潜航器，包括潜航器壳（8），其特征在于：所述潜航器壳（8）的前部呈水滴状，在潜航器壳（8）的最前端安装有正前方摄像头（13），在潜航器壳（8）的前部水滴弧形的过渡段上分别安装有前下方摄像头（11）、前上方摄像头（16）、左前方摄像头（49）和右前方摄像头（50）；所述潜航器壳（8）的壳身中前部和中后部外径分别安装有若干壳身中前部摄像头（25）和壳身中后部摄像头（29）；所述潜航器壳（8）的前下方设置有多波速侧头（7）；所述潜航器壳（8）的壳身后部设有垂直翼（33）和水平翼（53）及螺旋桨翅（44）；所述潜航器壳（8）内中部下方垂直固定有电动伸缩天线（26）的机体下部和其动力伺服电机C（52），电动伸缩天线（26）的机体上部通过法兰和密封圈及螺栓固定在潜航器壳（8）的内顶壁上，电动伸缩天线（26）的天线可伸长工作部分在潜航器壳（8）外的顶上；所述潜航器壳（8）内通过高压气瓶固定杆（46）垂直固定三个高压气瓶（30），高压空气压缩机（38）通过高压气管向三个高压气瓶（30）供气，每个高压气瓶（30）上都装有高压气管（27），每个高压气瓶（30）可向三个压载水仓（9）输送高压气体；所述潜航器壳（8）内后部安装有锂电池及控制器（45），向各用电部件间供电，所有电气部件还通讯连接PLC控制器（12），对PLC控制器（12）输入各电控部件的控制程序及图像分析软件，PLC控制器（12）配有无线和水声通讯模块可实现远程操控潜航器，潜航器也可依据编程自主完成通航水域应急扫测工作和自主避障返回。2.根据权利要求1所述的通航水域应急扫测用潜航器，其特征在于：所述潜航器壳（8）的材质为非金属碳纤维或玻璃钢或不锈钢或防锈铝或钛合金。3.根据权利要求1所述的通航水域应急扫测用潜航器，其特征在于：所述潜航器壳（8）的壳身中上部设有潜航器起吊环（28），在起吊环（28）的左边设有电动伸缩天线（26），在电动伸缩天线（26）的左边设有盖板（20），盖板（20）的下方装有密封板（22），密封板（22）位于盖板（20）和框板（19）之间，框板（19）四周焊封在潜航器壳（8）的内表面上，盖板（20）和密封板（22）通过内六方螺栓压固在框板（19）上，盖板（20）的顶面设有开启柄（21）。4.根据权利要求1所述的通航水域应急扫测用潜航器，其特征在于：所述多波速测头（7）的右边设有防水插头（6），防水插头（6）通过导线连接电缆收放装置（4），电缆收放装置（4）通过固定架（48）装在潜航器壳（8）的壳身下方中部，电缆收放装置（4）上的槽轮（3）内缠绕有超细高强度柔性双路电缆（2），超细高强度柔性双路电缆（2）可吊置扫测声呐仪（1）并向扫测声呐仪（1）供电及传输数据。5.根据权利要求1所述的通航水域应急扫测用潜航器，其特征在于：所述螺旋桨翅（44）外设有防护罩（39），螺旋桨翅（44）固定在螺旋桨轴（43）上，螺旋桨轴（43）为螺旋桨推进电机（41）的轴，在螺旋桨轴（43）与潜航器壳（8）之间装有动密封圈（42），螺旋桨推进电机（41）通过螺旋桨电机固定杆（40）由潜航器壳（8）内壁固定，高压空气压缩机（38）通过压缩机固定杆（37）由潜航器壳（8）内壁固定，伺服电机A（31）和伺服电机B（34）...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，刘艳菊，
申请(专利权)人：山东绅联药业有限公司，
类型：发明
国别省市：