CN106314740B - 一种基于互联网的风光互补无人驾驶渡船*** - Google Patents

一种基于互联网的风光互补无人驾驶渡船*** Download PDF

Info

Publication number
CN106314740B
CN106314740B CN201610748212.7A CN201610748212A CN106314740B CN 106314740 B CN106314740 B CN 106314740B CN 201610748212 A CN201610748212 A CN 201610748212A CN 106314740 B CN106314740 B CN 106314740B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ferryboat
unmanned
ship
subsystem
navigation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610748212.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106314740A (zh
Inventor
郑卫刚
邱铖铖
贾文超
江丽君
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan University of Technology WUT
Original Assignee
Wuhan University of Technology WUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan University of Technology WUT filed Critical Wuhan University of Technology WUT
Priority to CN201610748212.7A priority Critical patent/CN106314740B/zh
Publication of CN106314740A publication Critical patent/CN106314740A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106314740B publication Critical patent/CN106314740B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/12—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/17—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/14—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers of ramps, gangways or outboard ladders ; Pilot lifts
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0011—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement
    • G05D1/0022—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement characterised by the communication link
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/0206—Control of position or course in two dimensions specially adapted to water vehicles
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2201/00—Signalling devices
    • B63B2201/16—Radio
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2209/00—Energy supply or activating means
    • B63B2209/18—Energy supply or activating means solar energy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2209/00—Energy supply or activating means
    • B63B2209/20—Energy supply or activating means wind energy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/12—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/17—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor
    • B63H2021/171—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor making use of photovoltaic energy conversion, e.g. using solar panels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于互联网的风光互补无人驾驶渡船***，包括：渡船；地面控制子***，包括自主航行模块和人工遥控模块，所述自主航行模块当渡船在固定航行上航行时，用于实现渡船的自主航行；所述人工遥控模块用于在渡船启动、靠离泊或自主航行模块失效时使用；所述无人渡船航行子***包括分别安装在渡船首尾两端的两个吊舱式推进器以及安装在渡船上的靠离泊踏板；所述通信子***包括无线通信单元和有线通信单元；所述电力子***包括用于给渡船供电的蓄电池以及用于给所述蓄电池充电的常规电网单元、风能磁悬浮发电单元和太阳能发电单元。本发明可以实现无人驾驶渡船安全智能可靠载人渡河功能，且可以大大提高船上智能供电的可靠性。

Description

一种基于互联网的风光互补无人驾驶渡船***
技术领域
本发明涉及一种节能环保无人渡船，尤其涉及一种基于互联网的风光互补无人驾驶渡船***。
背景技术
我国是一个水运资源、旅游资源十分丰富的国家，大多数名胜古迹和旅游胜地都具有依山傍水的特点。旅游水域多运用简易渡船承载游客观光或渡河，旅游观光渡船需要承担人员安全乘船管理、船舶驾驶管理、船舶靠离泊管理等巨大的管理成本，这些因素都在一定程度上限制了水上旅游业的发展。
同时，随着科技的进步，越来越多的人在周末或假期，选择游船的方式。船上的导航通信设备和其他如照明、电视等设备需要电力保障，为蓄电池充电往往不方便，尤其是可能远航的船，很多船只完全依靠蓄电池放电，根本满足不了船的大小负载的用电需求。
为了解决在河流两岸、水库附近、环境特殊地区人们安全渡河问题及水上旅游观光渡船安全有序航行问题，以及目前存在的船舶安全管理和耗能等方面的不足，本申请提出一种基于互联网的无人驾驶渡船***。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于互联网的风光互补无人驾驶渡船***，它基于互联网平台，采取远程终端控制方式，可以实现无人驾驶渡船安全智能可靠载人渡河功能，而且它采用风能、太阳能这源源不断的自然资源来供给电能，可以大大提高船上智能供电的可靠性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于互联网的风光互补无人驾驶渡船***，该***包括：用于装载乘客的渡船、用于控制所述渡船自动航行的地面控制子***、用于实现所述渡船安全靠离泊的无人渡船航行子***、通信子***以及电力子***；其中，
所述地面控制子***包括自主航行模块和人工遥控模块，所述自主航行模块安装在渡船上，当渡船在固定航行上航行时，所述自主航行模块根据环境先验信息进行航路规划，并结合探测到的实时信号实时更新环境信息，以实现渡船的自主航行；所述人工遥控模块用于在渡船启动、靠离泊或自主航行模块失效时使用，所述人工遥控模块包括设置在岸上的地面控制站和遥控设备以及安装在渡船上的信息采集处理器，所述信息采集处理器将采集到的气象信息和障碍物信息发送给地面控制站进行分析处理，地面操作员根据地面控制站处理后的信息通过遥控设备对渡船进行远程控制；
所述无人渡船航行子***包括分别安装在渡船首尾两端的两个吊舱式推进器以及安装在渡船上的靠离泊踏板，所述吊舱式推进器可上下伸缩，当渡船行驶至距岸较近水域时，吊舱式推进器上升，以减小吃水对渡船的限制并保护吊舱式推进器的安全；所述靠离泊踏板用于当渡船靠岸到达合适位置时，伸出渡船外并展平至岸上，以便于乘客安全上下船；
所述通信子***包括无线通信单元和有线通信单元，所述无线通信单元包括架设在渡船与地面控制站之间的信号塔，所述信号塔用于进行渡船的信息采集处理器与地面控制站之间的双向无线通信；所述有线通信单元包括架设在每个渡船码头的中继站，各中继站通过光纤与地面控制站连接，各中继站与对应的渡船通过无线连接；
所述电力子***包括用于给渡船供电的蓄电池以及用于给所述蓄电池充电的常规电网单元、风能磁悬浮发电单元和太阳能发电单元。
按上述技术方案，所述地面控制站内设置有主控机控制面板，所述主控机控制面板包括航迹显示器、客舱显示器、环境显示器、综合参数显示器、数据处理机和航行操纵台，所述航迹显示器用于显示渡船航行轨迹，所述客舱显示器和环境显示器用于实时监视渡船航行水域情况，所述数据处理机用于分析地面控制站的航行数据，所述航行操纵台用于实现渡船的远程控制。
按上述技术方案，所述信息采集处理器包括用于采集气象信息的船舶气象仪和用于采集障碍物信息的障碍物采集单元，所述船舶气象仪包括采集处理单元、以及分别与所述采集处理单元连接的风向风速传感器、温度传感器、气压传感器、湿度传感器、GPS定位单元、电子罗盘、通讯单元、AIS设备、显示单元、存储单元和电源。
按上述技术方案，所述靠离泊踏板包括转动安装在渡船上的跳板、转动安装在所述跳板端部的缓冲板以及并排横置在岸上的多个圆管，所述跳板靠近缓冲板的一端背面设有与其中一个圆管相配合的卡扣槽，所述跳板内沿长度方向安装有可伸缩的活塞棒，所述活塞棒在伸出时，其端部跨过卡扣槽且与卡扣槽的内壁抵触，所述活塞棒在受到圆管作用下缩回，实现卡扣槽卡合或脱离圆管；所述缓冲板的正面设有缓冲坡面。
按上述技术方案，所述卡扣槽的内壁上设有弹性橡胶层。
按上述技术方案，该***还包括乘客安全乘渡子***，所述乘客安全乘渡子***包括智能救生衣单元和智能乘渡单元。
本发明，具有以下有益效果：本发明建立完整“互联网+”模式下的无人驾驶渡船***，实现人员远程高效控制无人驾驶渡船航行，无人驾驶渡船自主安全运载乘客渡河功能。本发明将磁悬浮技术引入风力发电单元，解决微风不能发电、启动所需风速大的问题，且应用垂直轴发电方式，可解决水域风向不定发电效率低的问题。本发明采用风光互补供电方式，利用优质的风能、太阳能资源作为动力，给船舶上最重要的照明及通讯***供电，保证船舶能启动航行、GPS导航、使用。船上风力发电机，太阳能光伏板，没有油污染，既无噪声又无废气排放，不仅给船艇增加美观，又是清洁能源，对提高绿色生活和安全智能保障具有重要的作用，提倡节能环保“绿色航运”。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例的结构框图；
图3是本发明实施例中地面控制站的工作示意图；
图4是本发明实施例中主控机控制面板的结构示意图；
图5是本发明实施例中综合参数显示器的界面图；
图6是本发明实施例中无线通信单元的结构框图；
图7是本发明实施例中有线通信单元的结构框图；
图8是本发明实施例中船舶气象仪的组成框图；
图9是本发明实施例中吊舱式推进器的结构示意图；
图10是本发明实施例中靠离泊踏板的结构示意图；
图10a是靠离泊踏板的缓冲板收回时的状态图；
图10b是靠离泊踏板的缓冲板展开时的状态图；
图10c是靠离泊踏板的卡扣槽与圆管卡扣时的状态图；
图11是本发明实施例中电力子***的结构框图；
图12是本发明实施例中常规电网单元的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的较佳实施例中，一种基于互联网的风光互补无人驾驶渡船***，如图1、图2所示，该***包括：用于装载乘客的渡船、用于控制渡船自动航行的地面控制子***、用于实现渡船安全靠离泊的无人渡船航行子***、通信子***以及电力子***；其中，
如图3所示，地面控制子***包括自主航行模块和人工遥控模块，自主航行模块安装在渡船上，当渡船在固定航行上航行时，自主航行模块根据环境先验信息进行航路规划，并结合探测到的实时信号实时更新环境信息，以实现渡船的自主航行；人工遥控模块用于在渡船启动、靠离泊或自主航行模块失效时使用，人工遥控模块包括设置在岸上的地面控制站和遥控设备以及安装在渡船上的信息采集处理器，信息采集处理器将采集到的气象信息和障碍物信息发送给地面控制站进行分析处理，地面操作员根据地面控制站处理后的信息通过遥控设备对渡船进行远程控制；
无人渡船航行子***包括分别安装在渡船首尾两端的两个吊舱式推进器以及安装在渡船上的靠离泊踏板，如图9所示，吊舱式推进器可上下伸缩，当渡船行驶至距岸较近水域时，吊舱式推进器上升，以减小吃水对渡船的限制并保护吊舱式推进器的安全；如图10所示，靠离泊踏板用于当渡船靠岸到达合适位置时，伸出渡船外并展平至岸上，以便于乘客安全上下船；
通信子***包括无线通信单元和有线通信单元，如图6所示，无线通信单元包括架设在渡船与地面控制站之间的信号塔，信号塔用于进行渡船的信息采集处理器与地面控制站之间的双向无线通信；如图7所示，有线通信单元包括架设在每个渡船码头的中继站，各中继站通过光纤与地面控制站连接，各中继站与对应的渡船通过无线连接；
如图11所示，电力子***包括用于给渡船供电的蓄电池以及用于给蓄电池充电的常规电网单元、风能磁悬浮发电单元和太阳能发电单元。
在本发明的优选实施例中，如图4所示，地面控制站内设置有主控机控制面板，主控机控制面板包括航迹显示器、客舱显示器、环境显示器、综合参数显示器、数据处理机和航行操纵台，航迹显示器用于显示渡船航行轨迹，客舱显示器和环境显示器用于实时监视渡船航行水域情况，数据处理机用于分析地面控制站的航行数据，航行操纵台用于实现渡船的远程控制。
在本发明的优选实施例中，信息采集处理器包括用于采集气象信息的船舶气象仪和用于采集障碍物信息的障碍物采集单元，如图8所示，船舶气象仪包括采集处理单元、以及分别与采集处理单元连接的风向风速传感器、温度传感器、气压传感器、湿度传感器、GPS定位单元、电子罗盘、通讯单元、AIS设备、显示单元、存储单元和电源。
在本发明的优选实施例中，如图10-图10c所示，靠离泊踏板包括转动安装在渡船上的跳板、转动安装在跳板端部的缓冲板以及并排横置在岸上的多个圆管，跳板靠近缓冲板的一端背面设有与其中一个圆管相配合的卡扣槽，跳板内沿长度方向安装有可伸缩的活塞棒，活塞棒在伸出时，其端部跨过卡扣槽且与卡扣槽的内壁抵触，活塞棒在受到圆管作用下缩回，实现卡扣槽卡合或脱离圆管；缓冲板的正面设有缓冲坡面。其中，卡扣槽的内壁上设有弹性橡胶层。
在本发明的优选实施例中，如图1、图2所示，该***还包括乘客安全乘渡子***，乘客安全乘渡子***包括智能救生衣单元和智能乘渡单元。
在无人驾驶渡船的综合控制***中，目前人工遥控模式是其主要的工作模式。在这一工作模式下，地面或者控制操作员通过遥控设备，根据无人驾驶渡船航行的参数和视频等信息，对无人驾驶渡船进行遥控控制。随着自动控制技术的发展，自主控制模式将成为主要工作模式。而在自主模式下，无人驾驶渡船就要根据环境先验信息进行航路规划，并且用探测到的实时信号不断更新环境信息，对无人驾驶渡船进行实时的自动控制。本地面控制***采用人工遥控模式与自主航行模式相结合的综合模式。无人驾驶渡船自主控制模式应用在固定航线上的自主航行。考虑到该无人驾驶渡船应用的水域水文气象条件良好，而且航行线路基本固定无需再进行航路规划，每一航次的航行时间短，从而简化了无人驾驶渡船自主控制***。人工遥控控制模式为备用控制模式，主要应用在无人驾驶渡船启动，靠离泊及自主航行模式失效时，确保无人驾驶渡船安全启动和平稳靠离泊。如图3所示，水域中的无人驾驶渡船自身装配自主航行***，而地面站装配人工遥控***，通过一个主岸基站和一个备用岸基站、信息采集***、通讯***协助地面站遥控控制。
针对***的功能技术要求开展地面控制***设计，以实现地面控制站的各项功能。首先确定地面控制站基本功能单元，然后模块化和组合化设计功能单元，***设计主要包括硬件设计、软件设计和可靠性、可维修性设计等方面的内容。如图4所示，地面控制站控制面板可由航迹显示器、客舱显示器、环境显示器、船舶综合参数显示器、数据处理机、航行操纵台构成。其中，航迹显示器负责显示渡船航行的轨迹，由此可判断无人驾驶渡船是否航行在规定的航迹带内。客舱显示器和环境显示器负责实时监视无人驾驶渡船上人员航行水域的情况，以便地面控制站控制。如图5所示，综合参数显示器包括船舶船名、航行水域风速及风向信息、船内温度、船外问题、湿度、电源、船舶吃水、运行的功率、航行过程中船舶航向、航速等信息。数据处理机具有地面控制站的航行数据分析功能。航行操纵台可实现无人驾驶渡船的远程控制，具有制速、启动等功能，另外能启动船舶自主航行功能，也能控制靠离泊所需的机械构件的运动。
通信子***是实现远程地面站对无人驾驶渡船的有效监控及基本通信，本项目拟采用有线通信子***与无线通信子***相结合的通信方式，在任何一种通信子***失灵的情况下，另外一种依然能独立工作，从而保证通信子***的正常运行，完成对无人驾驶渡船航行状态、客舱及航行现场周边环境等数据的实时釆集、传输和显示以及控制命令的发送，实现了对无人驾驶渡船的远程遥控，达到无人驾驶渡船的信息化。
(1)无线通信子***：如图6所示，无线通信子***是通过在无人驾驶渡船和远程地面站之间架设信号塔，使得远程地面控制站发出的控制信号能够转发到无人驾驶渡船上，同时通过无人驾驶渡船的传感控制装置采集到的船位、气象等信息也能够反馈到远程地面控制站，从而实现地面站与无人驾驶渡船之间的双向无线通信。
(2)有线通信子***：如图7所示，有线通信子***是在有线通信***中，每一个无人驾驶渡船码头附近都架设了相应的通信中继站，而每一个通信中继站与远程地面控制站之间均通过光纤连接，与无线通信相比，有线通信传输信号更稳定、更安全、更高速。并且我们架设的有线通信网与无线通信网相互独立而共同组成一个整体。
(3)信息采集子***：无人驾驶渡船的信息采集子***作为本项目的一个重要组成部分，利用各种传感器设备将采集到的风向、风速、压强、温湿度等气象信息及周围的漂浮物、船舶等障碍物信息通过无线数据传输网络传送给远程地面控制站，经由远程地面控制站的分析及处理后，再将航行控制信号反馈给无人驾驶渡船，从而完成对无人驾驶渡船的远程控制。本***主要分为自然信息采集和非自然信息采集两个部分。而自然信息采集部分则主要由带有风速风向传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器等设备的船舶气象仪完成；非自然信息采集方面主要由超前探测仪、雷达、以及360度的全景摄像机等设备完成对无人驾驶渡船周围的漂浮物、船舶等障碍物的探测及监控，但考虑到本项目所研究的无人驾驶渡船航行水域上的特殊性(无人驾驶渡船周围可能没有其他船舶以及很少有漂浮物)，故本模块主要考虑基于船舶气象仪的自然信息采集部分。
船舶气象仪硬件部分一般分为：传感器***、采集处理***、通讯***和电源***四个部分。传感器***包括气象传感器和GPS定位***以及方位传感器。其中气象传感器主要由风速风向传感器、温度传感器、湿度传感器和气压传感器组成的标配传感器；GPS定位***主要是输出经纬度、航速以及航向等参数，方位传感器主要是输出船首向以及地磁偏角等数据。
无人驾驶渡船航行***的船体使用了推进器和靠离泊踏板。
1)推进器：船体首尾分别配备两个吊舱式推进器，吊舱推进器(又称POD推进器)集推进和操舵装置于一体，极大地增加了船舶设计、建造和使用的灵活性，使电力推进的优越性得到了更充分的体现。吊舱推进器一般由永磁电机、导管、螺旋桨和控制器等组成，其结构特点是电机机座与导管一体化，导管采用悬臂方式与机座连接；转子与螺旋桨一体化，可实现360°旋转，提高了渡船的操纵性，便于地面控制站的远程控制。为了能够使本项目设计的渡船能够在浅水区域安全航行，渡船所安装的推进器是可以上下伸缩的，当船舶驶到距岸较近水域时，推进器上升，这样可以减小吃水对船舶的限制，同时一定程度上保护推进器的安全。
2)靠离泊踏板设计：为了实现无人驾驶渡船在特定水域运输功能，并且在无人驾驶渡船靠离泊过程中能够达到平稳安全功能，在船舶的首部和尾部采用类似于滚装船的跳板设计。老式跳板采用柱塞油缸活塞杆和吊链相互配合的方式来控制跳板的升降和展开，但是对于我们所研究的无人驾驶渡船来讲，由于我们服务的对象是人要考虑渡船的安全性和美观，同时需要实现跳板装置提供固定船舶的目的，以确保小型无人驾驶渡船靠离泊安全，本项目对无人驾驶渡船的跳板结构及岸上相应的配套设施进行了一定的改造。其次为了克服传统跳板与固定的岸码头之间位置可能随船移动的缺点，跳板背面前端部分抠空，从而做一个卡扣槽，同时将码头的岸上装置改装为多条圆管并列的样式，当卡扣槽扣上与之配套的契合圆管时，卡扣槽中一侧活塞棒被弹簧推动，将圆管锁在卡扣槽中，实现卡扣槽和圆管的紧固，这样一方面解决了跳板的稳定问题，同时能够通过跳板连接稳定船舶。
如图10a-图10c所示，当船舶靠岸，到达合适的位置时，位于岸边一侧的跳板伸出船体，同时先稍微向下倾斜，倾斜的同时跳板展开，展开到180度时，跳板展平并使转轴固定，确保可以承载人的重量。跳板展开到180度后，伸出的一头开始下落，下落到靠近岸上装置的圆管时，活塞棒拉开，调整船舶使跳板上的卡扣与码头上的钢制圆管相靠牢，此时在跳板中的液压活塞启动，使活塞棒推出，将圆管稳定在卡扣内，从而在纵向上稳定船舶。稳定后，打开之前折叠的缓冲板搭到岸上装置实体部分，方便人员和货物的移动。离泊时，跳板中的液压管控制前边的活塞收回，同时跳板收回，船舶与岸之间的稳定关系解除，船可以自由行动离泊。为了减小跳板扣入钢管后发生横移，在跳板的卡扣内侧附有一层弹性橡胶，即可减缓冲击，又能加大卡扣与码头上的钢制圆管的摩擦。
本发明中电力子***采用离网型太阳能光伏发电和常规电网充电相结合的***为船舶提供动能，该***高效利用光能和电能这两种清洁能源，经济高效，在船舶运行过程中无污染气体排放，清洁环保。如图12所示，船舶靠泊点，设有已铺设好的常规电网提供电源插座，在晚上或者阴雨天发电量不足的情况下，本船可在靠泊时，通过岸电给靠泊船舶快速充电，补充运行所需电能。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于互联网的风光互补无人驾驶渡船***，其特征在于，该***包括：用于装载乘客的渡船、用于控制所述渡船自动航行的地面控制子***、用于实现所述渡船安全靠离泊的无人渡船航行子***、通信子***以及电力子***；其中，
所述地面控制子***包括自主航行模块和人工遥控模块，所述自主航行模块安装在渡船上，当渡船在固定航行上航行时，所述自主航行模块根据环境先验信息进行航路规划，并结合探测到的实时信号实时更新环境信息，以实现渡船的自主航行；所述人工遥控模块用于在渡船启动、靠离泊或自主航行模块失效时使用，所述人工遥控模块包括设置在岸上的地面控制站和遥控设备以及安装在渡船上的信息采集处理器，所述信息采集处理器将采集到的气象信息和障碍物信息发送给地面控制站进行分析处理，地面操作员根据地面控制站处理后的信息通过遥控设备对渡船进行远程控制；
所述无人渡船航行子***包括分别安装在渡船首尾两端的两个吊舱式推进器以及安装在渡船上的靠离泊踏板，所述吊舱式推进器可上下伸缩，当渡船行驶至距岸较近水域时，吊舱式推进器上升，以减小吃水对渡船的限制并保护吊舱式推进器的安全；所述靠离泊踏板用于当渡船靠岸到达合适位置时，伸出渡船外并展平至岸上，以便于乘客安全上下船；
所述通信子***包括无线通信单元和有线通信单元，所述无线通信单元包括架设在渡船与地面控制站之间的信号塔，所述信号塔用于进行渡船的信息采集处理器与地面控制站之间的双向无线通信；所述有线通信单元包括架设在每个渡船码头的中继站，各中继站通过光纤与地面控制站连接，各中继站与对应的渡船通过无线连接；
所述电力子***包括用于给渡船供电的蓄电池以及用于给所述蓄电池充电的常规电网单元、风能磁悬浮发电单元和太阳能发电单元。
2.根据权利要求1所述的无人驾驶渡船***，其特征在于，所述地面控制站内设置有主控机控制面板，所述主控机控制面板包括航迹显示器、客舱显示器、环境显示器、综合参数显示器、数据处理机和航行操纵台，所述航迹显示器用于显示渡船航行轨迹，所述客舱显示器和环境显示器用于实时监视渡船航行水域情况，所述综合参数显示器用于显示船舶船名、航行水域风速及风向信息、船内温度、船外问题、湿度、电源、船舶吃水、运行的功率、航行过程中船舶航向和航速信息，所述数据处理机用于分析地面控制站的航行数据，所述航行操纵台用于实现渡船的远程控制。
3.根据权利要求1所述的无人驾驶渡船***，其特征在于，所述信息采集处理器包括用于采集气象信息的船舶气象仪和用于采集障碍物信息的障碍物采集单元，所述船舶气象仪包括采集处理单元、以及分别与所述采集处理单元连接的风向风速传感器、温度传感器、气压传感器、湿度传感器、GPS定位单元、电子罗盘、通讯单元、AIS设备、显示单元、存储单元和电源。
4.根据权利要求1所述的无人驾驶渡船***，其特征在于，所述靠离泊踏板包括转动安装在渡船上的跳板、转动安装在所述跳板端部的缓冲板以及并排横置在岸上的多个圆管，所述跳板靠近缓冲板的一端背面设有与其中一个圆管相配合的卡扣槽，所述跳板内沿长度方向安装有可伸缩的活塞棒，所述活塞棒在伸出时，其端部跨过卡扣槽且与卡扣槽的内壁抵触，所述活塞棒在受到圆管作用下缩回，实现卡扣槽卡合或脱离圆管；所述缓冲板的正面设有缓冲坡面。
5.根据权利要求4所述的无人驾驶渡船***，其特征在于，所述卡扣槽的内壁上设有弹性橡胶层。
6.根据权利要求1所述的无人驾驶渡船***，其特征在于，该***还包括乘客安全乘渡子***，所述乘客安全乘渡子***包括智能救生衣单元和智能乘渡单元。
CN201610748212.7A 2016-08-27 2016-08-27 一种基于互联网的风光互补无人驾驶渡船*** Expired - Fee Related CN106314740B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610748212.7A CN106314740B (zh) 2016-08-27 2016-08-27 一种基于互联网的风光互补无人驾驶渡船***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610748212.7A CN106314740B (zh) 2016-08-27 2016-08-27 一种基于互联网的风光互补无人驾驶渡船***

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106314740A CN106314740A (zh) 2017-01-11
CN106314740B true CN106314740B (zh) 2018-03-16

Family

ID=57788139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610748212.7A Expired - Fee Related CN106314740B (zh) 2016-08-27 2016-08-27 一种基于互联网的风光互补无人驾驶渡船***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106314740B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107071366A (zh) * 2017-05-08 2017-08-18 武汉理工大学 一种船舶吊舱式推进器实时影像监控***
CN108674681B (zh) * 2018-03-22 2021-08-17 武汉理工大学 一种海陆两用自供能无人机航保基站
CN109285389B (zh) * 2018-09-18 2020-08-14 广州中国科学院沈阳自动化研究所分所 一种无人船自动靠泊***及方法
CN110989573B (zh) * 2019-11-05 2021-08-17 珠海格力电器股份有限公司 对象移动控制方法、装置、服务器及存储介质
CN115056957A (zh) * 2022-06-28 2022-09-16 上海泷洋船舶科技有限公司 一种船用智能电推与智能船***

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104298192A (zh) * 2014-09-05 2015-01-21 武汉理工大学 一种多协议转换的无人船船载智能终端及控制平台***
CN105676844A (zh) * 2016-01-19 2016-06-15 武汉理工大学 基于模型船的欠驱动无人船编队结构
CN205375790U (zh) * 2016-01-04 2016-07-06 武汉理工大学 一种无人船用自组织通信***
US20160236760A1 (en) * 2013-09-23 2016-08-18 Saab Seaeye Limited A system for monitoring a remote underwater location

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160236760A1 (en) * 2013-09-23 2016-08-18 Saab Seaeye Limited A system for monitoring a remote underwater location
CN104298192A (zh) * 2014-09-05 2015-01-21 武汉理工大学 一种多协议转换的无人船船载智能终端及控制平台***
CN205375790U (zh) * 2016-01-04 2016-07-06 武汉理工大学 一种无人船用自组织通信***
CN105676844A (zh) * 2016-01-19 2016-06-15 武汉理工大学 基于模型船的欠驱动无人船编队结构

Also Published As

Publication number Publication date
CN106314740A (zh) 2017-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106314740B (zh) 一种基于互联网的风光互补无人驾驶渡船***
US8247912B2 (en) Atmospheric resources explorer
US20210262442A1 (en) Power generating windbags and waterbags
US8864064B2 (en) Wind power generation system for lighter than air (LTA) platforms
US9353033B2 (en) Airborne rigid kite with on-board power plant for ship propulsion
CN207510668U (zh) 一种密闭船体空间远距离遥控海水采样的太阳能无人船
CN108466567B (zh) 多功能无人机泊稳充电平台及方法
US20220090576A1 (en) Power generating windbags and waterbags
US9248910B1 (en) Airborne rigid kite with on-board power plant for ship propulsion
CN103661915B (zh) 一种自然热和帆驱动的轨迹可控浮空器***
CN108248859A (zh) 系留式海空多栖航行器***
CN108032985A (zh) 基于海上指定目标区域全方位监测的系留飞艇***
CN205785296U (zh) 一种智能无人水域监测平台
JP2015114709A (ja) 保守点検システム
WO2006004584A2 (en) Self-navigating vessel
RU2356765C1 (ru) Воздушно-тросовая транспортная система кущенко в.а.
Schmehl Kiting for wind power
CN115903056B (zh) 轨条砦水空两栖无人航行器低频无源自主探测***和方法
JP6568615B1 (ja) 自律航行型海洋ブイとこれを用いた海洋情報システム
RU2343084C2 (ru) Самоходная полупогружная океанологическая исследовательская платформа и способ ее использования
CN105781898A (zh) 一种高空热翼艇风力发电***
JPH0321592A (ja) 高空係留浮上装置と浮上方法
CN202686735U (zh) 太阳能双气囊无舵船
US20170122293A1 (en) Deep Water Wind Energy Capture System
CN116292103A (zh) 海上风力发电方法和海上风力发电船

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180316

Termination date: 20180827