溢油浮标的投放装置及投放系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出一种溢油浮标的投放装置及投放系统，包括：托架，托架上设置有用于容纳溢油浮标的容纳通孔；浮标装卸件，浮标装卸件设置在托架上以将溢油浮标装载至容纳通孔和由容纳通孔将溢油浮标投放；驱动装置，驱动装置与浮标装卸件相连，以根据驱动信号驱动浮标装卸件装载或投放溢油浮标；和控制器，控制器与驱动装置相连，以向驱动装置发送驱动信号。根据本实用新型的溢油浮标的投放装置安全可靠，有效提高溢油浮标投放过程的实时性和有效性。本实用新型还提出了一种溢油浮标的投放系统。
【专利说明】溢油浮标的投放装置及投放系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水上溢油监测【技术领域】，特别涉及一种溢油浮标的投放装置及投放系统。
【背景技术】
[0002]目前，国外用于海上溢油监测技术主要包括:遥感技术、定点监视技术。
[0003]1、遥感技术是远距离非接触式检测技术，依靠电磁波段的传感器感知目标信息，一般主要是航天遥感、航空遥感。
[0004]航天遥感主要指卫星遥感，具有监测范围大、全天候、图像资料易于处理和解译等特点，尤其对大面积的海洋溢油监测，由于航天遥感飞行高度高，可以从宏观上监测溢油，更为适用，但是航天遥感的空间分辨率和时间分辨率低，且实时性差，对溢油事故的判断具有一定的局限性，不利于准确及时获取敏感资源污染信息的。
[0005]航空遥感主要是指航空溢油遥感监测，是以飞机为平台，加载了可见光、红外/紫外(IR/JV)扫描仪、合成孔径雷达(SAR)、侧视孔径雷达(SLAR)以及微波辐射计等传感器。航空遥感具有较高的空间分辨率和时间分辨率，并且具有灵活、机动的特点，所以航空遥感是使用最多的，且最为有效的技术手段，但科学技术含量高、初期投资成本大、运行维护要求高。
[0006]当发生海洋溢油事故的时候，飞机可以迅速的到达溢油污染的发生区域，记录溢油发生的位置、面积等信息，但是一般情况下，海洋溢油事故都发生在恶劣的天气情况下，如大风、大雾，这使得航空遥感监测水面溢油受到了一定的局限性。同时，使用飞机进行航空遥感作业，其昂贵的费用也制约着航空遥感的海上溢油的应急救援。
[0007]2、定点监视技术不具备流动性，依靠水面浮标或岸边装置上的特定传感器，对一些固定的污染源连续监视并报警，目前国内使用的多为国外进口的红外线水面溢油报警技术和紫外线-荧光水面溢油报警设备。
[0008]定点监视设备由于电量消耗大，安装时需要敏感资源地区的电力资源条件，因而使用受到限制，同时其购买成本较高，而且受大雾、粉尘、杂物等环境影响较大，不能全天候工作，其溢油的识别准确度约为70%，误报警频度较高。
[0009]另外，目前浮标投放一般采用船舶人工投放，易受天气(大风、大雨、浓雾)、人力(需要人工参与)、环境(黑夜、危险爆炸)的影响，且危险性较大。并且溢油浮标投放装置可供选择的投放方式主要有以下几种:挂钩方式，托架方式、电磁铁方式。
[0010]挂钩方式，即用挂钩将浮标挂在无人机发动机支架下，通过松开挂钩实现投放。这种方式常用于无人机运送车辆和货物，存在两个弱点:由于投放对象为球体，挂钩设计会很复杂；挂钩在飞行过程中存在较大晃动的问题不容易解决。
[0011]电磁铁方式，即直接用电磁铁吸住浮标，通过松开电磁铁的方式实现投放。这种方式要求浮标包含一定面积的磁性材料，存在以下问题:浮标为聚酯玻璃钢，只有固定螺栓为磁性材料；浮标重量8.5kg，加上6倍过载设计，50kg吸力的电磁铁体积重量远超出设计容许范围；大吸力电磁铁可能对浮标内传感器造成不良影响；在飞行过程中，电磁铁需要一直加电，对电源系统要求很高。
[0012]托架方式，即用托架固定浮标，通过打开或旋转托架释放浮标。这种方式结构不稳定，在飞行过程中容易引起浮标晃动，且晃动后不能停止。
实用新型内容
[0013]本实用新型旨在至少解决上述技术问题之一。
[0014]为此，本实用新型的一个目的在于提出一种溢油浮标的投放装置。该装置安全可靠，有效提高溢油浮标投放过程的实时性和有效性。
[0015]本实用新型的另一目的在于提出一种溢油浮标的投放系统。
[0016]为了实现上述目的，本实用新型第一方面公开了一种溢油浮标的投放装置，包括:托架，所述托架上设置有用于容纳所述溢油浮标的容纳通孔；浮标装卸件，所述浮标装卸件设置在所述托架上以将所述溢油浮标装载至所述容纳通孔和由所述容纳通孔将所述溢油浮标投放；驱动装置，所述驱动装置与所述浮标装卸件相连，以根据驱动信号驱动所述浮标装卸件装载或投放所述溢油浮标；和控制器，所述控制器与所述驱动装置相连，以向所述驱动装置发送所述驱动信号。
[0017]根据本实用新型的溢油浮标的投放装置，可在发生水上溢油事件后，由无人机挂装溢油浮标的投放装置，溢油浮标的投放装置装载的溢油浮标到达溢油事故水域，并完成自主投放，为国家水上溢油应急部门后续开展溢油跟踪定位、溢油回收处置提供技术支撑和物质保障。例如:使用无人机机载吊仓传感设备对水面溢油进行实时监测，无人机机载存储设备实时存储采集的图像数据，无人机机载通讯设备经过通讯链路，及时将机载设备采集的数据传递至国家溢油应急指挥中心，开展溢油浮标自主投放，投放后的浮标可为国家溢油应急处置部门实时提供水上溢油的扩散范围、动态漂移轨迹及环境信息。为国家水上溢油应急部门后续开展溢油跟踪定位、溢油回收处置提供技术支撑和物质保障。该投放装置结构简单、维护方便且成本低。有效提高溢油浮标投放过程的实时性和有效性。
[0018]另外，根据本实用新型上述的溢油浮标的投放装置还可以具有如下附加的技术特征:
[0019]进一步地，所述浮标装卸件为机械手。
[0020]进一步地，所述机械手包括第一手爪和第二手爪，所述第一手爪和第二手爪位于所述托架的下表面上且相对设置，以在相互靠近时将所述溢油浮标装载至所述容纳通孔，在相互远离时由所述容纳通孔将所述溢油浮标投放。
[0021]进一步地，所述驱动装置包括:驱动电机；驱动件，所述驱动件分别与所述驱动电机和所述浮标装卸件相连，以根据所述驱动电机产生的驱动力驱动所述浮标装卸件运动。
[0022]进一步地，所述驱动装置包括设置在所述浮标装卸件的左右两侧的第一驱动装置和第二驱动装置。
[0023]进一步地，还包括:限位器，所述限位器设置在所述浮标装卸件的运动路线上，以限定所述浮标装卸件的运动距离。
[0024]进一步地，还包括:支撑杆，所述支撑杆设置在所述托架上，以使所述溢油浮标的投放装置通过所述支撑杆安装在无人机发动机支架上。
[0025]进一步地，所述浮标装卸件与所述溢油浮标接触面上设有橡胶垫。
[0026]进一步地，所述托架为航空铝板托架。
[0027]本实用新型第二方面公开了一种溢油浮标的投放系统，包括:投放装置，所述投放装置为如权利要求1-9任一项所述的溢油浮标的投放装置；和无人机，所述投放装置安装在所述无人机上，所述无人机根据水上溢油监测图像控制所述投放装置将所述溢油浮标投放至预定区域。
[0028]根据本实用新型的溢油浮标的投放系统，可在发生水上溢油事件后，由无人机挂装溢油浮标的投放装置，溢油浮标的投放系统装载的溢油浮标到达溢油事故水域，并完成自主投放，为国家水上溢油应急部门后续开展溢油跟踪定位、溢油回收处置提供技术支撑和物质保障。例如:使用无人机机载吊仓传感设备对水面溢油进行实时监测，无人机机载存储设备实时存储采集的图像数据，无人机机载通讯设备经过通讯链路，及时将机载设备采集的数据传递至国家溢油应急指挥中心，开展溢油浮标自主投放，投放后的浮标可为国家溢油应急处置部门实时提供水上溢油的扩散范围、动态漂移轨迹及环境信息。为国家水上溢油应急部门后续开展溢油跟踪定位、溢油回收处置提供技术支撑和物质保障。该投放系统结构简单、维护方便且成本低。有效提高溢油浮标投放过程的实时性和有效性。
[0029]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0031]图1是根据本实用新型一个实施例的溢油浮标的投放装置的示意图；
[0032]图2是根据本实用新型一个实施例的溢油浮标的投放装置的浮标装卸件和驱动装置的相互关系示意图；
[0033]图3是根据本实用新型一个实施例的溢油浮标的投放装置的浮标装卸件的示意图；
[0034]图4是根据本实用新型一个实施例的溢油浮标的投放装置的电路控制原理图；
[0035]图5是根据本实用新型一个实施例的溢油浮标的投放装置的投放溢油浮标的示意图；
[0036]图6A是根据本实用新型一个实施例的溢油浮标的投放装置的溢油浮标的示意图；以及
[0037]图6B是根据本实用新型一个实施例的溢油浮标的投放装置的投放溢油浮标剖面图。
【具体实施方式】
[0038]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0039]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0040]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0041]参照下面的描述和附图，将清楚本实用新型的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本实用新型的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本实用新型的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本实用新型的实施例的范围不受此限制。相反，本实用新型的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0042]以下结合附图描述根据本实用新型实施例的溢油浮标的投放装置及投放系统。
[0043]图1是根据本实用新型一个实施例的溢油浮标的投放装置的示意图。如图1所示，根据本实用新型一个实施例的溢油浮标的投放装置，包括:托架110、浮标装卸件120、驱动装置130和控制器140。
[0044]其中，托架110上设置有用于容纳溢油浮标的容纳通孔111。浮标装卸件120设置在托架110上以将溢油浮标200装载至容纳通孔111和由容纳通孔111将溢油浮标200投放。驱动装置130与浮标装卸件120相连，以根据驱动信号驱动浮标装卸件120装载或投放溢油浮标200。控制器140与驱动装置130相连，以向驱动装置130发送驱动信号。其中，托架为但不限于航空铝板托架。
[0045]如图2所示，浮标装卸件120为机械手。该机械手包括第一手爪121和第二手爪122，第一手爪121和第二手爪122位于托架110的下表面上且相对设置，以在相互靠近时将溢油浮标200装载至容纳通孔111，在相互远离时由容纳通孔111将溢油浮标200投放。
[0046]也就是说，托架110为溢油浮标的投放装置的安装单元，材料为航空铝板，如图1所示，以可以安装两个溢油浮标的溢油浮标的投放装置为例，则托架110的两边的开孔(即容纳通孔111)用于安装机械手以及固定溢油浮标200，托架110的中间也可设有一个开孔，该开孔用于固定控制器140。
[0047]在上述示例中，机械手可以认为是溢油浮标的投放装置的装载、固定和投放溢油浮标的单元，与上述两个容纳通孔111相匹配地，同样在左右各设置一个机械手。
[0048]进一步地，该开孔还可具有另外的作用，例如:在本实用新型的一个实施例中，溢油浮标的投放装置还可包括:支撑杆(图中未示出)，支撑杆设置在托架110上，以使溢油浮标的投放装置通过该支撑杆安装在无人机发动机支架(图中未示出)上。也就是说，该开孔还可用于固定支撑杆，通过支撑杆将整个溢油浮标的投放装置安装到无人机发动机支架上。
[0049]进一步地，如图2所示，驱动装置130包括:驱动电机131和驱动件132。驱动件132分别与驱动电机131和浮标装卸件120相连，以根据驱动电机131产生的驱动力驱动浮标装卸件120运动。
[0050]再次结合图2所示，驱动装置130包括设置在浮标装卸件120的左右两侧的第一驱动装置和第二驱动装置。
[0051]具体地说，结合图2所示，用于驱动每套机械手的驱动装置130可由2对直流驱动电机131 (左、右电机)、2对丝杠(左、右丝杠，丝杠为驱动件132的一种实施方式)。
[0052]本实用新型实施例的溢油浮标的投放装置还可包括:限位器(图中未示出)，限位器设置在浮标装卸件120的运动路线上，以限定浮标装卸件120的运动距离。
[0053]由直流驱动电机131和丝杠构成驱动装置130，推动机械手的每个手爪运动；手爪向内靠拢运动时，抓紧溢油浮标；手爪向外远离运动时，松开溢油浮标200 ;设置左、右两组驱动装置130，使两个手爪运动保持平行，保证夹持力均匀，保证投放垂直下坠。手爪由包括上述的两片手爪，手爪形状可按照溢油浮标200的结构和力学要求进行设计。
[0054]进一步地，如图3所示，还可在浮标装卸件120与溢油浮标接触面上设有橡胶垫123。即浮标装卸件120与溢油浮标接触面上设有橡胶等柔性材料，合拢时，与溢油浮标200的圆环接触面大于2/3环。限位器是机械手的安全保护装置，限定两个手爪的运动范围，不会因夹持过紧，损坏溢油浮标200。
[0055]如图4所示，控制器140做为溢油浮标的投放装置的操作控制单元，由2组机械手控制器、I个控制接口和I组手动开关构成。控制器分别控制左、右机械手，它由控制CPU和电机驱动电路组成。控制CPU可采用ARM7系列微控制器，完成指令译码、电机运动控制；电机驱动电路，按照控制信号完成驱动电机。控制接口为电子控制器到无人机控制系统的信号和电源接口，接口信号包括一根28V电源线、一根电源地线、4根开关信号线和一根信号地线。手动开关在无人机控制系统失效时，可以独立完成溢油浮标的投放装置的操作。控制器通过接收来自无人机控制系统的信号完成左、右溢油浮标的投放装置的操作。
[0056]溢油浮标的投放装置共有三个基本操作:
[0057]I)装载浮标。通过无人机控制系统控制机械手张开，放入溢油浮标，合拢机械手完成装载。
[0058]2)固定浮标。合拢状态下的机械手夹紧浮标，每个机械手的额定夹持重量〉10kg，并可承受6倍以上的瞬时过载冲击，结构安全可靠，在无人机飞行过程中保持稳定，晃动量极小，不会出现浮标因震动等原因抛出的情况。
[0059]3)投放浮标。如图5所示，通过无人机控制系统控制机械手张开，完成浮标的投放，机械手的平行运动可保证浮标垂直下降，不出现翻滚或卡死等恶劣情况。
[0060]根据本实用新型实施例的溢油浮标的投放装置，可在发生水上溢油事件后，由无人机挂装溢油浮标的投放装置，溢油浮标的投放装置装载的溢油浮标到达溢油事故水域，并完成自主投放，为国家水上溢油应急部门后续开展溢油跟踪定位、溢油回收处置提供技术支撑和物质保障。例如:使用无人机机载吊仓传感设备对水面溢油进行实时监测，无人机机载存储设备实时存储采集的图像数据，无人机机载通讯设备经过通讯链路，及时将机载设备采集的数据传递至国家溢油应急指挥中心，开展溢油浮标自主投放，投放后的浮标可为国家溢油应急处置部门实时提供水上溢油的扩散范围、动态漂移轨迹及环境信息。为国家水上溢油应急部门后续开展溢油跟踪定位、溢油回收处置提供技术支撑和物质保障。该投放装置结构简单、维护方便且成本低。有效提高溢油浮标投放过程的实时性和有效性。
[0061]在上述示例中，溢油浮标为溢油的定位浮标，以下对溢油的定位浮标进行详细描述。
[0062]图6A是根据本实用新型一个实施例的用于水上溢油的定位浮标的整体示意图。图6B是根据本实用新型一个实施例的用于水上溢油的定位浮标的剖面图。如图6A和图6B所示，根据本实用新型一个实施例的用于水上溢油的定位浮标，包括:浮标体710、定位装置720、环境传感器730、控制器740、通讯装置750和供电装置760。
[0063]其中，浮标体710具有密封空腔711，该浮标体710与水上油膜漂浮移动性能相似。定位装置720用于定位浮标体710的位置。环境传感器730用于检测浮标体710周围的环境信息。控制器740分别与定位装置720和环境传感器730相连，以对定位装置720和环境传感器730进行控制，并获取定位信息和环境信息。通讯装置750设置在控制器740和远程溢油监控平台(图1中未示出)之间。供电装置760用于为定位浮标供电，供电装置760与控制器740相连。结合图1所示，浮标体710、定位装置720、环境传感器730、控制器740、通讯装置750和供电装置760均设置在密封空腔711内。
[0064]以水上浮标(浮标体)作为载体，当水上船舶发生溢油事故后，将该浮标投放到溢油区域，从而可实时跟踪飘浮在水面上的溢油，掌握溢油的扩散范围及动态漂移轨迹，为国家溢油应急部门提供科学依据。
[0065]结合图6B所示，通讯装置750可通过设置在浮标体710的密封空腔711内的发射/接收天线170与远程溢油监控平台进行信息交互。
[0066]结合图6B所示，浮标体710包括:上壳体712、下壳体713和密封圈714。其中，下壳体713与上壳体712匹配。密封圈714设置在上壳体712和下壳体713之间，以便上壳体712和下壳体713扣合形成密封空腔711。浮标体710由非金属材料制成。例如塑料。
[0067]此外，供电装置760包括:电压源761和稳压/滤波器762 (即电源)。电压源7612通过稳压/滤波器762与控制器740相连。其中，稳压/滤波器762与控制器740之间可设有磁通开关(图6B中未示出)。稳压/滤波器762 (即电源)内置电源稳压装置、滤波装置，稳压/滤波器762 (即电源)前端与磁通开关相连接，后端与控制器740相连。磁铁放置在浮标体710的壳外部时，磁通开关断开，供电回路断开，该定位浮标失电；当磁铁移开浮标体710的壳外部后，磁通开关自动闭合，供电回路闭合，该定位浮标得电。
[0068]作为一个具体的不例，结合图6A和图6B所不,浮标体710由上壳体712、下壳体713、密封圈714、螺栓、垫片等组成；上壳体712、下壳体713密闭扣合形成类球形中空结构体(密封空腔711)，浮标体710内部安装有定位装置720、通讯装置750、天线模块(即发射/接收天线170)、供电装置760、主板模块(即控制器740)、传感器部件(即环境传感器730)等。浮标体710的上壳体712、下壳体713的结合面边缘处有外延平台，平台内设置有凹槽，密封圈714放置在凹槽内，起到防水、密封的作用。
[0069]结合图6B所示，定位装置720嵌入在主板模块(即控制器740)之上，输出端与主板模块(即控制器740)输入端相连，实时测算定位信息。通讯装置750的输入端与主板模块(即控制器740)输出端相连，借助主板模块(即控制器740)的信息处理能力，提高通讯效率；稳压/滤波器762 (电源)前端与磁通开关相连接，后端与主板模块(即控制器740)相连，用于浮标体710内部供电回路的通断；环境传感器730与主板模块(即控制器740)并行连接，可测量浮标周围环境信息；电压源761与稳压/滤波器762 (电源)输入端口相连，为主板模块(即控制器740)、定位装置720、通讯装置750、环境传感器730提供电力供应。
[0070]该定位浮标上轻下重，投入水中，位于浮标体710的上壳体712中的定位装置720、通讯装置750、发射/接收天线170在始终保持在中间平台的上方，确保信号的有效接收与发射；稳压/滤波器762 (电源)、主板模块(即控制器740)、环境传感器730、电压源761位于浮标体710的下壳体713中，实现各自功能，并起到平衡配重、调整漂浮姿态的辅助作用。
[0071]在本实用新型的一个实施例中，定位装置720包括但不限于:GPS定位装置、北斗卫星定位装置和Argos定位装置中的一种或多种。即定位装置720负责确定浮标体710的经纬度坐标，其可以为GPS模块、北斗卫星定位模块、Argos定位模块等；定位装置720可以为单一模块使用，也可以是模块的任意组合，以提高定位精度。定位装置720的输出端与主板模块(即控制器740)的输入端相连。
[0072]通讯装置750包括但不限于:海事卫星通讯装置、Argos通讯装置、VHF通讯装置和GPRS通讯装置中的一种或多种。即通讯装置750负责传输浮标体710的定位信息及环境信息，其主要有北斗卫星通讯模块、海事卫星模块、Argos通讯模块、VHF通讯模块、GPRS模块等。通讯装置750可以为单一模块，也可以是模块的任意组合，以提高通讯可靠性。该通讯装置750的输入端与主板模块(即控制器740)的输出端相连。
[0073]在本实用新型具体示例中，环境传感器730包括但不限于:用于检测水流速的流速传感器、用于检测水流向的流向传感器、用于检测水温度的温度传感器和用于检测油膜的油膜传感器。从而，可以检测但不限于流速、流向、温度、油膜等信息。
[0074]根据本实用新型实施例的用于水上溢油的定位浮标，使用定位装置及环境传感器实时测定浮标体的经纬度坐标及环境信息，运用通讯装置及时接收、发送、传输信号，经过通讯链路转接，将信号传递至溢油跟踪定位浮标系统的接收端(即远程溢油监控平台)，从而远程溢油监控平台可结合GIS地理信息为工作人员综合显示为电子海图，使工作人员可实时掌握水上溢油的扩散范围、动态漂移轨迹及环境信息。该定位浮标具有结构简单、测量精度高、可靠性强、成本低、维护方便等优点。该定位浮标可提高浮标体的跟踪、定位、通讯能力，确保溢油跟踪的实时性和准确性。
[0075]本实用新型的进一步实施例提供了一种用于水上溢油的监测系统，包括:定位浮标和远程溢油监控平台。其中，定位浮标为上述任意一个实施例所述的用于水上溢油的定位浮标。远程溢油监控平台与定位浮标远程无线相连，以根据定位信息和环境信息对水上溢油进行远程监控。
[0076]例如:浮标体内的定位装置、通讯装置借助控制器的高效处理功能，通过通讯装置及发射/接收天线，按照特定的编码制式，将浮标体的经纬度坐标及环境信息发送到远程控制中心的终端信息处理系统(即远程溢油监控平台)，远程溢油监控平台按照编码制式解码信息，结合GIS地理信息，实现电子海图显示。
[0077]根据本实用新型实施例的用于水上溢油的监测系统，使用定位装置及环境传感器实时测定浮标体的经纬度坐标及环境信息，运用通讯装置及时接收、发送、传输信号，经过通讯链路转接，将信号传递至溢油跟踪定位浮标系统的接收端(即远程溢油监控平台)，从而远程溢油监控平台可结合GIS地理信息为工作人员综合显示为电子海图，使工作人员可实时掌握水上溢油的扩散范围、动态漂移轨迹及环境信息。该定位浮标具有结构简单、测量精度高、可靠性强、成本低、维护方便等优点。该定位浮标可提高浮标体的跟踪、定位、通讯能力，确保溢油跟踪的实时性和准确性。
[0078]本实用新型的进一步实施例提供了一种溢油浮标的投放系统，包括:投放装置和无人机。其中，投放装置为如上述任意一个实施例所述的溢油浮标的投放装置。投放装置安装在无人机上，无人机根据水上溢油监测图像控制投放装置将溢油浮标投放至预定区域。
[0079]根据本实用新型实施例的溢油浮标的投放系统，可在发生水上溢油事件后，由无人机挂装溢油浮标的投放装置，溢油浮标的投放系统装载的溢油浮标到达溢油事故水域，并完成自主投放，为国家水上溢油应急部门后续开展溢油跟踪定位、溢油回收处置提供技术支撑和物质保障。例如:使用无人机机载吊仓传感设备对水面溢油进行实时监测，无人机机载存储设备实时存储采集的图像数据，无人机机载通讯设备经过通讯链路，及时将机载设备采集的数据传递至国家溢油应急指挥中心，开展溢油浮标自主投放，投放后的浮标可为国家溢油应急处置部门实时提供水上溢油的扩散范围、动态漂移轨迹及环境信息。为国家水上溢油应急部门后续开展溢油跟踪定位、溢油回收处置提供技术支撑和物质保障。该投放系统结构简单、维护方便且成本低。有效提高溢油浮标投放过程的实时性和有效性。
[0080]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0081]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同限定。
【权利要求】
1.一种溢油浮标的投放装置，其特征在于，包括: 托架，所述托架上设置有用于容纳所述溢油浮标的容纳通孔； 浮标装卸件，所述浮标装卸件设置在所述托架上以将所述溢油浮标装载至所述容纳通孔和由所述容纳通孔将所述溢油浮标投放； 驱动装置，所述驱动装置与所述浮标装卸件相连，以根据驱动信号驱动所述浮标装卸件装载或投放所述溢油浮标；和 控制器，所述控制器与所述驱动装置相连，以向所述驱动装置发送所述驱动信号。
2.根据权利要求1所述的溢油浮标的投放装置，其特征在于，所述浮标装卸件为机械手。
3.根据权利要求2所述的溢油浮标的投放装置，其特征在于，所述机械手包括第一手爪和第二手爪，所述第一手爪和第二手爪位于所述托架的下表面上且相对设置，以在相互靠近时将所述溢油浮标装载至所述容纳通孔，在相互远离时由所述容纳通孔将所述溢油浮标投放。
4.根据权利要求1所述的溢油浮标的投放装置，其特征在于，所述驱动装置包括: 驱动电机； 驱动件，所述驱动件分别与所述驱动电机和所述浮标装卸件相连，以根据所述驱动电机产生的驱动力驱动所述浮标装卸件运动。
5.根据权利要求1所述的溢油浮标的投放装置，其特征在于，所述驱动装置包括设置在所述浮标装卸件的左右两侧的第一驱动装置和第二驱动装置。
6.根据权利要求1所述的溢油浮标的投放装置，其特征在于，还包括: 限位器，所述限位器设置在所述浮标装卸件的运动路线上，以限定所述浮标装卸件的运动距离。
7.根据权利要求1所述的溢油浮标的投放装置，其特征在于，还包括: 支撑杆，所述支撑杆设置在所述托架上，以使所述溢油浮标的投放装置通过所述支撑杆安装在无人机发动机支架上。
8.根据权利要求1所述的溢油浮标的投放装置，其特征在于，所述浮标装卸件与所述溢油浮标接触面上设有橡胶垫。
9.根据权利要求1-8任一项所述的溢油浮标的投放装置，其特征在于，所述托架为航空铝板托架。
10.一种溢油浮标的投放系统，其特征在于，包括: 投放装置，所述投放装置为如权利要求1-9任一项所述的溢油浮标的投放装置；和 无人机，所述投放装置安装在所述无人机上，所述无人机根据水上溢油监测图像控制所述投放装置将所述溢油浮标投放至预定区域。
【文档编号】B63B22/00GK204037851SQ201420149395
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】杨瑞, 刘力, 程为平 申请人:交通运输部水运科学研究院