一种水面系统平台的方法和水面系统平台的制作方法
【专利摘要】一种水面系统平台，包括动力系统、任务系统及壳体，尤其是一种无人水上系统平台，其特征在于，所述壳体为轻质薄壁小型结构体，其中动力系统将自身产生的电能尤其是可再生能源输出给任务系统，任务系统传送作业指令给任务负载执行任务，再将任务结果通过收发终端向外发出。
【专利说明】一种水面系统平台的方法和水面系统平台
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种水面系统平台的方法和水上系统平台，尤其是一种无人水上系统 平台。
【背景技术】
[0002] 目前，开展水面及水下作业一般通过水面上的船体进行。随着人们加大对海洋开 发的力度及对我们周边水体状况的关切，一种经济方便可对水体持续作业的平台问题需要 得到解决。
[0003] 要对水体和涉及水体周围状况进行长时间的作业是件耗费大量资源的问题，一般 得频繁出动体型庞大的船只往返陆地与目的地进行现场作业及取换数据和提供动力，非常 不便。因此，需要一种经济方便可持续作业的水面系统平台。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术存在的问题，本发明提供一种水面系统平台的方法和水面系统平 台。
[0005] 第一方面，提供一种漂浮在水面的系统平台，包括：动力系统、任务系统及壳体。
[0006] 进一步的，所述的动力系统的能源来自平台自身，附着在壳体，包括：能源产生单 元、能量转换单元、能量存储单元、能量管理单元。
[0007] 所述能源产生单元为电池或再生能源或它们的组合，所述再生能源为太阳能、风 能等外部能源或波浪能等水体具有的能源，或它们的任意组合。
[0008] 所述能源转换单元为变压器和/或逆变器等。
[0009] 所述能源存储单元为锂电池和/或蓄电池等。
[0010] 所述能量管理单元通过电池管理系统判断输入电的类型、电量、电压、电流等及向 外输出电能。
[0011] 进一步的，所述的太阳能通过太阳能电池面板或薄膜太阳能电池组获得；所述风 能通过风力发电机获得，所述波浪能通过波浪能发电装置获得。
[0012] 所述的动力系统的能源来自平台自身，尤其是可再生能源，使本发明的水面系统 平台能远离陆地自主长时间作业，经济高效，也可实时远程监测，实现远程控制，满足了用 户多方面需求。
[0013] 第二方面，所述的任务系统，管理控制系统平台的运行，包括：与外界进行数据通 信的通讯模块，用以传递数据、图像、经纬度等；接收或发送数据、指令的接发终端，如GPS、 数字电台、卫星天线等；调用已有的指令或接收输入指令的指令模块，用以管理系统指令； 及根据指令执行任务的任务负载，如摄影机、像机、声纳、水下无人航行器、喇叭、电源充电 终端等。
[0014] 所述水面系统平台的任务系统可以根据系统平台的指令执行任务， 或者，接受外部信号所生成的任务指令执行任务。
[0015] 所述的任务系统，使本发明的水面系统平台能远离陆地自主长时间作业，经济高 效，也可实时远程监测，实现远程控制，满足了用户多方面需求。
[0016] 第三方面，所述的水面系统平台的壳体外朝向上有太阳能薄膜电池收集太阳能， 或者风力发电机用来捕获风能，所述壳体的朝水向有波浪能发电装置获得波浪能。
[0017] 进一步的，所述壳体的材料为碳纤、芳纶等复合材料，质量轻，刚性好，结构坚固， 表面有耐候耐腐涂层，耐海水腐蚀、耐老化、耐紫外线。
[0018] 通过所述壳体，水面系统平台可以利用丰富的可再生能源，实现能源自给，使本发 明的水面系统平台能远离陆地自主长时间作业，体型小，经济高效，也可实时远程监测，实 现远程控制，满足了用户多方面需求。
[0019] 第四方面，一种水面系统平台的方法，该方法包括： 附着在所述壳体的所述能源产生单元如电池或太阳能、风能等可再生能源，通过所述 能源转换系统储存在所述能源存储单元中，通过所述能源管理单元向所述任务负载输出电 能。
[0020] 进一步的，所述水面系统平台的动力系统为电池或再生能源或它们的组合，所述 再生能源为太阳能、风能等外部能源或波浪能等水体具有的能源，或它们的任意组合。
[0021] 所述任务系统包括：通讯模块、接发终端、指令模块、任务负载； 所述任务系统按系统平台的指令发送至任务负载执行任务， 从而实现无人自主工作。
[0022] 或从通讯模块获取外部传送的信息并转化为任务指令送至任务负载执行任务， 从而实现远程控制。
[0023] 再进一步的，所述任务负载可在水中或水面，也可以在水面上空。
[0024] 通过所述壳体，水面系统平台可以利用丰富的可再生能源，实现能源自给。
[0025] 可见，通过本发明的一种水面系统平台的方法，可使水面系统平台远离陆地自主 长时间作业，经济高效，也可实时远程监测，实现远程控制，满足了用户多方面需求。
[0026] 第五方面，所述一种水面系统平台，包括：处理器、存储器以及至少一个通讯模块 的接发终端，所述通讯模块的接发终端用于与外部进行通信，所述存储器用于存储程序指 令，所述处理器用于调用所述存储器存储的程序指令，所述指令用以发送给任务负载执行 的方法。
[0027] 可见，本发明提供的一种水面系统平台的方法及水面系统平台，通过自身能源系 统提供动力，使本发明的水面系统平台能远离陆地自主长时间作业，体型小，经济高效，也 可实时远程监测，实现远程控制，可以执行多种长时间任务，满足了用户多方面需求。
[0028]
【专利附图】
【附图说明】
[0029] 为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合 附图，对本发明作进一步详细的说明，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些示意 图，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图 获得其他的附图。
[0030] 图1是本发明水面平台总体示意图； 图2是本发明动力系统的示意图； 图3是本发明任务系统的示意图； 图中：1_壳体 2-动力系统 3-任务系统 S10-能量产生单元S20-能量转换单元S30-能量存储单元S30-能量管理单元 D10-收发终端D20-通信模块D30-指令模块D40-任务负载
【具体实施方式】
[0031] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0032] 实施例1 本实施例提供了一种水面系统平台的方法及水面系统平台，参见图1，包括：壳体1，动 力系统2,任务系统3。
[0033] 其中，所述壳体1的材料为碳纤维、芳纶等复合轻质材料，壳体1表面涂有耐海水 腐蚀、耐老化、耐紫外线的树脂，壳体缝隙用耐候胶或树脂密封。
[0034] 动力系统2的能量产生单元S10为锂离子电池提供电能，任务系统3采集、存储任 务负载D40即金属元素传感器所探测出的数据，这些数据经汇集处理后，通过通信模块D20 即数据电台由收发终端D10即无线天线向远方接收端发出数据信号。
[0035] 本实施例提供的方法，通过一种自身能源的水面系统平台，可以实现无人远程监 测水质情况，简单高效，满足了用户远程监测的需求。
[0036] 实施例2 本实施例提供了一种水面系统平台的方法及水面系统平台，其特征在于： 参见图2,本实施例中，所述能量产生单元S10为薄膜太阳能电池，薄膜太阳能电池通 过树脂附着在壳体上，薄膜太阳能电池产生的电能通过能量转换单元S20即逆变器转换为 5V电压的电能存储在能量存储单元S30即蓄电池中。
[0037] 参见图3,本实施例中，薄膜太阳能电池产生的电能供给所述的任务系统3,任务 系统调用经处理器处理后的工作指令给摄像头，摄像头根据指令执行作业，即每五分钟进 行一次拍照，并实时将图像上传到处理器中，处理器将图像数据传输给数字电台，通过无线 天线将图像数据发向远方接收端。另一方面，通过无线天线可接收远程通信信号，水面系统 平台将新接收的信息转化为任务指令发送给摄像头，摄像头在下一小时内执行新指令，每 一分钟进行一次拍照。
[0038] 本实施例提供的方法，通过一种可再生能源的水面系统平台，可以进行远程查看 水下图像，实时高效，经济高效，满足用户远程控制的多方面需求。
[0039] 另一实施例中，所述能量产生单元S10为太阳能和波浪能，白天太阳能及波浪能 同时提供电能，夜间由波浪能继续产生电能。所述任务负载D40为水面摄像头及喇叭。所 述摄像头发现外物靠近所述水面系统平台时，发送信号给喇叭使喇叭及时发出声音。
[0040] 本实施例是与上述实施例属于同一构思，其具体实现原理、实现过程和技术效果 类似，此处不再赘述。
[0041] 本实施例提供的方法，通过一种可再生能源的水面系统平台，可以实现全天进行 作业的需求，体型小，并可实时远程查看、监控，进而满足了用户的多方面需求。
[0042] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以 通过程序来指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中， 该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；前述的存储介质包括ROM、RAM、磁碟或 者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[〇〇43] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而不是全部的实施例，并不用 以限制本发明。对于所属领域的普通技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的 任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种水面系统平台，其特征在于， 水面平台为漂浮在水面的系统平台，包括： 动力系统，为系统平台提供电能； 任务系统，管理控制系统平台的运行； 壳体，水面系统平台的结构体。
2. 根据权利要求1所述的水面系统平台，其特征在于： 所述动力系统的能源来自平台自身，附着在壳体，包括： 能源产生单元、能量转换单元、能量存储单元、能量管理单元。
3. 根据权利要求2所述的动力系统，其特征在于： 所述能源产生单元为电池或再生能源或它们的组合，再生能源为太阳能、风能等外部 能源或波浪能等水体具有的能源，或它们的任意组合； 所述能源转换单元为变压器和/或逆变器等； 所述能源存储单元为锂电池和/或蓄电池等； 所述能量管理单元管理水面系统平台的电能，包括生产、转化、储存能源，控制电能及 输出、分配电能。
4. 根据权利要求3所述的动力系统，其特征在于： 所述太阳能通过光伏面板获得； 所述风能通过风力发电机获得； 所述波浪能通过波浪能发电装置将波浪涌动所蕴含的动能转化为电能。
5. 根据权利要求1所述的水面系统平台任务系统，其特征在于： 所述任务系统包括： 通讯模块，与外界进行数据通信，传递数据、图像、经纬度等； 接发终端，接收或发送数据、指令，为GPS、数字电台、卫星天线等； 指令模块，管理系统指令，调用已有的指令或接收、输入、转化指令，包括：处理器、存储 器； 任务负载，根据指令执行任务，为摄影机、像机、声纳、水下无人航行器、喇叭、电源充电 终端等，可在水中、水面或水面上空。
6. 根据权利要求5所述的任务系统，其特征在于： 所述任务系统根据系统平台的指令执行任务，或接受外部指令执行操作。
7. 根据权利要求1所述的水面系统平台任务系统，其特征在于， 所述壳体，其特征在于： 壳体为无人平台的薄壁结构体，为封闭结构或开有具一定功用的孔如出气孔； 壳体，外朝向上有太阳能薄膜电池和/或风力发电机，和/或朝水向有波浪能发电装 置； 壳体材料为复合材料如碳纤、芳纶等，壳体表面有耐候耐腐涂层。
8. -种水面系统平台的方法，该方法包括： 所述壳体包含一自身动力系统； 所述任务系统，由动力系统提供动力，发送任务指令执行任务。
9. 如权利要求8所述的水面系统平台的方法，其中： 所述动力系统为电池或再生能源或它们的组合，再生能源为太阳能、风能等外部能源 或波浪能等水体具有的能源，或它们的任意组合； 所述任务系统包括：通讯模块、接发终端、指令模块、任务负载； 所述任务系统按系统平台的指令发送至任务负载执行任务，或从外部通讯获取信息转 化为任务指令送至任务负载执行任务。
10.如权利要求9所述的水面系统平台的方法，其特征在于： 所述通讯模，与外界进行数据通信，传递数据、图像、经纬度等； 所述接发终端，接收或发送数据、指令，为GPS、数字电台、卫星天线等； 所述指令模块，管理系统指令，调用已有的指令或接收、输入、转化指令，包括：处理器、 存储器； 所述任务负载，根据指令执行任务，为摄影机、像机、声纳、水下无人航行器、喇叭、电源 充电终端等，可在水中、水面或水面上空。
【文档编号】H02S10/10GK104085508SQ201410358617
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月26日 优先权日:2014年7月26日
【发明者】李庆松, 李庆华 申请人:李庆松