本发明涉及景区水域观光船技术领域，特指一种电推观光船太阳能风帆。
背景技术：
我国近几年旅游事业发展迅猛，民众在满足物质生活需求的同时开始追求精神层次上的满足。拥有广阔水域资源地区迎来了发展的黄金时期，但旅游业发展的同时也给当地水域造成了越来越严重的污染，其中以柴油机和汽油为动力的游览船便是主要污染源。其噪声、烟尘废气以及油料泄漏等不仅对水域生态环境造成了很大的破坏，而且影响游客的旅行体验，更不利于景区的长期发展，因此研究设计以绿色能源为主动力的观光观光船具有重要意义。
技术实现要素：
针对以上问题，本发明提供了一种电推观光船太阳能风帆，利用丰富的风力资源作为辅助动力，以太阳能光电转换技术为观光船供电，可实现观光船的绿色化，且进一步改良风帆对风能的利用效率，做到风帆攻角和太阳入射角控制的智能化，实现风光的高效利用。另外，太阳能与风能的结合，使船舶的运行性能更佳，适用范围更广。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种电推观光船太阳能风帆，包括观光船，观光船的顶部两侧对称设有多个太阳能风帆，且同一侧的多个太阳能风帆均固定于中空圆管上，太阳能风帆的桅杆上固定有齿轮，中空圆管内设有与齿轮对应啮合的齿条，观光船的顶部中间设有多块光伏电池板，观光船的驾驶室内设有自动化控制器，观光船的船艏上设有风速风向仪与辐照感受器。
进一步而言，所述观光船内部设有驱动螺旋浆旋转的电动机与蓄电池，驱动螺旋浆旋转的电动机与蓄电池分别电联接于光伏电池板。
进一步而言，所述观光船顶部同一侧的多个太阳能风帆上的齿轮均与同一条齿条啮合，齿条连接有饲服电机。
进一步而言，所述观光船的顶部还设有驱动中空圆管旋转的电动机。
进一步而言，所述观光船的船艏上还设有自动化控制器的检测机构。
进一步而言，所述观光船的驾驶室内还设有可提示用户选择航线以及可设置当前时间的lcd。
本发明的有益效果：
利用丰富的风力资源作为辅助动力，以太阳能光电转换技术为观光船供电，可实现观光船的绿色化，且进一步改良风帆对风能的利用效率，做到风帆攻角和太阳入射角控制的智能化，实现风光的高效利用。另外，太阳能与风能的结合，使船舶的运行性能更佳，适用范围更广，该装置操作简单快捷，可以有效解放人力物力，极大的降低了观光船运营对景区水域环境的破坏，并具有良好的经济性。
附图说明
图1是光能利用效果图；
图2是风力助航效果图；
图3是风光转换结构俯视图；
图4是太阳能风帆工作原理图；
图5是观光船电力系统框图。
1.观光船；2.中空圆管；3.太阳能风帆；4.光伏电池板；5.齿轮；6.齿条。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。
如图1至图5所示，本发明所述一种电推观光船太阳能风帆，包括观光船1，观光船1的顶部两侧对称设有多个太阳能风帆3，且同一侧的多个太阳能风帆3均固定于中空圆管2上，太阳能风帆3的桅杆上固定有齿轮5，中空圆管2内设有与齿轮5对应啮合的齿条6，观光船1的顶部中间设有多块光伏电池板4，观光船1的驾驶室内设有自动化控制器，观光船1的船艏上设有风速风向仪与辐照感受器。以上所述构成本发明基本结构。
本发明通过太阳能风帆3与光伏电池板4的结合，利用丰富的风力资源作为辅助动力，以太阳能光电转换技术为观光船供电，可实现观光船的绿色化，且进一步改良风帆对风能的利用效率，做到风帆攻角和太阳入射角控制的智能化，实现风光的高效利用。另外，太阳能与风能的结合，使船舶的运行性能更佳，适用范围更广，该装置操作简单快捷，可以有效解放人力物力，极大的降低了观光船运营对景区水域环境的破坏，并具有良好的经济性。
其中，齿轮5与齿条6均设于中空圆管2内，通过中空圆管2可起到良好的防水防锈性，齿条6通过饲服电机带动滑动，从而通过齿条6的运动进而改变太阳能风帆3的角度，自动化控制器安装在驾驶室位置，便于操作，风速风向仪与辐照感受器置于游船船艏，用以对游船状态和环境参数进行测量，为太阳能风帆3是否进行工作模式的转换提供技术支持。
更具体而言，所述观光船1内部设有驱动螺旋浆旋转的电动机与蓄电池，驱动螺旋浆旋转的电动机与蓄电池分别电联接于光伏电池板4。采用这样的结构设置，船舶电力一部分由光伏发电提供，另一部分由蓄电池提供，当太阳辐射较强，光伏发电在直接供给电动机供电驱动螺旋浆的同时，将剩余的电量储存在蓄电池中，若辐射较弱、光伏发电不足时，蓄电池放电，维持电动机的正常运行，此外，蓄电池联接逆变器，可为船上其它交流负载供电。
更具体而言，所述观光船1顶部同一侧的多个太阳能风帆3上的齿轮5均与同一条齿条6啮合，齿条6连接有饲服电机。采用这样的结构设置，保证了同一侧的太阳能风帆3转动的同一性，避免了动力装置过多造成的成本增加。
更具体而言，所述观光船1的顶部还设有驱动中空圆管旋转的电动机。采用这样的结构设置，通过电动机驱动中空圆管2旋转，从而实现控制桅杆旋起或下降，起到转换功能模式的作用。
更具体而言，所述观光船1的船艏上还设有自动化控制器的检测机构。采用这样的结构设置，可以为太阳能风帆3的工作状态进行基础判定。
更具体而言，所述观光船1的驾驶室内还设有可提示用户选择航线以及可设置当前时间的lcd。在安全性范围内，系统将通过lcd提示用户选择航线以及设置当前时间，便于为操作人员提供辅助。
本发明所述太阳能风帆工作原理：经由风速风向仪与辐照感受器收集风力、风向与太阳能辐射并对风力大小进行初步判断，当检测到风力过强，并对游船的安全运营产生影响时，直接转换为光伏发电模式，在安全性范围内，系统将通过lcd提示用户选择航线、设置当前时间，lcd将显示选择信息，指导用户完成配置，配置完成后等待定时器中断触发。进入定时器中断后，进行数据采集，首先判断当前风力情况，当风向不稳定(风向不稳定的判断：建立宽n的一维数组，将n次定时器中断时采集的风速风向数据存入，每n次进行风速风向分析，超过某阈值，转换工作模式)，考虑到节能问题，船帆收起后控制系统进入休眠状态。如果风力情况正常，进行风能光能收益比较，通过伺服电机执行响应(最大风能，系统实时采集风速、风向、攻角并调取数据库中的航向进行计算；最大光能，通过系统对太阳入射角和辐照强度的实时采集，以及数据库中相关数据进行计算)，如果风能收益更高，采用风向自适应策略，调整帆向使风能利用效果达到最好；如果光能收益更高，则采用辐照自适应策略，通过调取数据库中辐照自适应下的最佳帆向，以控制伺服电机调整帆向使光能收益更高。通过不同条件下的自适应，使船体更加节能环保。
以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。