一种无人帆船用充气翼帆的装置及控制系统

本发明涉及无人帆船，尤其是涉及一种无人帆船用充气翼帆的装置及控制系统。

背景技术：

1、帆船具有悠久的历史，依靠自然的风力进行动力驱动，无人帆船技术是基于有人帆船技术的历史延续，与现在科技技术的融合，来装备现阶段的无人帆船，无人帆船上有很多结构，其中就有无人帆船用转向装置；现有的无人帆船用转向装置在使用时存在一定的弊端，现有的无人帆船上的桅杆不能自动折叠，且根据风速和风向的不同桅杆自动转向比较困难，同时无人帆船上的翼帆设计不能合理利用风能，能耗消耗大，不能根据风速风向自动调节，不满足人们的要求。

2、因此，有必要提供一种无人帆船用充气翼帆的装置及控制系统。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、因此，本发明所要解决的技术问题是无人帆船充气翼帆不能折叠及自动充气对风能使用率质量不高的问题。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种无人帆船用充气翼帆的装置，其特征在于，包括，固定座、桅杆、充气翼帆、压缩机，所述固定座的上端外表面安装有管间连锁单元，管间连锁单元的中心位置设置安装所述桅杆，所述桅杆的上端与所述充气翼帆的上端固定连接，所述充气翼帆的底部设有充气口与排气口，所述充气口与所述压缩机紧固连接，所述桅杆设置在所述充气翼帆内部。

4、作为本发明所述无人帆船用充气翼帆的装置的一种优选方案，所述桅杆为中空体设置为可伸缩的圆柱形杆，所述桅杆是由多个长度相同粗细不同的圆杆相互插接形成。

5、作为本发明所述无人帆船用充气翼帆的装置的一种优选方案，所述充气翼帆充气口与所述压缩机的连接处设置有压力传感器，所述充气翼帆排气口固定连接抽气机。

6、作为本发明所述无人帆船用充气翼帆的装置的一种优选方案，所述固定座设置安装船舱内部，所述固定座与船舱焊接连接。

7、作为本发明所述无人帆船用充气翼帆的装置的一种优选方案，所述充气翼帆设计成凹凸不平等间距的截面，由多个条形凸起组成，所述充气翼帆的两面设计相同。

8、作为本发明所述无人帆船用充气翼帆的装置的一种优选方案，所述桅杆上设置若干根支撑条，所述支撑条横向固定在所述桅杆上，所述支撑条在所述充气翼帆内部。

9、作为本发明所述无人帆船用充气翼帆的装置的一种优选方案，所述桅杆顶部设置安装风速风向传感器。

10、本发明的有益效果：通过对桅杆设置成可伸缩式的，增加了使用场景，对遇到限高的桥梁可以收缩桅杆，更方便通过。在桅杆的外部设置充气式翼帆，同时在桅杆上设置安装若干条支撑条，可以增强充气翼帆的稳定性，不会随风吹前后倒，因为桅杆是可伸缩的，充气翼帆在放气时或放气后可以根据桅杆的伸缩而伸缩，对特殊的船帆逆行有优势，面对暴风雨也没问题，膨起的风帆能有效吸收能量，若天气过于恶劣，也能迅速收起，无论是面对变化多端的现象，对进港、过桥都是很多优势，增加了系统的适应性，提高了翼帆的使用率，用途广泛。

11、鉴于无人帆船充气翼帆问题效率还能进一步提高的问题，提出了一种控制系统。

12、为解决上述技术问题，本发明还提供如下技术方案：一种控制系统，其包括上述实施例任一所述的无人帆船用充气翼帆的装置，以及，包括控制组件、控制箱、控制器、运动传感器、启停模块、故障模块、报警模块、信号收发模块、管间连锁单元、压力传感器、图像传感器、风速风向传感器，所述运动传感器通过信号线与所述管间连锁单元电连接，所述压力传感器与所述压缩机及所述抽气机和所述启停模块电连接，所述报警模块、所述压力传感器、所述风速风向传感器及控制器电连接，所述风速风向传感器与所述图像传感器及管间连锁单元电连接，所述启停模块与所述管间连锁单元、压力传感器及所述控制器电连接，所述控制器与所述故障模块、信号收发模块、所述控制箱及控制组件电连接。

13、本发明的另一有益效果：通过增设控制系统，可以使帆船根据当时环境自动控制翼帆，通过控制器与传感器及模块之间的配合，桅杆可以自动伸缩充气的翼帆，全自动化智能调整，如遇到暴风雨极端天气情况，翼帆可以根据压力传感器及风速风向传感器传输的数据，控制系统可以收缩，如遇到翼帆充气、放气或伸缩故障时，这时会触发故障模块，故障模块会启动报警模块发出警报，通过信号收发模块发送到工作人员设备终端，可以及时维修止损。当翼帆完全打开时，可以捕捉最大风力，可达到节能航行，实现全流程智能化。

技术特征：

1.一种无人帆船用充气翼帆的装置，其特征在于，包括，固定座(101)、桅杆(103)、充气翼帆(104)、压缩机(109)，所述固定座(101)的上端外表面安装有管间连锁单元(102)，管间连锁单元(102)的中心位置设置安装所述桅杆(103)，所述桅杆(103)的上端与所述充气翼帆(104)的上端固定连接，所述充气翼帆(104)的底部设有充气口(107)与排气口(106)，所述充气口(107)与所述压缩机(109)紧固连接，所述桅杆(103)设置在所述充气翼帆(104)内部。

2.根据权利要求1所述无人帆船用充气翼帆的装置，其特征在于：所述桅杆(103)为中空体设置为可伸缩的圆柱形杆状，所述桅杆(103)是由多个长度相同粗细不同的圆杆相互插接形成。

3.根据权利要求2所述无人帆船用充气翼帆的装置，其特征在于：所述充气翼帆(104)充气口(107)与所述压缩机(109)的连接处设置有压力传感器(108)，所述充气翼帆(104)的排气口(106)固定连接抽气机。

4.根据权利要求1所述无人帆船用充气翼帆的装置，其特征在于：所述固定座(101)设置安装在船舱内部，所述固定座(101)与船舱焊接连接。

5.根据权利要求3所述无人帆船用充气翼帆的装置，其特征在于：所述充气翼帆(104)设计成凹凸不平，等间距的截面，由若干个条形凸起组成，所述充气翼帆(104)的两面设计相同。

6.根据权利要求3所述无人帆船用充气翼帆的装置，其特征在于：所述桅杆(103)上设置若干根支撑条(105)，所述支撑条(105)横向固定在所述桅杆(103)上，所述支撑条(105)在所述充气翼帆(104)内部。

7.根据权利要求2所述无人帆船用充气翼帆的装置，其特征在于：所述桅杆(103)的顶部设置安装风速风向传感器(110)。

8.一种控制系统，其特征在于：包括权利要求1-7任一所述的无人帆船用充气翼帆的装置，以及，包括控制组件(200)、控制器(201)、运动传感器(300)、启停模块(400)、故障模块(500)、报警模块(600)、信号收发模块(700)、管间连锁单元(102)、压力传感器(108)、图像传感器(800)、风速风向传感器(110)，所述运动传感器(300)通过信号线与所述管间连锁单元(102)电连接，所述压力传感器(108)与所述压缩机(109)及所述抽气机和所述启停模块(400)电连接，所述报警模块(600)、所述压力传感器(108)、所述风速风向传感器(110)及所述控制器(201)电连接，所述风速风向传感器(110)与所述图像传感器(800)及管间连锁单元(102)电连接，所述启停模块(400)与所述管间连锁单元(102)、压力传感器(108)及所述控制器(201)电连接，所述控制器(201)与所述故障模块(500)、所述信号收发模块(700)、所述控制器201及控制组件(200)电连接。

技术总结
本发明公开了一种无人帆船用充气翼帆的装置及控制系统，其包括，固定座、桅杆、充气翼帆、压缩机，所述固定座的上端外表面安装有管间连锁单元，管间连锁单元的中心位置设置安装所述桅杆，所述桅杆的上端与所述充气翼帆的上端固定连接，所述充气翼帆的底部设有充气口与排气口，所述充气口与所述压缩机紧固连接，所述桅杆设置在所述充气翼帆内部。本发明在无人帆船的翼帆上设置充气翼帆及可伸缩桅杆，可以使帆船在进行测量工作时更节能和安全，具有使用范围广、场景多、局限性小等优点。

技术研发人员：缪克银,李臣
受保护的技术使用者：江苏海事职业技术学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15