一种海上浮空器系统及其海上任务工作方法与流程

本申请涉及但不限于浮空器，尤指一种海上浮空器系统及其海上任务工作方法。

背景技术：

1、随着沿海经济的迅猛发展，近海海域遭到越来越严重的污染，海洋生态环境日趋恶化，除海洋污染外，例如工程建设以及渔业生产都会使海洋生态环境遭到破坏，因此对于海洋环境监测的研究与开发就显得极为重要。

2、目前对海洋环境的监测主要是通过浮标、无人机以及海上巡逻船等手段来进行。但浮标浮于海面之上，其无法观察到较大范围海面的情况，无人机续航时间短，无法满足远距离不间断工作的需求。海上巡逻船需要工作人员长期值守和巡逻，需要投入较多的人力物力，也无法实现全天候大范围的监视巡逻。

技术实现思路

1、本发明的目的：为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种海上浮空器系统及其海上任务工作方法，以解决用于海洋环境监测的现有方式，难以兼顾大范围、远距离以及不间断工作监控需求的问题。

2、本发明的技术方案：第一方面，本发明实施例提供一种海上浮空器系统，包括：浮筒组件、充气模组、电气控制模组、充气翼伞15，以及与充气翼伞15分别连接的任务设备14和储缆装置4；

3、其中，所述浮筒组件包括：浮筒筒体1，设置于浮筒筒体1顶部的浮筒盖17，浮筒筒体1的外部安装有太阳能电池板2；所述浮筒筒体1内部舱室中放置有充气模组、电气控制模组、充气翼伞15、任务设备14和储缆装置4，充气翼伞15与储缆装置4之间通过系留缆绳16连接，电气控制模组与太阳能电池板2电连接，用于通过太阳能电池板2为其提供供电保障；

4、所述充气模组通过充气管路3与充气翼伞15相连接，其充气管路3上设置有与电气控制模组电连接的管路阀门，以通过电气控制模组控制充气模组中管路的接通与关闭，以控制对充气翼伞15的充气，且使其充气后连带任务设备14同时脱离出浮筒筒体1，并通过置于浮筒筒体1内的储缆装置4对脱离的充气翼伞15进行系留。

5、可选地，如上述的海上浮空器系统中，所述浮筒筒体1内部通过隔板7分隔为上部舱室，中间舱室和底部舱室，上部舱室中还通过隔板7将中部区域划分出管路舱室；

6、其中，任务设备14、储缆装置4放置于上部舱室的隔板7上，充气翼伞15以折叠状态收纳在上部舱室内。

7、可选地，如上述的海上浮空器系统中，所述充气模组包括：高压氦气瓶8，通过充气管路3与高压氦气瓶8瓶口依次连接的电磁阀6和节流阀5，且节流阀5还通过充气管路3与充气翼伞15的充气口连接；

8、其中，所述高压氦气瓶8放置于中间舱室中，并通过卡箍9固定在浮筒筒体1内壁上，高压氦气瓶8顶端设置一隔板7，用于放置节流阀5和电磁阀6，节流阀5后端的充气管路3通过上部舱室中部的管路舱室连接到充气翼伞15的充气口处。

9、可选地，如上述的海上浮空器系统中，

10、所述充气模组还包括：与电气控制模组电连接的自动脱离接头100，所述自动脱离接头100一端安装于充气翼伞15的充气口处，另一端安装在充气管路3中用于与充气翼伞15充气口对接的位置；用于通过电气控制模组控制自动脱离接头100两端对接后，接通高压氦气瓶8到充气翼伞15之间的气路实现对充气翼伞15的充气，还用于在完成充气后控制自动脱离接头100两端分离，以使得充气翼伞15连带任务设备14脱离出浮筒筒体1。

11、可选地，如上述的海上浮空器系统中，所述自动脱离接头100包括：单向阀101、永磁铁102、电磁铁103、电磁铁安装座104；

12、其中，单向阀101与永磁铁102胶接为一体，通过单向阀101安装于充气翼伞15的充气口处，电磁铁103、电磁铁安装座104胶接为一体，通过电磁铁安装座104安装于充气管路3中用于与充气翼伞15充气口对接的位置。

13、可选地，如上述的海上浮空器系统中，所述电气控制模组包括：安装于底部舱室中的电池模块11、水下无线通信模块12和测控模块13，以及设置于岸基的岸基无线通信设备18；

14、其中，所述测控模块13分别通过线路与电池模块11、水下无线通信模块12、节流阀5、电磁阀6、自动脱离接头100和浮筒盖17电连接；电池模块11还通过线路与太阳能电池板2电连接；

15、所述电气控制模组，用于通过电池模块11向其提供工作电源，水下无线通信模块12与岸基无线通信设备18之间进行通信，由岸基人员通过岸基无线通信设备18向测控模块13发出远程指令，指示测控模块13控制电磁阀6的开关、控制节流阀5的气体流量，控制浮筒盖17的打开或关闭、控制自动脱离接头100的对接或脱离。

16、可选地，如上述的海上浮空器系统中，

17、所述浮筒筒体1的底部舱室通过螺栓10与浮筒筒体1中部舱连接成一体，用于在对高压氦气瓶8进行补气或者对浮筒筒体1内部设备进行维护时，通过螺栓10拆卸底部舱室。

18、可选地，如上述的海上浮空器系统中，

19、所述任务设备14包括摄像头、通信设备、环境监测设备中的至少一个，用于通过海上浮空器系统将任务设备14带动预设海域后，对海洋环境实现全气候水域、长时连续实时在线监测。

20、第二方面，本发明实施例还提供一种海上浮空器系统的海上任务工作方法，采用如上述任一项所述的海上浮空器系统执行海上监测任务，海上任务工作方法包括：

21、当海上浮空器系执行工作任务时，岸基人员通过岸基无线通信模块18远程对测控模块13发出控制指令，由水下无线通信模块12接收到控制指令后，通过测控模块13控制相关电气设备执行充气操作，并在完成对充气翼伞15的充气后，通过测控模块13控制充气翼伞15实现与充气管路3的脱离。

22、本发明的有益效果：本发明实施例提供一种海上浮空器系统及其海上任务工作方法，通过岸基无线通信设备18、水下无线通信模块12实现远程无线控制，通过太阳能电池板2、电池模块11、测控模块13等实现系统的供电以及相关电气控制，通过高压氦气瓶8、充气管路3、节流阀5、电磁阀6、自动脱离接头100等实现对充气翼伞15的自动充气以及脱离放飞，从而保证搭载的任务设备14能够正常的工作，任务设备14主要例如为摄像头、通信设备以及环境监测等设备，用于对海洋环境的实现全气候水域、长时连续实时在线监测。本发明实施例提供的海上浮空器系统，相对于海上巡逻船可大大的提升对海洋环境监测的效率，有效解决现有海上通信监测续航时间短、费用高昂、监测范围小的缺陷，实现高自动化和高效率的海洋环境监测以及海上应急通信，对提升海洋环境保护、海洋经济的发展和建设具有重要意义。

23、本发明实施例提供的海上浮空器系统，具有远程遥控自动充气放飞、快速部署、留空时间长、监测范围广等特点，可将其大范围布置在相关海域，通过搭载不同的任务设备可实现对海洋环境的监测以及应急通信等功能，可应用在海上联合搜救、海洋灾害监测与预警、港口警戒监视、旅游等行业和领域以及智慧海洋工程建设。

技术特征：

1.一种海上浮空器系统，其特征在于，包括：浮筒组件、充气模组、电气控制模组、充气翼伞(15)，以及与充气翼伞(15)分别连接的任务设备(14)和储缆装置(4)；

2.根据权利要求1所述的海上浮空器系统，其特征在于，所述浮筒筒体(1)内部通过隔板(7)分隔为上部舱室，中间舱室和底部舱室，上部舱室中还通过隔板(7)将中部区域划分出管路舱室；

3.根据权利要求2所述的海上浮空器系统，其特征在于，所述充气模组包括：高压氦气瓶(8)，通过充气管路(3)与高压氦气瓶(8)瓶口依次连接的电磁阀(6)和节流阀(5)，且节流阀(5)还通过充气管路(3)与充气翼伞(15)的充气口连接；

4.根据权利要求3所述的海上浮空器系统，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的海上浮空器系统，其特征在于，所述自动脱离接头(100)包括：单向阀(101)、永磁铁(102)、电磁铁(103)、电磁铁安装座(104)；

6.根据权利要求4所述的海上浮空器系统，其特征在于，所述电气控制模组包括：安装于底部舱室中的电池模块(11)、水下无线通信模块(12)和测控模块(13)，以及设置于岸基的岸基无线通信设备(18)；

7.根据权利要求6所述的海上浮空器系统，其特征在于，

8.根据权利要求1～7中任一项所述的海上浮空器系统，其特征在于，

9.一种海上浮空器系统的海上任务工作方法，其特征在于，采用如权利要求1～8中任一项所述的海上浮空器系统执行海上监测任务，海上任务工作方法包括：

技术总结
本发明实施例公开了一种海上浮空器系统及其海上任务工作方法，系统中浮筒筒体的外部安装有太阳能电池板，内部舱室中放置有充气模组、电气控制模组、充气翼伞、任务设备和储缆装置，充气翼伞与储缆装置之间通过系留缆绳连接，电气控制模组与太阳能电池板电连接；充气模组通过充气管路与充气翼伞相连接，充气管路上设置有与电气控制模组电连接的管路阀门，以控制充气模组中管路的接通与关闭，对充气翼伞的充气，且使其充气后连带任务设备同时脱离出浮筒筒体，并通过储缆装置对脱离的充气翼伞进行系留。本发明实施例提供的技术方案解决了用于海洋环境监测的现有方式，难以兼顾大范围、远距离以及不间断工作监控需求的问题。

技术研发人员：舒欣,梁杰,赖贞华,马诚,万欢
受保护的技术使用者：中国特种飞行器研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12