[發明專利]一種遠程控制無人艇啟停及錨泊的裝置及方法

有效

• 申請號: 201711417665.2
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108196537B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 楊詠林;李曉;向倫凱;蔣云;葉艷軍
• 申請（專利權）人: 四方繼保（武漢）軟件有限公司;北京四方繼保自動化股份有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張惠玲

1.一種遠程控制無人艇啟停及錨泊的方法，其特征在于，應用一種遠程控制無人艇啟停及錨泊的裝置，該裝置包括岸基監控臺、啟停控制模塊、無線通信模塊、供電模塊、主控系統及電動錨機；所述供電模塊為無人艇供電，所述啟停控制模塊和無線通信模塊由船載電池供電；所述主控系統包括控制模塊、通訊模塊及傳感器，用于控制無人艇的航行、艇載設備的電源分配以及電動錨機起錨或拋錨動作；所述岸基監控臺通過無線通信模塊向無人艇發送上電指令、斷電指令、起錨指令、拋錨指令及航行任務；所述岸基監控臺和啟停控制模塊通過無線通信模塊進行信息交互，所述啟停控制模塊接收岸基監控臺的上電指令和斷電指令并控制供電模塊上電或斷電，所述啟停控制模塊通過內部通信總線監聽主控系統的心跳信號及告警信號并根據主控系統的心跳消失時間或異常持續時間控制供電模塊斷電；所述岸基監控臺和主控系統通過無線通信模塊進行信息交互，所述主控系統接收岸基監控臺的起錨指令和拋錨指令并控制電動錨機起錨或拋錨；所述無線通信模塊采用數傳電臺或4G通訊模塊；所述啟停控制模塊采用低功耗設計，選用低功耗CPU和低功耗外圍器件；所述啟停控制模塊在無控制指令時處于待機狀態，在接收到控制指令時喚醒CPU進入運行狀態；所述供電模塊采用雙路電源，通過控制接觸器進行上電和斷電的無縫切換；所述電動錨機包括控制器、錨機和拉力傳感器，所述電動錨機接收主控系統的起錨指令、拋錨指令并向主控系統反饋錨機的工作狀態；所述電動錨機的控制器通過內部通信總線獲取聲納探測的水深信息，計算拋錨所需的錨鏈長度，控制所述錨機的轉速及時間，在錨機的拋錨動作執行完畢后根據所述拉力傳感器的數據判斷拋錨是否成功，拋錨成功后控制器存儲錨鏈長度；所述電動錨機的控制器根據存儲的錨鏈長度控制錨機的起錨停止動作；所述岸基監控臺通過監控中心控制面板或便攜控制箱或遙控鑰匙操作發出指令；

該方法包括以下步驟：

步驟1），開啟無人艇的總開關，所述啟停控制模塊及無線通信模塊持續帶電運行；

步驟2），所述岸基監控臺發送上電指令，上電指令通過所述無線通信模塊傳至啟停控制模塊，所述啟停控制模塊先通過供電模塊的第一路電源給無人艇的主控系統上電，監測所述主控系統的電壓和電流數值并判斷上電是否成功，若上電不成功，所述啟停控制模塊通過供電模塊的第二路電源給無人艇的主控系統上電，并將所述供電模塊的第一路電源異常信息發送至岸基監控臺；

步驟3），所述主控系統上電啟動，其傳感器檢測無人艇的周圍環境信息并發送至岸基監控臺，無人艇的周圍環境滿足起錨條件時，所述岸基監控臺發送起錨指令，起錨指令通過所述無線通信模塊傳至主控系統，所述主控系統將起錨指令轉換成控制命令并通過內部總線發送至電動錨機的控制器，所述電動錨機的控制器控制錨機啟動、工作轉速及時間并監測錨機的工作狀態直至起錨動作完成；

步驟4），無人艇啟動完成，所述主控系統接收岸基監控臺下達的航行任務并控制無人艇進入航行狀態，所述啟停控制模塊持續監測雙路電源的電量和供電回路狀態并在任一電源電量不足或供電回路故障時進行電源切換；

步驟5），無人艇航行過程中，所述啟停控制模塊通過內部通信總線監聽主控系統的心跳信號及告警信號并根據主控系統的心跳消失時間或異常持續時間控制供電模塊斷電；

步驟6），航行任務結束無人艇返港后，所述主控系統的傳感器檢測無人艇的周圍環境信息并發送至岸基監控臺，無人艇的周圍環境滿足拋錨條件時，所述岸基監控臺發送拋錨指令，拋錨指令通過所述無線通信模塊傳至主控系統，所述主控系統將拋錨指令轉換成控制命令并通過內部總線發送至電動錨機的控制器，所述電動錨機的控制器通過內部通信總線獲取聲納探測的水深信息，計算拋錨所需的錨鏈長度，控制所述錨機的轉速及時間，在錨機的拋錨動作執行完畢后根據所述拉力傳感器的數據判斷拋錨是否成功；

步驟7），拋錨成功后，所述電動錨機的控制器存儲錨鏈長度，所述岸基監控臺發送斷電指令，斷電指令通過所述無線通信模塊傳至啟停控制模塊，所述啟停控制模塊同時斷開供電模塊的兩路電源，實現對無人艇主控系統的斷電。