[發(fā)明專(zhuān)利]一種模塊化無(wú)人智能拖輪結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011384119.5
• 申請(qǐng)日: 2020-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112407175B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮居;王建華;王昱博;姜洪巖;王柱亞;鄭翔
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海海事大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B63B35/68
• 分類(lèi)號(hào): B63B35/68;H02S10/12
• 代理公司: 上海互順專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 31332
• 代理人: 成秋麗

本發(fā)明披露了一種模塊化無(wú)人智能拖輪結(jié)構(gòu)，包括基本船體、推進(jìn)器。基本船體包括一個(gè)矩形基座，基座中載有控制模塊、通信模塊、電池模塊、柴油發(fā)電機(jī)、傳感器、能源管理模塊、推進(jìn)模塊等。推進(jìn)器采用吊艙式全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器。拖輪采用多模塊化設(shè)計(jì)，當(dāng)不進(jìn)行拖航作業(yè)時(shí)，各模塊可分工運(yùn)作，也可以在岸邊通過(guò)模塊之間的自動(dòng)對(duì)接裝置搭建成運(yùn)輸平臺(tái)或停靠在岸邊進(jìn)行充電，當(dāng)需要進(jìn)行拖航作業(yè)時(shí)，模塊可通過(guò)自動(dòng)對(duì)接裝置任意組合成需求的大小，協(xié)同工作，并利用拖輪模塊甲板上的拖纜自動(dòng)連接裝置進(jìn)行拖纜的接收。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無(wú)人智能拖輪結(jié)構(gòu)，更具體地，涉及模塊化無(wú)人智能拖輪結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

船舶的無(wú)人化是船舶業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)，因此作為港口活動(dòng)較多的港作拖輪來(lái)說(shuō)，無(wú)人港作拖輪是一個(gè)值得研究的方向。然而其發(fā)展需要很多的技術(shù)支持，包括控制系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等，最重要的還是拖輪自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

傳統(tǒng)的港作拖輪結(jié)構(gòu)固定，均由人工操作，且每艘拖輪之間相互獨(dú)立，僅通過(guò)人工協(xié)調(diào)完成拖曳、頂推工作。但是人工操作需要在拖輪端配置人工操作的平臺(tái)和裝置，這樣不僅耗費(fèi)更多的資源，而且增加了拖輪的結(jié)構(gòu)和操作復(fù)雜程度。因此，考慮到這些不足，需要一種新型的拖輪結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，滿足基本拖輪要求，并且在進(jìn)行拖曳、頂推作業(yè)過(guò)程中能做到協(xié)同，形成集群作業(yè)模式。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，針對(duì)上述傳統(tǒng)拖輪存在的不足，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種模塊化無(wú)人智能拖輪結(jié)構(gòu)，為拖輪結(jié)構(gòu)和工作方式的多樣化提供了新的思路和途徑。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案在于，拖輪采用多模塊化設(shè)計(jì)，當(dāng)不進(jìn)行拖航作業(yè)時(shí)，各模塊可單獨(dú)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)不同的功能，也可以在岸邊搭建成運(yùn)輸平臺(tái)或停靠在岸邊進(jìn)行充電，當(dāng)進(jìn)行拖航作業(yè)時(shí)，模塊任意組合成需求的大小，模塊之間協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)功能。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種模塊化無(wú)人智能拖輪結(jié)構(gòu)，即拖輪采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；其中：所述模塊化無(wú)人智能拖輪由控制中心進(jìn)行控制，單一拖輪模塊可以自主運(yùn)行，通過(guò)控制中心發(fā)送的指令執(zhí)行不同任務(wù)，多拖輪模塊也可根據(jù)需要任意組合，形成集群作業(yè)模式，實(shí)現(xiàn)拖輪相關(guān)功能。

所述模塊化無(wú)人智能拖輪結(jié)構(gòu)主要包括：甲板、矩形基座、推進(jìn)器。

所述推進(jìn)器采用吊艙式全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器，安裝在船體底部中心位置，能將良好的操縱性、創(chuàng)新的制導(dǎo)控制、優(yōu)越的推進(jìn)性能和低噪聲結(jié)合起來(lái)，從而提高拖輪的工作效率。

所述矩形基座分布有無(wú)人智能拖輪的控制模塊、供電模塊、通信模塊、能源管理模塊、新能源發(fā)電模塊、推進(jìn)電機(jī)等，用來(lái)控制拖輪的基本運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作、自主運(yùn)行。

所述甲板上配備拖輪的基本作業(yè)設(shè)施：平鋪的太陽(yáng)能板用來(lái)吸收太陽(yáng)能發(fā)電，太陽(yáng)能板四周均勻分布了風(fēng)力發(fā)電風(fēng)車(chē)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能供電，風(fēng)車(chē)不僅能夠在一個(gè)平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，還能跟隨風(fēng)向桿旋轉(zhuǎn)，使得最大程度地利用風(fēng)能發(fā)電；最外面一圈圍繞的是拖纜的自動(dòng)連接裝置，也就是執(zhí)行連接拖纜任務(wù)的智能小車(chē)以及小車(chē)的運(yùn)行導(dǎo)軌。

所述拖輪模塊四周安裝自動(dòng)對(duì)接裝置，用來(lái)執(zhí)行多模塊之間或模塊與基站之間的自動(dòng)對(duì)接；主要包括自動(dòng)對(duì)接裝置、安裝機(jī)構(gòu)，自動(dòng)對(duì)接裝置分為公頭裝置和母頭裝置，安裝機(jī)構(gòu)主要包括連接錐體和旋轉(zhuǎn)球，所述公頭和母頭對(duì)接裝置分別固定在旋轉(zhuǎn)球的兩個(gè)方向上，一同焊接在錐體上，錐體水平焊接固定在無(wú)人船體的四周。

所述拖纜的自動(dòng)連接裝置，包括智能小車(chē)與小車(chē)移動(dòng)導(dǎo)軌，安裝于拖輪甲板四周，智能小車(chē)包括含有控制模塊、供電模塊、檢測(cè)模塊的小車(chē)基座、上層建筑、固定在上層建筑上的固定圓環(huán)。

所述模塊化無(wú)人智能拖輪，充分利用新能源，在拖輪甲板上安裝有太陽(yáng)能板、電力風(fēng)車(chē)用來(lái)供電，并利用柴油發(fā)電，形成多能源混合電力推進(jìn)系統(tǒng)，并對(duì)多能源進(jìn)行能源管理，合理、高效發(fā)電。