[發(fā)明專利]一種用于自航船模的航行狀態(tài)智能監(jiān)測(cè)預(yù)警方法及其系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110133239.6
• 申請(qǐng)日: 2021-01-29
• 公開（公告）號(hào): CN112829897A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王斐;乾東岳;閆濤;栗克國(guó);馮小香;張明進(jìn);李兵帥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所
• 主分類號(hào): B63B71/20
• 分類號(hào): B63B71/20;B63B79/20;G01M10/00
• 代理公司: 北京沁優(yōu)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11684
• 代理人: 甄丹鳳

1.一種用于自航船模的航行狀態(tài)智能監(jiān)測(cè)預(yù)警方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟S1，獲取左右兩個(gè)舵機(jī)(3)的扭矩及舵角角度數(shù)據(jù)，判斷舵機(jī)(3)是否異常；

步驟S2，獲取螺旋槳實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)速及螺旋槳實(shí)際推力數(shù)據(jù)，判斷螺旋槳推力是否異常。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于自航船模的航行狀態(tài)智能監(jiān)測(cè)預(yù)警方法，其特征在于：所述步驟S1包括：

步驟S1-1，分別獲取同一時(shí)刻左舵右舵兩個(gè)舵機(jī)(3)的扭矩及舵角角度數(shù)據(jù)；

步驟S1-2，計(jì)算左舵與右舵舵角差的絕對(duì)值：

deltα＝|α_L-α_R| (1-1)

計(jì)算左舵與右舵扭矩偏差：

步驟S1-3，判斷左舵右舵舵角是否同步。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于自航船模的航行狀態(tài)智能監(jiān)測(cè)預(yù)警方法，其特征在于：所述步驟S1還包括：

步驟S1-4，分別獲取不同時(shí)刻左舵右舵兩個(gè)舵機(jī)(3)的扭矩及舵角角度數(shù)據(jù)，

步驟S1-5，計(jì)算右舵舵角時(shí)間變幅：

deltαT_R＝|α_R，n-α_R，n-1| (1-3)

計(jì)算左舵舵角時(shí)間變幅：

deltαT_L＝|α_L，n-α_L，n-1| (1-4)

計(jì)算左舵扭矩時(shí)間變幅：

計(jì)算右舵扭矩時(shí)間變幅：

其中：

n為當(dāng)前時(shí)刻，n-1為前一時(shí)刻；

deltαT_R為右舵舵角時(shí)間變幅；

deltαT_L為左舵舵角時(shí)間變幅；

deltNT_L為左舵扭矩時(shí)間變幅；

deltNT_R為右舵扭矩時(shí)間變幅；

步驟S1-6，判斷左舵右舵兩個(gè)舵機(jī)(3)是否異常。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于自航船模的航行狀態(tài)智能監(jiān)測(cè)預(yù)警方法，其特征在于：所述步驟S2包括：

步驟S2-1，獲取螺旋槳實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)速及螺旋槳實(shí)際推力數(shù)據(jù)；

步驟S2-2，推算螺旋槳推力：

NC＝f(ω) (2-1)

步驟S2-3，判斷螺旋槳(4)是否異常

若螺旋槳(4)異常

其中：

ω-螺旋槳實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)速；

NC-推算螺旋槳推力；

Nm——實(shí)測(cè)螺旋槳推力。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于自航船模的航行狀態(tài)智能監(jiān)測(cè)預(yù)警方法，其特征在于：還包括：

步驟S3-1，獲取電池功率，推算船模轉(zhuǎn)速；

Ω＝f(W) (3-1)

步驟S3-2，判斷電池功率是否異常；

若電池功率異常 (3-2)

其中：

W-電池功率；

Ω螺旋槳推算轉(zhuǎn)速；

ω-螺旋槳實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)速。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于自航船模的航行狀態(tài)智能監(jiān)測(cè)預(yù)警方法，其特征在于：還包括：

步驟S4，若舵機(jī)(3)異常報(bào)警、螺旋槳(4)異常報(bào)警、電池功率異常，則進(jìn)行報(bào)警。

7.一種用于自航船模的航行狀態(tài)智能監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，包括電機(jī)(5)、螺旋槳(4)及舵機(jī)(3)；其特征在于：還包括舵角監(jiān)測(cè)模塊及螺旋槳(4)監(jiān)測(cè)模塊；所述舵角監(jiān)測(cè)模塊設(shè)置在舵機(jī)(3)軸上方；所述螺旋槳(4)監(jiān)測(cè)模塊設(shè)置在所述電機(jī)(5)后側(cè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種用于自航船模的航行狀態(tài)智能監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于：所述舵角監(jiān)測(cè)模塊包括扭矩傳感器(1)及角度傳感器(2)；所述螺旋槳(4)監(jiān)測(cè)模塊包括壓力傳感器(6)及轉(zhuǎn)速傳感器(9)。