基于行驶参数监测的逆风行船辅助调控装置及其控制系统的制作方法

文档序号:22248156发布日期:2020-09-18 12:18阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于行驶参数监测的逆风行船辅助调控装置,包括船体(1),其特征在于:

所述船体(1)的船底尾部设有一组对称分布的逆流导入通道(2);

所述逆流导入通道(2)的下游段为朝向船体(1)弯曲的通道;

所述逆流导入通道(2)的外围设有外部开口仓(3);

所述逆流导入通道(2)上设有位于船体(1)的边侧位置处的第一导流调节装置(4);

所述第一导流调节装置(4)上配合驱动连接有第一方位导流板(5);

所述逆流导入通道(2)的下游端口位置处设有第一尾流调节装置(6);

所述第一尾流调节装置(6)上配合驱动连接有第一方位尾流板(7);

所述逆流导入通道(2)中设有交错设置的通道方向桨叶(11);

所述外部开口仓(3)内设有若干外部推力桨叶(9);

所述通道方向桨叶(11)通过齿轴结构驱动外部推力桨叶(9)。

2.根据权利要求1所述的基于行驶参数监测的逆风行船辅助调控装置,其特征在于:

所述逆流导入通道(2)和外部开口仓(3)中贯通安装有若干第一转轴杆(8);

所述外部推力桨叶(9)配合安装在第一转轴杆(8)的外端;

所述逆流导入通道(2)内设有若干第二固定杆(10);

相邻的通道方向桨叶(11)安装在第二固定杆(10)的不同距离点位置处;

所述第二固定杆(10)上通过轴承活动装设有第二转轴杆(14);

所述通道方向桨叶(11)配合安装在第二转轴杆(14)的上游端;

所述第二转轴杆(14)的下游端设置有导入侧锥形齿轮(15);

所述第一转轴杆(8)上配合装设有与导入侧锥形齿轮(15)配合连接的推力侧锥形齿轮(16)。

3.根据权利要求1所述的基于行驶参数监测的逆风行船辅助调控装置,其特征在于:

所述第一导流调节装置(4)的输出端设有用于驱动调节第一方位导流板(5)的导流驱动组件(12);

所述第一尾流调节装置(6)的输出端设有用于驱动调节第一方位尾流板(7)的尾流驱动组件(13)。

4.根据权利要求1所述的基于行驶参数监测的逆风行船辅助调控装置,其特征在于:

所述逆流导入通道(2)的尾端端口倾斜向后;

所述第一尾流调节装置(6)驱动调节第一方位尾流板(7)进行尾流的流速调节。

5.基于行驶参数监测的逆风行船辅助调控控制系统,包括系统信息进行分析处理和相应机构驱动控制的主处理控制器,船体(1)上自配备船体行驶系统,对船体(1)行驶方向和船体(1)行驶速度进行实时监测,其特征在于:

船体(1)上设有风力传感检测装置(17),风力传感检测装置(17)对船体(1)行驶过程中的实时风向角度进行传感检测,同步的传输到主处理控制器,主处理控制器将风向信息对应化的生成由风力而导致的船体行驶水流方向信息;

主处理控制器对风力传感检测装置(17)检测到的风向信息进行偏阻方位以及偏阻角度的分析,主处理控制器对船体(1)尾端逆流导入通道(2)入流端口位置处的导流板和逆流导入通道(2)下游端口位置处的尾流板进行相应的角度调节;

船体(1)浸入水中的位置处设置有水体流速传感装置(18),对行驶过程中的水流速率进行传感检测;

主处理控制器对船体(1)行驶速度和水体流速进行分析,主处理控制器对船体(1)尾端逆流导入通道(2)入流端口位置处的导流板和逆流导入通道(2)下游端口位置处的尾流板的驱动调节装置进行相应的驱动功率的调节。

6.根据权利要求5所述的基于行驶参数监测的逆风行船辅助调控控制系统,其特征在于:

主处理控制器内根据船体(1)实时的行驶方向设定极坐标方向,同步在该极坐标参考系内导入风速/水流方向信息;

主处理控制器以船体(1)实时的行驶方向为参考系方向,分区设定正面区域和反面区域;

主处理控制器将风速/水流方向信息与成为参考系方向的船体(1)实时的行驶方向进行比较,判断风速/水流方向所属的方位区域;

主处理控制器根据风速/水流方向所属的方位区域对相应侧逆流导入通道(2)上的调节装置进行驱动控制。

7.根据权利要求5所述的基于行驶参数监测的逆风行船辅助调控控制系统,其特征在于:

设风力传感检测装置(17)检测到的实时风向角度为wf;

设船体行驶系统中的船体(1)行驶方向相对行驶角度为ws;

则存在阻偏角度wp=│wf-ws│;

主处理控制器驱动控制船体(1)尾端逆流导入通道(2)入流端口位置处的导流板的开转角度wk=π-wp;

设船体(1)行驶速度为vc;

设水体流速为vs;

则存在水流产生的行驶反速率为vf=vs·cos(wp),wp≤90或vf=-vs·cos(wp),wp〉90°;

则存在逆流导入通道(2)上的外侧端口位置处的导流板调节相对速率为vd=vc+vf;

主处理控制器根据分析计算出的导流板调节相对速率vd,对相应侧的导流调节装置进行导流板功率调节操作。

8.根据权利要求5所述的基于行驶参数监测的逆风行船辅助调控控制系统,其特征在于:

船体(1)浸入水中的水体流速传感装置(18)设置在船体尾侧的逆流导入通道(2)入流端口的前侧方位,对船底尾部的水流流速进行传感监测。


技术总结
本发明公开了基于行驶参数监测的逆风行船辅助调控装置及其控制系统,涉及船体航行技术领域。本发明中:主处理控制器对船体尾端逆流导入通道入流端口位置处的导流板和逆流导入通道下游端口位置处的尾流板进行相应的角度调节;主处理控制器对船体行驶速度和水体流速进行分析,主处理控制器对船体尾端逆流导入通道入流端口位置处的导流板和逆流导入通道下游端口位置处的尾流板的驱动调节装置进行相应的驱动功率的调节。本发明降低了船体受到的受到侧风、侧流所产生的偏移趋势作用,同时对船体尾部的方位导流板、方位尾流板的调节角度以及所需要的调节动力进行控制,实现一种节能、高效的船体逆风逆流辅助行驶驱控。

技术研发人员:李金凤
受保护的技术使用者:合肥不止信息科技有限公司
技术研发日:2020.06.18
技术公布日:2020.09.18
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