[发明专利]智慧水面监测三体船

权利要求书

1.一种智慧水面监测三体船，其特征在于，包括三体船本体和控制系统，

所述三体船本体包括主船体、设置于所述主船体两侧的两侧片体、用于连接所述主船体和侧片体的连接桥；

所述主船体上设置有航姿调节装置、风力风向监测装置、监控装置、推进装置、无线充电装置、散热装置、水质检测装置、与所述水质检测装置连接的升降装置及用于调节所述侧片体倾角的转动设备；

所述无线充电装置包括设置在所述主船体尾部的无线充电接收端及设置在布设于水面上的浮标上的无线充电供电端；

所述控制系统包括船载控制系统和陆基控制系统；

所述船载控制系统包括定位模块、远程通信模块、驱动控制模块、测速模块、测距模块、电量监测管理模块、智能避障模块、智能航姿调节模块和定点控制模块；

所述智能航姿调节模块包括机器学习单元、测量记录单元和驱动控制单元；所述智能航姿调节模块用于根据三体船当前的航行环境自动调节所述侧片体的倾角，以使三体船的航行阻力最小，其调节方法包括：

所述测量记录单元测量并记录三体船航行时的航行参数，所述航行参数包括所述侧片体的倾角、航行速度及航行阻力；

所述机器学习单元通过所述测量记录单元获取三体船当前的航行速度，记为当前航速，再将当前航速与所述测量记录单元中记录的航行参数数据进行比较和分析，得到使当前航行阻力为最小的侧片体的倾角，记为最小阻力倾角，所述机器学习单元再将所述最小阻力倾角数据实时发送至所述驱动控制单元；

所述驱动控制单元根据接收到的最小阻力倾角数据，控制所述航姿调节装置，调节所述侧片体的倾角至最小阻力倾角。

2.根据权利要求1所述的智慧水面监测三体船，其特征在于，所述航姿调节装置包括设置于所述侧片体上用于驱动所述转动设备运作的第一舵机和设置于所述主船体尾部的第二舵机。

3.根据权利要求1所述的智慧水面监测三体船，其特征在于，所述推进装置包括吊舱推进器和风力推进器，所述无线充电供电端包括蓄电池、太阳能电池板和风力发电装置中的一种或多种的组合。

4.根据权利要求1所述的智慧水面监测三体船，其特征在于，所述陆基控制系统包括远程控制模块和显示模块，所述远程控制模块用于对三体船进行远程控制，所述显示模块用于实时显示三体船的位置信息和航行参数。

5.根据权利要求3所述的智慧水面监测三体船，其特征在于，所述定位模块用于对三体船进行实时定位；所述远程通信模块用于建立所述船载控制系统和陆基控制系统之间的通信连接；所述驱动控制模块用于对所述吊舱推进器和风力推进器进行驱动控制；所述测速模块用于实时计算三体船的航行速度；所述测距模块包括红外测距传感器和超声波测距传感器，所述测距模块用于测定三体船与设有无线充电供电端的浮标的距离、三体船与目标点的距离及三体船与周围的障碍物的距离。

6.根据权利要求1所述的智慧水面监测三体船，其特征在于，所述电量监测管理模块实时计算三体船根据自身剩余电量所能航行的距离，记为剩余航行距离Ls，所述电量监测管理模块结合所述定位模块的定位数据计算出与三体船当前距离最近的设有无线充电供电端的浮标的距离，记为最近充电距离Lc，并计算出三体船当前距离目标点的距离，记为目标距离Lm；

所述电量监测管理模块实时监测同一时刻的Ls、Lc和Lm的值，并将Lc与Ls、Lm的值分别比较，判断三体船电量是否充足；当所述电量监测管理模块判断三体船电量不足时，通过发送指令至所述驱动控制单元，控制三体船航行至最近的无线充电供电端进行充电；

其中，三体船的剩余航行距离与其剩余电量成正比，随三体船的航行，其剩余航行距离Ls逐渐减小；且当其充满电时，三体船的剩余航行距离Ls0大于距离其最近的无线充电供电端的距离。