一种基于智能无人船用海洋测绘设备

1.本发明涉及海洋测绘设备技术领域，具体为一种基于智能无人船用海洋测绘设备。


背景技术：

2.海洋测绘的任务是对海洋及其邻近陆地和江河湖泊进行测量和调查，获取海洋基础地理信息，编制各种海图和航海资料，为航海、国防建设、海洋开发和海洋研究服务，进一步，可分为科学性任务和实用性任务，其中科学性任务指的是为研究地球形状、海底地质构造运动和海洋环境保护等提供必要的资料，而实用性任务则是对各种不同的海洋活动，比如海上交通，海上运动，资源开发，水下考古，环境保护，海洋划界等提供所需的海洋测量服务。
3.现有海洋测绘设备大多通过无人船搭载声呐设备对海洋地质构造进行测量工作，如申请号为202010893136.5的中国发明专利中公布了一种用于海洋地形测绘的无人测量船，包括两个对称的柱状充气橡皮底座，所述柱状充气橡皮底座前后套有铁箍，两个所述铁箍之间连接有连接板，所述连接板左端连接有地形探测器，位于两个所述柱状充气橡皮底座左端的铁箍之间连接有前桥板，两个所述柱状充气橡皮底座右端的铁箍之间连接有后桥板，所述后桥板与前桥板之间连接有传送带式驱动机构，所述传送带式驱动机构连接有水车轮装置，所述传送带式驱动机构上方设有太阳能收缩伸展装置，所述传送带式驱动机构下方设有转向机构，保证了遇到海洋上的未知危险和未知区域时，通过无人测量船代替人工的地形测绘任务，其安全性高，可操作性型强，测绘效果好，在对于一些海洋地貌复杂的位置，通过无人船的测绘方式难以清楚直观地了解，进而影响海洋测绘工作的正常进行，进而一些技术人员设计了水下测绘设备，但是，这类水下测绘设备大多通过自身携带的热力室产生能量，并将能量传入蓄电池给其他设备供电，以完成水下测绘设备所需的推进、浮沉、照明和测绘等功能，因此，极大地影响了水下测绘设备的续航能力，为此，我们提出一种基于智能无人船用海洋测绘设备。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于智能无人船用海洋测绘设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于智能无人船用海洋测绘设备，包括设置在智能无人船上的高压气体发生设备和与智能无人船连接的设备本体；设备本体上设置有与智能无人船电性连接的信号线，设备本体上设置有与高压气体发生设备相连接的高压管道，设备本体内设置有与高压管道相连通的固定腔，设备本体内设置有与固定腔相连接的推进机构，使得在对海洋测绘时，对于地貌复杂的位置能够将释放与无人船相连接的设备本体进行精确测绘工作，并且利用推进机构能够实现设备本体在水下的前进与后退，保证设备本体的正常运行，利用调节机构能够对声呐进行调节，使得在声呐使用时
能够向下移位进行测绘工作，而在不使用时能够向上收起。
6.优选的，所述推进机构包括两个分别设置在固定腔两侧的主管道，所述主管道均与固定腔相连通，所述固定腔内设置有切换件，利用所述切换件能够实现气体流动方向的切换，进而实现设备本体前进与后退的切换；
7.所述设备本体上设置有与外界相连通的输出管，所述输出管另一端与主管道相连通，所述设备本体上设置有与切换件相配合使用的降阻组件，利用所述降阻组件能够对输出管与外界相连通的一端进行封堵，进而降低在设备本体运行时的阻力；
8.所述主管道上还设置有密封件一，利用所述密封件一能够避免外界的水出现回流的情况；
9.所述主管道上设置有与之相连通的y形管，所述y形管两端分别设置有与输出管、降阻组件和密封件一相同的结构，所述y形管中部设置有分流件，利用所述分流件能够调节y形管两侧的气流大小，进而能够控制设备本体进行方向调节。
10.优选的，所述切换件包括活动设置在固定腔上的功能块，所述功能块两端分别设置有贯穿固定腔两侧的移位杆，所述固定腔上设置有电动推杆，所述电动推杆端部设置有安装支架，所述安装之间两端分别与移位杆相连接。
11.优选的，所述降阻组件包括设置在设备本体内壁上的滑动架，所述滑动架上滑动设置有滑块，所述设备本体上滑动设置有连接杆，所述连接杆上设置有用于对输出管进行封堵的弧形座，所述滑块和连接杆之间设置有偏转杆；
12.所述滑动架上设置有复位件，利用所述复位件能够驱使滑块复位，保证在主管道不通气的情况下，对输出管进行封堵；
13.与所述滑动架相邻的所述移位杆上设置有第一顶杆，所述第一顶杆与三个滑块中靠近主管道的一个滑块相接触，与所述滑动架相邻的所述移位杆上还设置有第二顶杆，所述第二顶杆与三个滑块中靠近y形管的两个滑块相接触。
14.优选的，所述复位件包括设置在滑动架上的固定座，所述固定座上设置有复位弹簧，所述复位弹簧端部与滑块相连接。
15.优选的，所述主管道和y形管靠近输出管的端部均为弯折结构，所述密封件一包括通过法兰连接在主管道上的阀体，所述阀体内设置有主轴，所述主轴上转动设置有安装杆，所述主轴外侧设置有扭簧，所述扭簧两端分别与安装杆和阀体相连接，所述安装杆上设置有密封盘，所述阀体远离输出管一侧设置有密封垫，在所述密封盘自身重力和扭簧作用下，能够避免外界的水出现回流的情况。
16.优选的，所述分流件包括设置在y形管中部的中间腔，所述中间腔与y形管的三端均连通，所述中间腔内转动设置有旋转轴，所述旋转轴上设置分流板，所述中间腔上还设置有第一电机，所述第一电机输出端与旋转轴相连接。
17.优选的，所述调节机构包括设置在设备本体底部的防护罩，所述设备本体内设置有电磁铁，所述电磁铁端部设置有安装板，所述安装板上设置有套管，所述套管内转动设置有传动轴，所述声呐设置在传动轴底部，所述声呐在不使用时，能够收至防护罩内；
18.所述设备本体上设置有转动件，利用所述转动件能够驱使所述声呐转动，进而实现多角度的测绘工作。
19.优选的，所述转动件包括设置在设备本体上的支撑架，所述支撑架上设置有短轴，
固定座；62-复位弹簧；7-密封件一；71-阀体；72-主轴；73-安装杆；74-扭簧；75-密封盘；76-密封垫；8-分流件；81-中间腔；82-旋转轴；83-分流板；84-第一电机；9-调节机构；91-防护罩；92-电磁铁；93-安装板；94-套管；95-传动轴；10-转动件；101-支撑架；102-短轴；103-驱动锥齿轮；104-传动锥齿轮；105-第二电机；11-信号线；12-高压管道；13-固定腔；14-声呐；15-连接管；16-分流管；17-密封件二；18-通孔。
具体实施方式
42.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.实施例1
44.请参阅图1-12，本发明提供一种技术方案：
45.一种基于智能无人船用海洋测绘设备，包括设置在智能无人船上的高压气体发生设备1和与智能无人船连接的设备本体2，高压气体发生设备1和设备本体2均为现有常见结构，在此不多做赘述，设备本体2具备照明功能、浮沉功能、为设备供能的热力室、蓄电池和控制终端等结构。
46.设备本体2上设置有与智能无人船电性连接的信号线11，设备本体2上设置有与高压气体发生设备1相连接的高压管道12，设备本体2内设置有与高压管道12相连通的固定腔13，设备本体2内设置有与固定腔13相连接的推进机构3，利用推进机构3能够实现设备本体2在水下的前进与后退，保证设备本体2的正常运行；
47.推进机构3包括两个分别设置在固定腔13两侧的主管道31，主管道31均与固定腔13相连通，固定腔13内设置有切换件4，利用切换件4能够实现气体流动方向的切换，进而实现设备本体2前进与后退的切换；
48.切换件4包括活动设置在固定腔13上的功能块41，功能块41两端分别设置有贯穿固定腔13两侧的移位杆42，固定腔13上设置有电动推杆43，电动推杆43端部设置有安装支架44，安装之间两端分别与移位杆42相连接；
49.设备本体2上设置有与外界相连通的输出管32，输出管32另一端与主管道31相连通，设备本体2上设置有与切换件4相配合使用的降阻组件5，利用降阻组件5能够对输出管32与外界相连通的一端进行封堵，进而降低在设备本体2运行时的阻力；
50.降阻组件5包括设置在设备本体2内壁上的滑动架51，滑动架51上滑动设置有滑块52，设备本体2上滑动设置有连接杆53，连接杆53上设置有用于对输出管32进行封堵的弧形座54，滑块52和连接杆53之间设置有偏转杆55；
51.滑动架51上设置有复位件6，利用复位件6能够驱使滑块52复位，保证在主管道31不通气的情况下，对输出管32进行封堵；
52.复位件6包括设置在滑动架51上的固定座61，固定座61上设置有复位弹簧62，复位弹簧62端部与滑块52相连接；
53.与滑动架51相邻的移位杆42上设置有第一顶杆56，第一顶杆56与三个滑块52中靠近主管道31的一个滑块52相接触，与滑动架51相邻的移位杆42上还设置有第二顶杆57，第
二顶杆57与三个滑块52中靠近y形管33的两个滑块52相接触；
54.主管道31上还设置有密封件一7，利用密封件一7能够避免外界的水出现回流的情况；
55.主管道31和y形管33靠近输出管32的端部均为弯折结构，密封件一7包括通过法兰连接在主管道31上的阀体71，阀体71内设置有主轴72，主轴72上转动设置有安装杆73，主轴72外侧设置有扭簧74，扭簧74两端分别与安装杆73和阀体71相连接，安装杆73上设置有密封盘75，阀体71远离输出管32一侧设置有密封垫76，在密封盘75自身重力和扭簧74作用下，能够避免外界的水出现回流的情况；
56.主管道31上设置有与之相连通的y形管33，y形管33两端分别设置有与输出管32、降阻组件5和密封件一7相同的结构，y形管33中部设置有分流件8，利用分流件8能够调节y形管33两侧的气流大小，进而能够控制设备本体2进行方向调节；
57.分流件8包括设置在y形管33中部的中间腔81，中间腔81与y形管33的三端均连通，中间腔81内转动设置有旋转轴82，旋转轴82上设置分流板83，中间腔81上还设置有第一电机84，第一电机84输出端与旋转轴82相连接。
58.设备本体2底部设置有声呐14，设备本体2内还设置有调节机构9，利用调节机构9能够对声呐14进行调节，使得在声呐14使用时能够向下移位进行测绘工作，而在不使用时能够向上收起；
59.调节机构9包括设置在设备本体2底部的防护罩91，设备本体2内设置有电磁铁92，电磁铁92端部设置有安装板93，安装板93上设置有套管94，套管94内转动设置有传动轴95，声呐14设置在传动轴95底部，声呐14在不使用时，能够收至防护罩91内；
60.设备本体2上设置有转动件10，利用转动件10能够驱使声呐14转动，进而实现多角度的测绘工作；
61.转动件10包括设置在设备本体2上的支撑架101，支撑架101上设置有短轴102，短轴102上设置有驱动锥齿轮103，传动轴95上设置有与驱动锥齿轮103相配合使用的传动锥齿轮104，支撑架101上设置有第二电机105，第二电机105输出端与驱动锥齿轮103相连接。
62.在使用时，操作人员驱使无人船进行工作，当无人船下的声呐14扫描到复杂的位置时，即释放设备本体2，设备本体2通过自身的浮沉组件开始下沉，然后在设备主体运行过程中，启动电磁铁92带动安装板93、套管94和传动轴95向下移位，进而使得声呐14向下移位开始测绘工作，主轴72向下移位后，传动锥齿轮104与驱动锥齿轮103相啮合，测绘过程中，可通过第二电机105驱使短轴102转动，进而带动驱动锥齿轮103转动，驱动锥齿轮103转动则会带动传动锥齿轮104转动，实现对于声呐14的调节，因为声呐14自身所测量的范围是不变的，所以，当测绘结束时，可根据声呐14所反馈的测绘结果将声呐14角度调节至与防护罩91对齐，在通过电磁铁92即可复位；
63.通过切换件4中的功能块41，将高压管道12与一侧的主管道31相连通，即可实现设备本体2的正常前进，在切换过程中，电动推杆43带动安装支架44和移位杆42移位，进而带动一侧的第一顶杆56和第二顶杆57移位，因初始状态时，第一顶杆56和第二顶杆57分别接触相邻的滑块52，因此，在移位时，滑块52则会被顶起滑动，进而在偏转杆55的作用下，带动弧形座54和连接杆53移位，取消对于输出管32的封堵，在设备本体2需要转向或者角度调节时，启动第一电机84带动旋转轴82和分流板83转动，通过分流板83则可以调节y形管33两侧
的气体流量，进而实现转向或者角度调节的需求；
64.当设备本体2需要掉头运行时，通过切换件4驱使功能块41移位，将高压管道12与另一侧的主管道31相连通，即实现了设备本体2的反向运行，同时，在切换过程中，在复位弹簧62的作用下，滑块52、偏转杆55和连接杆53会复位，进而弧形座54会复位继续对输出端进行防护，在切换过程中，会有少量的水进入，但端部的主管道31和y形管33呈弯折结构，配合密封盘75自身重力和扭簧74作用下，能够避免外界的水出现回流的情况，且在下次前进时，高压气体会将这部分水直接吹出。
65.实施例2
66.请参阅图1-15，本发明提供一种技术方案：一种基于智能无人船用海洋测绘设备，包括设置在智能无人船上的高压气体发生设备1和与智能无人船连接的设备本体2，高压气体发生设备1和设备本体2均为现有常见结构，在此不多做赘述，设备本体2具备照明功能、浮沉功能、为设备供能的热力室、蓄电池和控制终端等结构。
67.设备本体2上设置有与智能无人船电性连接的信号线11，设备本体2上设置有与高压气体发生设备1相连接的高压管道12，设备本体2内设置有与高压管道12相连通的固定腔13，设备本体2内设置有与固定腔13相连接的推进机构3，利用推进机构3能够实现设备本体2在水下的前进与后退，保证设备本体2的正常运行；
68.推进机构3包括两个分别设置在固定腔13两侧的主管道31，主管道31均与固定腔13相连通，固定腔13内设置有切换件4，利用切换件4能够实现气体流动方向的切换，进而实现设备本体2前进与后退的切换；
69.切换件4包括活动设置在固定腔13上的功能块41，功能块41两端分别设置有贯穿固定腔13两侧的移位杆42，固定腔13上设置有电动推杆43，电动推杆43端部设置有安装支架44，安装之间两端分别与移位杆42相连接；
70.设备本体2上设置有与外界相连通的输出管32，输出管32另一端与主管道31相连通，设备本体2上设置有与切换件4相配合使用的降阻组件5，利用降阻组件5能够对输出管32与外界相连通的一端进行封堵，进而降低在设备本体2运行时的阻力；
71.降阻组件5包括设置在设备本体2内壁上的滑动架51，滑动架51上滑动设置有滑块52，设备本体2上滑动设置有连接杆53，连接杆53上设置有用于对输出管32进行封堵的弧形座54，滑块52和连接杆53之间设置有偏转杆55；
72.滑动架51上设置有复位件6，利用复位件6能够驱使滑块52复位，保证在主管道31不通气的情况下，对输出管32进行封堵；
73.复位件6包括设置在滑动架51上的固定座61，固定座61上设置有复位弹簧62，复位弹簧62端部与滑块52相连接；
74.与滑动架51相邻的移位杆42上设置有第一顶杆56，第一顶杆56与三个滑块52中靠近主管道31的一个滑块52相接触，与滑动架51相邻的移位杆42上还设置有第二顶杆57，第二顶杆57与三个滑块52中靠近y形管33的两个滑块52相接触；
75.主管道31上还设置有密封件一7，利用密封件一7能够避免外界的水出现回流的情况；
76.主管道31和y形管33靠近输出管32的端部均为弯折结构，密封件一7包括通过法兰连接在主管道31上的阀体71，阀体71内设置有主轴72，主轴72上转动设置有安装杆73，主轴
72外侧设置有扭簧74，扭簧74两端分别与安装杆73和阀体71相连接，安装杆73上设置有密封盘75，阀体71远离输出管32一侧设置有密封垫76，在密封盘75自身重力和扭簧74作用下，能够避免外界的水出现回流的情况；
77.主管道31上设置有与之相连通的y形管33，y形管33两端分别设置有与输出管32、降阻组件5和密封件一7相同的结构，y形管33中部设置有分流件8，利用分流件8能够调节y形管33两侧的气流大小，进而能够控制设备本体2进行方向调节；
78.分流件8包括设置在y形管33中部的中间腔81，中间腔81与y形管33的三端均连通，中间腔81内转动设置有旋转轴82，旋转轴82上设置分流板83，中间腔81上还设置有第一电机84，第一电机84输出端与旋转轴82相连接。
79.设备本体2底部设置有声呐14，设备本体2内还设置有调节机构9，利用调节机构9能够对声呐14进行调节，使得在声呐14使用时能够向下移位进行测绘工作，而在不使用时能够向上收起；
80.调节机构9包括设置在设备本体2底部的防护罩91，设备本体2内设置有电磁铁92，电磁铁92端部设置有安装板93，安装板93上设置有套管94，套管94内转动设置有传动轴95，声呐14设置在传动轴95底部，声呐14在不使用时，能够收至防护罩91内；
81.设备本体2上设置有转动件10，利用转动件10能够驱使声呐14转动，进而实现多角度的测绘工作；
82.转动件10包括设置在设备本体2上的支撑架101，支撑架101上设置有短轴102，短轴102上设置有驱动锥齿轮103，传动轴95上设置有与驱动锥齿轮103相配合使用的传动锥齿轮104，支撑架101上设置有第二电机105，第二电机105输出端与驱动锥齿轮103相连接。
83.固定腔13上设置有与之相连通的连接管15，连接管15底部设置有与连接管15相连通的分流管16，分流管16端部均延伸至设备本体2外侧，分流管16两端均设置有密封件二17，利用密封件二17能够避免外界的水回流，密封件二17的结构与密封件一7结构相同；
84.功能块41中部开设通孔18，进而使得高压管道12内的高压气体能够由通孔18进入连接管15和分流管16。
85.在使用时，操作人员驱使无人船进行工作，当无人船下的声呐14扫描到复杂的位置时，即释放设备本体2，设备本体2通过自身的浮沉组件开始下沉，然后在设备主体运行过程中，启动电磁铁92带动安装板93、套管94和传动轴95向下移位，进而使得声呐14向下移位开始测绘工作，主轴72向下移位后，传动锥齿轮104与驱动锥齿轮103相啮合，测绘过程中，可通过第二电机105驱使短轴102转动，进而带动驱动锥齿轮103转动，驱动锥齿轮103转动则会带动传动锥齿轮104转动，实现对于声呐14的调节，因为声呐14自身所测量的范围是不变的，所以，当测绘结束时，可根据声呐14所反馈的测绘结果将声呐14角度调节至与防护罩91对齐，在通过电磁铁92即可复位；
86.通过切换件4中的功能块41，将高压管道12与一侧的主管道31相连通，即可实现设备本体2的正常前进，在切换过程中，电动推杆43带动安装支架44和移位杆42移位，进而带动一侧的第一顶杆56和第二顶杆57移位，因初始状态时，第一顶杆56和第二顶杆57分别接触相邻的滑块52，因此，在移位时，滑块52则会被顶起滑动，进而在偏转杆55的作用下，带动弧形座54和连接杆53移位，取消对于输出管32的封堵，在设备本体2需要转向或者角度调节时，启动第一电机84带动旋转轴82和分流板83转动，通过分流板83则可以调节y形管33两侧
的气体流量，进而实现转向或者角度调节的需求；
87.当设备本体2需要掉头运行时，通过切换件4驱使功能块41移位，将高压管道12与另一侧的主管道31相连通，即实现了设备本体2的反向运行，同时，在切换过程中，在复位弹簧62的作用下，滑块52、偏转杆55和连接杆53会复位，进而弧形座54会复位继续对输出端进行防护，在切换过程中，会有少量的水进入，但端部的主管道31和y形管33呈弯折结构，配合密封盘75自身重力和扭簧74作用下，能够避免外界的水出现回流的情况，且在下次前进时，高压气体会将这部分水直接吹出；
88.在设备主体测量时，可以通过切换件4将高压气体通入连接管15和分流管16为设备主体的悬浮和上浮提供一定的浮力，且在不通过高压气体时，在密封件二17的作用下，又会自动闭合。
89.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
90.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。