一种用于自航船模的航行状态智能监测预警系统技术方案

一种用于自航船模的航行状态智能监测预警系统包括电机、螺旋桨、舵机、舵角监测模块及螺旋桨监测模块；所述舵角监测模块设置在舵机轴上方；所述螺旋桨监测模块设置在所述电机后侧；所述舵角监测模块采集左舵右舵两个舵机的扭矩及舵角角度数据，所述螺旋桨监测模块采集所述螺旋桨的螺旋桨实际推力数据及螺旋桨实测转速，自动采集且采集数据的精确度高，能实时监测重要零件的效能，控制器监测处理所述转速传感器、所述压力传感器、所述扭矩传感器、所述扭矩传感器的数据，发生异常时控制所述电机转速及所述舵机的联动运转及舵角，能实时反映控制船模运转状态。控制船模运转状态。控制船模运转状态。

【技术实现步骤摘要】
一种用于自航船模的航行状态智能监测预警系统


[0001]本技术涉及船模监测预警
，尤其是一种用于自航船模的航行状态智能监测预警系统。

技术介绍

[0002]基于水工/河工模型的小尺度遥控自航船模是研究船舶与水流相互作用、反映船舶操纵参数的重要手段，相比于数学模型和基于数模模型的船舶模拟器，具有直观性强、精度高的优势，被广泛应用于山区航道整治和重大工程通航建筑物的研究；自航船模操纵试验可综合体现船舶与水流的相互耦合作用，用于航道条件评价与通航建筑物设计优化等；但实际应用中，船模操纵人员在试验中无法实时获取船模动力系统状态与船体运动姿态，易导致误判，最终影响试验结果精度；现有自航船模试验技术存在其局限性，如操纵者难以克服的时间比尺问题、人工驾驶随机性问题、螺旋桨等船模部件发生故障未能及时显示等；其中自航船模在物理模型试验中，船模零部件发生故障直接影响船模航行方向及航行动力、船模漂角和舵角等参数，甚至关系到船模航行的安全性；同一试验下，不同船模操纵者在遇到不利航行条件时反应时间及操作习惯在模型试验结论中对判别通航水流条件有较大偏差，因此需要实时监测重要零件的效能。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于自航船模的航行状态智能监测预警系统。
[0004]本技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
[0005]一种用于自航船模的航行状态智能监测预警系统，包括电机、螺旋桨、舵机、舵角监测模块及螺旋桨监测模块；所述舵角监测模块采集左舵右舵两个舵机的扭矩及舵角角度数据；所述螺旋桨监测模块采集所述螺旋桨的螺旋桨实际推力数据及螺旋桨实测转速。
[0006]优选的，所述舵角监测模块包括扭矩传感器及角度传感器。
[0007]优选的，所述螺旋桨监测模块包括压力传感器及转速传感器。
[0008]优选的，还包括控制器，所述控制器连接所述转速传感器、所述压力传感器、所述扭矩传感器、所述扭矩传感器、所述电机及所述舵机。
[0009]优选的，还包括与所述控制器连接的姿态监测模块；所述姿态监测模块包括设置在船模上的九轴传感器，采集所述船模X/Y/Z三个方向加速度、角速度及角度，可对应监测船模横摇、纵摇、旋转、使用，使用地磁角数据辅助监测船模方向。
[0010]优选的，还包括电池组，所述电池组用于给所述一种用于自航船模的航行状态智能监测预警系统进行供电。
[0011]优选的，还包括与所述控制器连接的电池组功率监测模块，所述电池组功率监测模块还连接所述电池组。
[0012]优选的，还包括与所述控制器连接的无线通讯模块，所述无线通讯模块包括无线
路由器。
[0013]优选的，所述无线通讯模块连接上位机。
[0014]本技术的优点和积极效果是：
[0015]1.本技术一种用于自航船模的航行状态智能监测预警系统包括电机、螺旋桨、舵机、舵角监测模块及螺旋桨监测模块；所述舵角监测模块设置在舵机轴上方；所述螺旋桨监测模块设置在所述电机后侧；所述舵角监测模块包括扭矩传感器及角度传感器；所述螺旋桨监测模块包括压力传感器及转速传感器；所述舵角监测模块采集左舵右舵两个舵机的扭矩及舵角角度数据，所述螺旋桨监测模块采集所述螺旋桨的螺旋桨实际推力数据及螺旋桨实测转速，自动采集且采集数据的精确度高，能实时监测重要零件的效能。
[0016]2.本技术一种用于自航船模的航行状态智能监测预警系统包括控制器及与所述控制器连接的转速传感器、压力传感器、扭矩传感器、扭矩传感器、电机、舵机，控制器监测处理所述转速传感器、所述压力传感器、所述扭矩传感器、所述扭矩传感器的数据，发生异常时控制所述电机转速及所述舵机的联动运转及舵角，能实时反映控制船模运转状态。
附图说明
[0017]图1是本技术的监控系统布局图；
[0018]图2是本技术的结构框图；
[0019]图中：1、扭矩传感器；2、角度传感器；3、舵机；4、螺旋桨；5、电机；6、压力传感器；7、控制器；8、电池组；9、转速传感器。
具体实施方式
[0020]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0021]需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0022]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0023]如图1
‑
2所示，本技术所述一种用于自航船模的航行状态智能监测预警系统，包括电机5、螺旋桨4、舵机3、舵角监测模块及螺旋桨监测模块；所述舵角监测模块设置在舵机轴上方；所述螺旋桨监测模块设置在所述电机5后侧；所述舵角监测模块包括扭矩传感器1及角度传感器2；所述螺旋桨监测模块包括压力传感器6及转速传感器9；
[0024]具体的，所述航机调节角度为
‑
40
°
～40
°
，角速度量程为
±
2000度/秒、角速度稳定性为7.6e
‑3°
/s、角度测量范围为
±
180
°
；所述扭矩传感器1(产商：久制，型号：NC10C)、所述角度传感器2(产商：深圳市强芯电子有限公司，型号：AA622)、所述转速传感器9(产商：南京新捷中旭微电子有限公司，型号：HMS
‑
A
‑
02)、所述压力传感器6(产商：佳宝丽，型号：SBT微型压力)；所述扭矩传感器1及所述角度传感器2设置在舵机轴上方，分别采集左舵右舵两个舵机3的扭矩及舵角角度数据判断左舵右舵舵效；通过码盘监测两个电机5实时转速；所述压力传感器6及所述转速传感器9设置在所述电机5后侧，分别采集所述螺旋桨4的螺旋桨实际推力数据及螺旋桨实测转速判断螺旋桨4是否异常。
[0025]进一步地，还包括控制器7，所述控制器7连接所述转速传感器9、所述压力传感器6、所述扭矩传感器1及所述扭矩传感器1；具体的，所述转速传感器9、所述压力传感器6、所述扭矩传感器1及所述扭矩传感器1将采集的数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于自航船模的航行状态智能监测预警系统，包括电机(5)、螺旋桨(4)及舵机(3)；其特征在于：还包括舵角监测模块及螺旋桨监测模块；所述舵角监测模块采集左舵右舵两个舵机(3)的扭矩及舵角角度数据；所述螺旋桨监测模块采集所述螺旋桨(4)的螺旋桨实际推力数据及螺旋桨实测转速。2.根据权利要求1所述一种用于自航船模的航行状态智能监测预警系统，其特征在于：所述舵角监测模块包括扭矩传感器(1)及角度传感器(2)。3.根据权利要求2所述一种用于自航船模的航行状态智能监测预警系统，其特征在于：所述螺旋桨监测模块包括压力传感器(6)及转速传感器(9)。4.根据权利要求3所述一种用于自航船模的航行状态智能监测预警系统，其特征在于：还包括控制器(7)，所述控制器(7)连接所述转速传感器(9)、所述压力传感器(6)、所述扭矩传感器(1)、所述电机(5)及所述舵机(3)。5.根据权利要求4所述一种用于自航船模的航行状态智能监测预警系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：乾东岳，王斐，闫涛，栗克国，冯小香，张明进，李兵帅，
申请(专利权)人：交通运输部天津水运工程科学研究所，
类型：新型
国别省市：