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原文传递一种水上自动作业系统

专利名称：	一种水上自动作业系统
摘要：	本发明公开了一种水上自动作业系统，包括载体、供电模块和作业模块，载体为漂浮体，在漂浮体的外围设有橡胶防护层，在漂浮体的下面设有可拆卸式的龙骨体和驱动漂浮体移动的推进器；供电模块包括设置在漂浮体上的太阳能发电子系统和/或风力发电机，太阳能发电子系统和/或风力发电机输出的电能通过控制器与作业模块及推进器的电源输入端口连接，多余的电能通过控制器储存在蓄电池内；作业模块为水处理设备、环保检测设备、国防设备、照明设备、通信设备中的任意一种或其任意组合。该系统利用太阳能和风能两种可再生的互补能源持续不间断供电，作为设备的浮动载体，通过模块化设计按需求搭载水处理设备、水质监测设备等。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	广州欣菁能源科技有限公司
发明人：	张子浩;周一欣;张菁
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910429288.7
公开号：	CN110126993A
代理机构：	北京冠和权律师事务所
代理人：	朱健;陈国军
分类号：	B63B35/00(2006.01);B;B63;B63B;B63B35
申请人地址：	510000 广东省广州市天河区枫叶路8号之四903房
主权项：	1.一种水上自动作业系统，其特征在于，所述系统包括载体、供电模块和作业模块，所述载体为漂浮体，在所述漂浮体的外围设有橡胶防护层，在所述漂浮体的下面设有可拆卸式的龙骨体和驱动漂浮体移动的推进器；所述供电模块包括设置在漂浮体上的太阳能发电子系统和/或风力发电机，太阳能发电子系统和/或风力发电机输出的电能通过控制器与作业模块及推进器的电源输入端口连接，多余的电能通过控制器储存在蓄电池内；所述作业模块为水处理设备、环保检测设备、国防设备、照明设备、通信设备中的任意一种或其任意组合。 2.如权利要求1所述的水上自动作业系统，其特征在于，所述漂浮体由高强度的纤维玻璃钢材料制成。 3.如权利要求2所述的水上自动作业系统，其特征在于，所述橡胶防护层设有由外向内依次排列的三层，每层均呈泳圈式结构，在外侧的两层橡胶防护层内填充有海绵体，内测的橡胶防护层为充气层。 4.如权利要求2或3所述的水上自动作业系统，其特征在于，所述漂浮体呈圆盘状。 5.如权利要求1所述的水上自动作业系统，其特征在于，所述太阳能发电子系统包括太阳能电池片，若干片太阳能电池片组成太阳能电池板，太阳能电池板被安装在太阳能电池边框内，太阳能电池边框通过支架安装在漂浮体，在所述太阳能电池边框上设有太阳能电源的接线插口，接线插口通过插头及线缆与逆变器的电源输入端连接，逆变器的电源输出端通过线缆与控制器连接，通过控制器将太阳能电池板发出的电能分配给作业模块、推进器和蓄电池。 6.如权利要求1所述的水上自动作业系统，其特征在于，所述风力发电机为无浆叶风力发电机，无浆叶风力发电机的底座固定安装在漂浮体上，且位于漂浮体的中心，底座上设有立柱，无浆叶风力发电机的主体设置在立柱的顶端。 7.如权利要求1所述的水上自动作业系统，其特征在于，所述水处理设备包括水体净化器，将水体净化器中的过滤分解材料添装在可拆卸式的龙骨体内，且在可拆卸式的龙骨体安装有曝气机，所述水处理设备还包括有喷泉设备，喷泉设备与控制器连接或通过电缆与岸上电源连接。 8.如权利要求1所述的水上自动作业系统，其特征在于，所述环保检测设备包括水质检测仪、海藻监测仪、海洋蓝监测仪、环境预警监测仪器中的任意一种或其任意组合，环保检测设备将采集到的数据通过控制器备份储存，且通过控制器内的无线通信模块将数据传送到远端环保监控平台；在所述控制器上还连接有定位模块、雷达反射器、航标灯、水上摄像机、水下摄像机、声呐中的任意一种或其任意组合。 9.如权利要求1所述的水上自动作业系统，其特征在于，所述控制器中含有一个控制电路：所述控制电路包括第一感应器D1、第二感应器D2、第三感应器D3、第一三极管J1、第二三极管J2、第三三极管J3、放大器F1、二极管G1、内置电源U1；所述放大器F1的输入端的正极端分别与电阻R1的一端、电容C1的一端、电容C2的一端相连、电阻R1的另一端与环保检测设备DW相连；所述放大器F1的输入端的负极分别与电容C2的另一端、电容C1的另一端、电容C3的一端、电阻R2的一端、电阻R3的一端相连、电阻R2的另一端接地B1；所述放大器F1的输出端分别与电阻R3的另一端，电容C3的另一端，电阻R4的一端，第一三极管J1的发射极相连，R4的另一端与第二三极管J2的集电极相连；所述第二三管J2的发射极与第二感应器D2的一端相连，第二三极管J2的基级与电容C5的一端相连；所述第一三极管J1的集电极分别与可变电阻R5的一端、第一感应器D1的一端相连；所述第一三极管J1的基级与内置电源U1的正极相连；所述内置电源U1的负极与电容C4的一端、电阻R6的一端相连，电阻R6的另一端接地B2；所述电容C5的另一端分别与二极管G1的负极、隔离器K1的一端相连，二极管G1的正极接地B3，隔离器K1的另一端与电容C6的一端相连；所述第二感应器D2的另一端分别与电容C6的另一端、电阻R7的一端、电容C7的一端相连，电阻R7的另一端分别与第三三极管J3的集电极、电容C8的一端相连；所述第一感应器D1的另一端分别与电容C7的另一端、可变电阻R5的另一端相连；所述第三三极管J3的基级与电容C8的另一端相连，第三三极管J3的发射极与电容C9的一端相连，电容C9的另一端与第三感应器D3的一端相连，第三感应器D3的另一端与电容C4的另一端相连。 10.如权利要求1所述的水上自动作业系统，其特征在于，所述作业模块能够智能启动环保检测和水处理，从而达到节能的同时高效处理水污染，其中所述智能启动环保检测和水处理的具体步骤如S1-S3所述： S1进行智能启动环保检测学习，其中所述环保检测学习时，首先，获取一年时间内，每天相同时间点的所述环保监测的水中溶解氧含量的值，形成所述向量A，以及所述时间对应的温度，保存为向量B，将所述向量A利用公式(1)进行平稳性简化，得到平稳化向量PWA； n＝length(A) LNA＝ln(A) 其中，LNA为中间向量，ln(A)为对向量A做log以e为底的对数，e为自然常数，LNAt为LNA的第t个值，PWAt为平稳化向量PWA的第t个值，length(A)为统计向量A的值的个数，n为length(A)的值；然后，将所述值构建水中溶解氧含量的值的预估方程(2) 其中，为第i天的含氧量的预测值，Ai-1为第i-1天的水中溶解氧含量的值，若存在测试值，则所述值为测试值，若不存在测试值则所述值为预测值，为所述相关系数，其值由将所述向量A作为因变量，向量A向前推一天的值、向量B、向量B向前推一天的值作为自变量，进行似然估计所得，Bi为第i天的温度； S2对所述水中溶解氧含量进行预测，获取最近一次检测的水中溶解氧含量，并提取所述最近一次检测至现在每天同一时刻的温度值，带入公式(2)，则能得到现在的水中溶解氧含量，若所述水中溶解氧含量的预测值小于4.8mg/l，则智能启动环保检测，否则不启动； S3进行环保检测后，将所述环保检测的结果进行智能水处理判断，其中判断的具体步骤如S301-S304所述： S301所述智能水处理判断中存在一个智能判断数据库，所述智能判断数据库中含有P条数据，每条数据中均含有外界因素及最近一次环保检测结果形成的n个指标的值，形成矩阵Q，所述矩阵Q含有P行n列，同时对于所述矩阵Q的每一条数据所对应的是否需要启动水处理进行标注； S302利用公式(3)求解矩阵Q中的任意两列的差异量，形成新的差异量矩阵CY 其中CYL(Qi,QX)为矩阵Q的第i列和第x列之间的差异量，Qjx为矩阵Q的第j行第X列的值，i＝1、2、3……n,x＝1、2、3……n，j＝1、2、3……p； S303然后将所述差异量矩阵CY带入公式(4)： \|CY-CE\|＝0 (4) 其中，E为单位矩阵，C为通过公式(4)所求解出来的差异度系数，其中C为含有n个值的向量； S304在所述每次智能环保检测后，若还未进行过智能水处理时，在每天确定的时间提取所述智能判断数据库中所对应的n个指标，保存为向量D，将向量D带入方程(5)得到矩阵Q中的每条数据的指标得分；其中，Ft为矩阵Q中的第t条数据的得分，Ci为向量C中的第i个值，Di为向量D中第i列的值，Qti为矩阵Q第t行第i列的值，i＝1、2、3……n,t＝2、3、4……P,计算出所有的Ft，寻找Ft中的最大值，查看所述最大值所对应的该条数据标注为是否需要启动水处理，若所得的标注为需要进行水处理，则进行智能水处理。
所属类别：	发明专利