一种基于物联网一体化测绘船及其系统的制作方法

本发明涉及测绘设备技术领域，具体讲是一种基于物联网一体化测绘船及其系统。

背景技术：

水域测绘在水域管理、水域清洁、航运安全等方面有着极其重要的作用，是研究水域必不可少的工作。在水域测绘工作中，船舶载人进行水域的探测是极其辛苦的工作，不仅工作环境艰苦、工作时间长，还无法保证工作的安全进行，在一些浅水域中，水域环境复杂，一般的载人船舶由于体积过大无法正常航行，对测绘工作带来极大的困扰，一般都是采用无人测绘船。

公开号为cn204659979u的专利“一种节能型小型无人量船”设计了一种有箱体和潜体组成的小型无人船，专门用于测绘的船专门定做，该船功能受到限制，用途较为单一，且难以根据水域的实时环境来对测绘船自身的行驶参数进行检测调整，无法确保测绘船测绘过程的安全稳定。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于物联网一体化测绘船及其系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的技术方案是：包括测绘船体、自动除草机构、防倾翻机构、太阳能电池板和两个分别设置在测绘船体两侧底部的浮筒；

所述自动除草机构设置在测绘船体的底部，所述太阳能电池板设置在测绘船体的上方，所述测绘船体的顶部设有旋转组件，所述旋转组件用于调整太阳能电池板角度以使其全面吸收太阳的辐射；

每个所述浮筒的端部均设有驱动装置；

所述自动除草机构包括有移料组件、水草切割组件和水平设置在两个浮筒之间的横板，所述移料组件设置在横板顶部，所述防倾翻机构设置在移料组件上，横板的底部设有障碍探测雷达，所述水草切割组件设有两个，两个所述水草切割组件呈对称设置，所述移料组件用于驱动两个水草切割组件相互远离或者相互靠近；

所述横板的底部设有多波束声呐探头。

进一步的，每个所述水草切割组件均包括有驱动部件、呈l型的安装板和竖直设置在安装板上的转动轴，所述转动轴与安装板之间通过轴承连接，所述转动轴上套设有两个呈交错设置的切割部件，每个所述切割部件均包括有安装环和三个圆周分布在安装环上的安装横板，每个所述安装横板的上下两侧均设有若干个沿其长度方向间隔设置的铰接座，每个所述铰接座上均设有与其铰接的切割刀片，每个所述切割刀片与安装横板之间均设有震动弹簧。

进一步的，所述驱动部件包括有驱动电机和设置在安装板侧壁上的电机座，所述转动轴的顶端套设有从动皮带轮，所述驱动电机设置在电机座上，所述驱动电机的输出轴上套设有主动皮带轮，所述主动皮带轮与从动皮带轮之间通过同步皮带连接。

进一步的，所述移料组件包括有支撑架、步进电机、两个移料条和两个水平设置在横板顶部的滑轨，两个所述移料条分别与两个滑轨滑动配合，所述支撑架设置在横板顶部，所述步进电机设置在支撑架顶部，所述步进电机的输出轴上套设有传动齿轮，所述传动齿轮设置在两个移料条之间，两个所述移料条的侧壁上均设有与传动齿轮啮合的齿槽，两个所述安装板分别与两个移料条固定连接，所述横板顶部设有供安装板通过的通槽。

进一步的，所述防倾翻机构包括有两个防倾翻组件，每个所述浮筒上均设有安装槽，两个所述防倾翻组件分别设置在两个安装槽内，每个所述防倾翻组件均包括有水平设置的防倾板和两个间隔设置在安装槽的槽壁上的固定座，每个所述固定座上均设有伸缩导向杆，所述防倾板与两个伸缩导向杆固定连接，所述防倾板的内部填充有泡沫材料，所述防倾板的前部设有导流斜面，两个所述移料条分别对应一个防倾板，所述移料条和与其对应的防倾板之间设有固定条。

进一步的，所述测绘船体的前部设有防撞弧形板，所述测绘船体的前部设有若干个沿弧线分布的导向滑杆，每个所述导向滑杆均与防撞弧形板滑动配合，每个所述导向滑杆的端部均套设有限位套。

进一步的，每个所述导向滑杆上均套设有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的两端分别连接于防撞弧形板的内壁和测绘船体的前部，所述防撞弧形板的前部设有缓冲橡胶层。

进一步的，所述旋转组件包括有转动电机和竖直设置在测绘船体顶部的旋转筒，所述旋转筒与测绘船体之间通过轴承连接，所述旋转筒上套设有涡轮，所述测绘船体的顶部设有两个连接座，两个所述连接座之间设有与两者转动连接的蜗杆，所述蜗杆与涡轮相配合，所述转动电机的输出轴与蜗杆同轴连接。

本发明还提供一种基于物联网一体化测绘船的系统，包括有蓄电池、温度传感器、控制器、风速风向传感器、船载无线收发器和测绘路径模块，所述温度传感器、风速风向传感器、船载无线收发器和测绘路径模块均与控制器电性连接，所述船载无线收发器和风速风向传感器均设置在船体顶部，所述蓄电池、控制器和测绘路径模块均设置在测绘船体内。

本发明通过改进在此提供一种基于物联网一体化测绘船及其系统，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

(1)工作者可通过现有技术中的移动终端来与船载无线收发器通过物联网连接，来控制本装置的测绘路径，温度传感器用于检测水域温度，风速风向传感器用于对风速风向进行检测，并且将检测的数据以电信号传输至控制器，控制器通过船载无线收发器将数据形式显示在工作者的移动终端上，便于工作者对水域环境的突发现象进行实时处理。

(2)通过自动除草机构能够对水域下方的水草进行自动切割，避免水草对本装置的测绘作业带来干涉，驱动电机工作来使主动皮带轮发生转动，通过同步皮带来使从动皮带轮发生转动，来实现转动轴的转动，使转动轴能够带动两个切割组件进行转动，使切割刀片对接触的水草进行切割，切割刀片在转动的过程中在震动弹簧的作用下会发生震动，来扩大切割刀片的切割范围，进而使水草切割的更加细碎，以避免切割不碎的水草悬浮对本装置的测绘作业带来干涉；移料组件用于驱动两个水草切割组件相互远离或者相互靠近，以对更大范围内的水草进行切割。

(3)移料组件还能够带动两个防倾翻组件相互远离或者相互靠近，在风速风向传感器的检测下来检测风速程度，当风速程度过大时使两个防倾板相互远离，来使两个防倾板分别位于测绘船体的两侧，避免测绘船体发生倾翻现象，提高了测绘船体的稳定性，当风速程度正常时使两个防倾板相互靠近，使两个防倾板分别位于两个安装槽内；通过防倾翻机构来避免测绘船体在行驶的过程中发生侧翻作业，提高了本装置行驶的稳定性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的正视图；

图3为图2中a处放大图；

图4为本发明的局部立体结构示意图一；

图5为本发明的局部剖视图；

图6为图5中b处放大图；

图7为本发明的局部立体结构示意图二；

附图标记说明：

测绘船体1，旋转组件11，转动电机12，旋转筒13，涡轮14，连接座15，蜗杆16，自动除草机构2，水草切割组件21，横板22，多波束声呐探头23，驱动部件24，安装板25，转动轴26，切割组件27，安装横板271，铰接座272，切割刀片273，震动弹簧274，电机座28，驱动电机281，从动皮带轮282，主动皮带轮283，同步皮带29，防倾翻机构3，防倾翻组件31，安装槽32，防倾板33，固定座34，伸缩导向杆35，导流斜面36，固定条37，太阳能电池板4，浮筒5，驱动装置51，移料组件6，移料条61，支撑架62，步进电机63，滑轨64，传动齿轮65，齿槽66，通槽67，防撞弧形板7，导向滑杆71，限位套72，缓冲弹簧73，船载无线收发器8。

具体实施方式

下面将结合附图1至图7对本发明进行详细说明，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。

本发明通过改进在此提供一种基于物联网一体化测绘船及其系统，如图1-图7所示，包括测绘船体1、自动除草机构2、防倾翻机构3、太阳能电池板4和两个分别设置在测绘船体1两侧底部的浮筒5；通过自动除草机构2能够对水域下方的水草进行自动切割，避免水草对本装置的测绘作业带来干涉，通过防倾翻机构3来避免测绘船体1在行驶的过程中发生侧翻作业，提高了本装置行驶的稳定性。

所述自动除草机构2设置在测绘船体1的底部，所述太阳能电池板4设置在测绘船体1的上方，所述测绘船体1的顶部设有旋转组件11，所述旋转组件11用于调整太阳能电池板4角度以使其全面吸收太阳的辐射；在旋转组件11的作用下调整太阳能电池板4角度以使其全面吸收太阳的辐射，使太阳能电池板4能够在阳光充足的过程中对蓄电池进行充电。

每个所述浮筒5的端部均设有驱动装置51；通过驱动装置51能够使本装置快速行驶。

所述自动除草机构2包括有移料组件6、水草切割组件21和水平设置在两个浮筒5之间的横板22，所述移料组件6设置在横板22顶部，所述防倾翻机构3设置在移料组件6上，横板22的底部设有障碍探测雷达，所述水草切割组件21设有两个，两个所述水草切割组件21呈对称设置，所述移料组件6用于驱动两个水草切割组件21相互远离或者相互靠近；障碍探测雷达用于探测水域以下的障碍物，避免本装置直接与障碍物发生触碰。

所述横板22的底部设有多波束声呐探头23；多波束声呐探头23用于对水域地形进行测绘。

具体的，每个所述水草切割组件21均包括有驱动部件24、呈l型的安装板25和竖直设置在安装板25上的转动轴26，所述转动轴26与安装板25之间通过轴承连接，所述转动轴26上套设有两个呈交错设置的切割部件27，每个所述切割部件27均包括有安装环和三个圆周分布在安装环上的安装横板271，每个所述安装横板271的上下两侧均设有若干个沿其长度方向间隔设置的铰接座272，每个所述铰接座272上均设有与其铰接的切割刀片273，每个所述切割刀片273与安装横板271之间均设有震动弹簧274；通过自动除草机构2能够对水域下方的水草进行自动切割，避免水草对本装置的测绘作业带来干涉，具体的，是由驱动电机281工作来使主动皮带轮283发生转动，通过同步皮带29来使从动皮带轮282发生转动，来实现转动轴26的转动，使转动轴26能够带动两个切割组件27进行转动，使切割刀片273对接触的水草进行切割，切割刀片273在转动的过程中在震动弹簧274的作用下会发生震动，来扩大切割刀片273的切割范围，进而使水草切割的更加细碎，以避免切割不碎的水草悬浮对本装置的测绘作业带来干涉。

具体的，所述驱动部件24包括有驱动电机281和设置在安装板25侧壁上的电机座28，所述转动轴26的顶端套设有从动皮带轮282，所述驱动电机281设置在电机座28上，所述驱动电机281的输出轴上套设有主动皮带轮283，所述主动皮带轮283与从动皮带轮282之间通过同步皮带29连接；驱动电机281工作来使主动皮带轮283发生转动，通过同步皮带29来使从动皮带轮282发生转动，来实现转动轴26的转动，使转动轴26能够带动两个切割组件27进行转动。

具体的，所述移料组件6包括有支撑架62、步进电机63、两个移料条61和两个水平设置在横板22顶部的滑轨64，两个所述移料条61分别与两个滑轨64滑动配合，所述支撑架62设置在横板22顶部，所述步进电机63设置在支撑架62顶部，所述步进电机63的输出轴上套设有传动齿轮65，所述传动齿轮65设置在两个移料条61之间，两个所述移料条61的侧壁上均设有与传动齿轮65啮合的齿槽66，两个所述安装板25分别与两个移料条61固定连接，所述横板22顶部设有供安装板25通过的通槽67；步进电机63工作能够驱动传动齿轮65发生转动，使传动齿轮65能够带动与其啮合的移料条61水平移动，使两个移料条61能够相互靠近或相互远离，来使两个水草切割组件21相互远离或者相互靠近，同时通过两个固定条37分别带动两个防倾翻组件31相互远离或者相互靠近。

移料组件6用于驱动两个水草切割组件21相互远离或者相互靠近，以对更大范围内的水草进行切割，移料组件6还能够带动两个防倾翻组件31相互远离或者相互靠近，在风速风向传感器的检测下来检测风速程度，当风速程度过大时使两个防倾板33相互远离，来使两个防倾板33分别位于测绘船体1的两侧，避免测绘船体1发生倾翻现象，提高了测绘船体1的稳定性，当风速程度正常时使两个防倾板33相互靠近，使两个防倾板33分别位于两个安装槽32内。

具体的，所述防倾翻机构3包括有两个防倾翻组件31，每个所述浮筒5上均设有安装槽32，两个所述防倾翻组件31分别设置在两个安装槽32内，每个所述防倾翻组件31均包括有水平设置的防倾板33和两个间隔设置在安装槽32的槽壁上的固定座34，每个所述固定座34上均设有伸缩导向杆35，所述防倾板33与两个伸缩导向杆35固定连接，所述防倾板33的内部填充有泡沫材料，所述防倾板33的前部设有导流斜面36，两个所述移料条61分别对应一个防倾板33，所述移料条61和与其对应的防倾板33之间设有固定条37；伸缩导向杆35用于对防倾板33的移动进行导向，防倾板33的内部填充有泡沫材料来提高防倾板33的重量。

具体的，所述测绘船体1的前部设有防撞弧形板7，所述测绘船体1的前部设有若干个沿弧线分布的导向滑杆71，每个所述导向滑杆71均与防撞弧形板7滑动配合，每个所述导向滑杆71的端部均套设有限位套72；当测绘船体1与外界发生碰撞时，防撞弧形板7能够起到缓冲作用，限位套72用于避免防撞弧形板7发出滑出现象，导向滑杆71用于对防撞弧形板7的移动进行导向。

具体的，每个所述导向滑杆71上均套设有缓冲弹簧73，所述缓冲弹簧73的两端分别连接于防撞弧形板7的内壁和测绘船体1的前部，所述防撞弧形板7的前部设有缓冲橡胶层；缓冲弹簧73用于减少外力对防撞弧形板7的冲击力，缓冲橡胶层能够进一步减少外力对防撞弧形板7的冲击力。

具体的，所述旋转组件11包括有转动电机12和竖直设置在测绘船体1顶部的旋转筒13，所述旋转筒13与测绘船体1之间通过轴承连接，所述旋转筒13上套设有涡轮14，所述测绘船体1的顶部设有两个连接座15，两个所述连接座15之间设有与两者转动连接的蜗杆16，所述蜗杆16与涡轮14相配合，所述转动电机12的输出轴与蜗杆16同轴连接；转动电机12工作能够驱动蜗杆16发生转动，使蜗杆16能够带动与其啮合的涡轮14发生转动，使涡轮14能够带动旋转筒13进行转动，使旋转筒13带动太阳能板进行转动，来调整太阳能电池板4角度以使其全面吸收太阳的辐射，使太阳能电池板4能够在阳光充足的过程中对蓄电池进行充电。

本发明还提供一种基于物联网一体化测绘船的系统，包括有蓄电池、温度传感器、控制器、风速风向传感器、船载无线收发器8和测绘路径模块，所述温度传感器、风速风向传感器、船载无线收发器8和测绘路径模块均与控制器电性连接，所述船载无线收发器8和风速风向传感器均设置在船体顶部，所述蓄电池、控制器和测绘路径模块均设置在测绘船体1内；工作者可通过现有技术中的移动终端来与船载无线收发器8通过物联网连接，来控制本装置的测绘路径，温度传感器用于检测水域温度，风速风向传感器用于对风速风向进行检测，并且将检测的数据以电信号传输至控制器，控制器通过船载无线收发器8将数据形式显示在工作者的移动终端上，便于工作者对水域环境的突发现象进行实时处理，蓄电池用于对测绘船体1进行供电。

本发明的工作原理：工作者可通过现有技术中的移动终端来与船载无线收发器8通过物联网连接，来控制本装置的测绘路径，温度传感器用于检测水域温度，风速风向传感器用于对风速风向进行检测，并且将检测的数据以电信号传输至控制器，控制器通过船载无线收发器8将数据形式显示在工作者的移动终端上，便于工作者对水域环境的突发现象进行实时处理；

移料组件6用于驱动两个水草切割组件21相互远离或者相互靠近，以对更大范围内的水草进行切割，通过自动除草机构2能够对水域下方的水草进行自动切割，避免水草对本装置的测绘作业带来干涉，驱动电机281工作来使主动皮带轮283发生转动，通过同步皮带29来使从动皮带轮282发生转动，来实现转动轴26的转动，使转动轴26能够带动两个切割组件27进行转动，使切割刀片273对接触的水草进行切割，切割刀片273在转动的过程中在震动弹簧274的作用下会发生震动，来扩大切割刀片273的切割范围，进而使水草切割的更加细碎，以避免切割不碎的水草悬浮对本装置的测绘作业带来干涉。

移料组件6还能够带动两个防倾翻组件31相互远离或者相互靠近，在风速风向传感器的检测下来检测风速程度，当风速程度过大时使两个防倾板33相互远离，来使两个防倾板33分别位于测绘船体1的两侧，避免测绘船体1发生倾翻现象，提高了测绘船体1的稳定性，当风速程度正常时使两个防倾板33相互靠近，使两个防倾板33分别位于两个安装槽32内；通过防倾翻机构3来避免测绘船体1在行驶的过程中发生侧翻作业，提高了本装置行驶的稳定性。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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