一种航道水上自主供电平台

1.本发明涉及一种航道水上自主供电平台，属于生态航道和智慧航道管控技术领域。


背景技术：

2.生态航道和智慧航道建设规划的提出，给航道信息的实时感知与智能化管理提出了新的需求与挑战。目前虽见太阳能发电的航标船能够满足搭载小型传感器的电力新需求，但无法满足用于生态航道监测和智慧航道监管的大型、大用电量航道感知和数据处理设备的全天候供电需求。
3.为此，本发明提出一种基于水流能全天候供电的航道水上供电平台，以突破现有太阳能电力供给不足的瓶颈，为生态航道和智慧航道的建设提供装备保障。


技术实现要素：

4.针对现有生态航道与智慧航道管控设备全天候供电不足问题，基于水流能发电装置，本发明可为航道内监测和管控设备提供水上自主供电平台，用于解决全天候自主供电需求，并为航道各类监控传感器和数据处理器提供载体，满足航道的绿色低碳与全天候监管要求。
5.本发明的目的是这样实现的：在双体船载体平台的左右两侧船体中心处挖除轴线为垂向的圆柱体，在双体船载体平台上部通过铰接分别固定两个防护罩，两套竖轴式水轮机发电系统通过支撑架固定于双体船载体平台左右两侧船体内部，竖轴式水轮机发电系统的传动轴通过支撑架支撑固定，传动轴下端连接叶片固定架，叶片安装于叶片固定架上，传动轴上部设置有水流发电机，双体船载体平台内部固定电压调节器，与水流发电机相连；双体船载体平台中间内部设置有电能储存模块，与电压调节器相连。
6.进一步地，防护罩用于竖轴式水轮机发电系统的遮蔽防护。
7.进一步地，电能储存模块储存生成的电能。
8.进一步地，电压调节器调节生成电能的电压。
9.与现有技术相比，本发明的有益效果是：双体船载体平台可用于搭载竖轴式水轮机发电设备，并可为智慧航道其他感知设备提供载体平台。相较于单体船平台，可提升水流发电设备的稳定性，并增加承载监测与数据处理设备的空间。双体船左右两侧船体中心挖除轴线为垂向的圆柱体，可用于竖轴式水轮机发电系统的安装。防护罩可为竖轴式水轮机发电系统提供防护遮蔽功能。系统采用竖轴结构，解决航道内杂物(例如：水草、编织袋、塑料袋等)缠绕水轮机问题。竖轴式水轮机发电系统通过支撑架固定于双体船载体平台两侧船体内部，叶片固定于叶片固定架上，将水流能转换为传动轴的动能。水流发电机可实现将传动轴的动能转化为电能，经过电压调节器后，将电能存储于电能储存模块内，确保电力的稳定输出。
10.本发明利用水流能发电，实现全天候电力充足供给，突破水上传统基于太阳能供
电有限的瓶颈问题，为智慧航道装备提供载体平台与全天候电力保障。
附图说明
11.图1航道水上自主供电平台三维结构图；
12.图2航道水上自主供电平台三维透视图；
13.图3竖轴式水轮机发电系统三维结构图。
14.图中：1、双体船载体平台；2、防护罩；3、电能储存模块；4、电压调节器；5、水流发电机；6、传动轴；7、支撑架；8、叶片固定架；9、叶片。
具体实施方式
15.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。
16.本发明的目的是这样实现的：一种航道水上自主供电平台主要由双体船载体平台和竖轴式水轮机发电系统两部分结构组成。
17.双体船载体平台1为航道水上自主供电平台提供浮力，用于搭载竖轴式水轮机发电设备，并可为智慧航道其他感知和数据处理设备提供载体平台。相较于单体船平台，可提升水流发电设备的稳定性和增加承载监测与数据处理设备的空间。双体船载体平台1分别在左右两侧船体中心挖除轴线为垂向的圆柱体，用于固定竖轴式水轮发电系统。在空心船体上部通过铰接分别固定两个防护罩2，用于竖轴式水轮机发电系统的遮蔽防护。航道水上自主供电平台三维结构图请参阅图1。
18.竖轴式水轮机发电系统包括电能储存模块3、电压调节器4、水流发电机5、传动轴6、支撑架7、叶片固定架8和叶片9。竖轴式水轮机发电系统通过支撑架7以螺栓连接的方式固定于双体船载体平台1左右两侧船体内部。传动轴6通过支撑架7支撑固定，下端连接叶片固定架8，叶片9安装于叶片固定架8上，捕获水流能并转换为传动轴6的动能。水流发电机5固定于传动轴6上部，将传动轴6的动能转化为电能。双体船载体平台1内部固定电压调节器4，与水流发电机5相连，调节生成电能的电压，保证电压稳定。双体船载体平台1内部固定电能储存模块3，与电压调节器4相连，储存生成的电能，确保电力的稳定输出。具体结构形式请参阅图2和图3。


技术特征：
1.一种航道水上自主供电平台，其特征在于：在双体船载体平台的左右两侧船体中心处挖除轴线为垂向的圆柱体，在双体船载体平台上部通过铰接分别固定两个防护罩，两套竖轴式水轮机发电系统通过支撑架固定于双体船载体平台左右两侧船体内部，竖轴式水轮机发电系统的传动轴通过支撑架支撑固定，传动轴下端连接叶片固定架，叶片安装于叶片固定架上，叶片伸出至双体船载体平台外，传动轴上部设置有水流发电机，双体船载体平台内部固定电压调节器，与水流发电机相连；双体船载体平台中间内部设置有电能储存模块，与电压调节器相连。2.根据权利要求1所述的一种航道水上自主供电平台，其特征在于：防护罩用于竖轴式水轮机发电系统的遮蔽防护。3.根据权利要求1所述的一种航道水上自主供电平台，其特征在于：电能储存模块储存生成的电能。4.根据权利要求1所述的一种航道水上自主供电平台，其特征在于：电压调节器调节生成电能的电压。

技术总结
本发明提供一种航道水上自主供电平台，在双体船载体平台的左右两侧船体中心处挖除轴线为垂向的圆柱体，在双体船载体平台上部通过铰接分别固定两个防护罩，两套竖轴式水轮机发电系统通过支撑架固定于双体船载体平台左右两侧船体内部，竖轴式水轮机发电系统的传动轴通过支撑架支撑固定，传动轴下端连接叶片固定架，叶片安装于叶片固定架上，叶片伸出至双体船载体平台外，传动轴上部设置有水流发电机，双体船载体平台内部固定电压调节器，与水流发电机相连；双体船载体平台中间内部设置有电能储存模块，与电压调节器相连。本发明利用水流能发电，实现全天候电力充足供给，为智慧航道装备提供载体平台与全天候电力保障。装备提供载体平台与全天候电力保障。装备提供载体平台与全天候电力保障。


技术研发人员：李明伟 齐俊麟 安小刚 李然 耿敬 徐瑞喆 易强 王宇田 李向阳 王梓鹤
受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学
技术研发日：2023.02.16
技术公布日：2023/5/4