1.本发明涉及一种新型船舶设备与设施领域，具体为一种船舶移动电池平台与电动拖头的对接系统及其对接方法。
背景技术：
2.电动船舶作为一种新型的海洋或河道运输工具，具有能源效率高、零排放、无噪音等优点，目前已经在内河和近海水域中得到应用，因为电动船舶主要通过电池提供电量，不适合长距离航程，但是在城市水上观光、内河或者近海轮渡等每天需要多航次、短航程的应用场景中，电动船舶凭借其优势得到广泛的应用。
3.现有的电动船舶有两种充电方式，1、需要电动船舶携带足够多的电池来支持多个航段的长时间航行，这种方式因为电动船舶需要携带大量的电池，致使船舶重量增加，进而导致船舶运行效率低的问题；2、为改善这种情况，提出通过在码头建造大功率充电站，利用每两个航段之间上下乘客的时间对电动船舶进行短时间大功率充电，从而使得船舶快速充电，以能够满足下一航段航行所需电量，这种情况当船舶需要充电时，由于电动船舶在快速充电时，在短时间内需要的电量大，会导致大功率充电站连接的电网无法提供所需的电量，造成充电效率低的问题。专利号为cn202020315832.3(一种智能充电船)此专利即为上述提到的普遍需要船载电池的设计，需要对船进行插电式充电，不仅加重了电动拖头本身的重量而且无法简单快速的充电，大大降低了工作效率。
4.目前拖头和平台之间广泛采用船钩连接，船钩作为船只的关键部件，其对车辆的动力学性能和运行品质有着重要的影响。目前的车钩有的是刚性连接，缓冲性能很差，而且在海里的时候由于会有海浪影响，船钩无法准确连接。专利号为cn201610665122.1(车钩连接装置)此专利即为常见的车钩连接与船钩极为相似，这种设计不仅传冲能力差而且在海里无法准确定位连接。因此，针对上述问题，在现有研究基础上，发明一种电池可拆卸，拖头与平台连接装置容差范围大，减少人力劳动，能够实现海上快速充电的装置就显得尤为重要。
技术实现要素：
5.本发明所要解决的技术问题是：提供一种对接方便准确的船舶移动电池平台与电动拖头的对接系统。
6.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：船舶移动电池平台与电动拖头的对接系统，包括控制系统、与控制系统电连接的监控装置以及连接装置，工作人员通过监控系统获取电动拖头、电池平台的实时信息，并通过连接装置完成对电动拖头与电池平台的连接；
7.电动拖头包括拖头船体，拖头船体上转动设有升降丝杆轴以及驱动升降丝杆轴的升降动力机构，升降丝杆轴上设有滑动安装座；
8.监控装置包括与控制系统电连接的行程开关、红外摄像头；
9.连接装置包括设置在滑动安装座上的前端连接组件，前端连接组件包括并列设置在安装座上的竖向布置的两根旋转轴一，两根旋转轴一上分别设有一个水平布置的钩头向外设置的连接钩，安装座上在两个连接钩之间设有连接定位杆；连接定位杆端部设有所述行程开关，连接定位杆上设有两个分别驱动旋转轴一和旋转轴二转动的旋转动力机构；
10.连接装置还包括呈葫芦状的后端连接罩，后端连接罩活动设置在电池平台上且可绕与电动拖头与电池平台连线垂直的中心线转动，后端连接罩收缩处与连接钩相配合，两个连接钩张开后钩住后端连接罩；后端连接罩内靠近平台本体的后端设有所述红外摄像头，
11.电池平台包括平台本体，平台本体上可拆卸地设有电池，平台本体两侧面上相对位置上分别设有一个橡胶导轨；一对橡胶导轨在电动拖头与电池平台对接时对拖头船体进行导向。
12.作为一种优选的方案，所述所述旋转动力机构包括设置在连接定位杆上的电机，电机的出力轴上设有传动连杆，连接定位杆上沿径向设有导向座，导向座内穿设有连接杆，连接杆一端与传动连杆端部相铰接，连接杆另一端部与连接钩相铰接，连接杆上在导向座与连接钩之间的部分上套设有复位弹簧。
13.作为一种优选的方案，所述后端连接罩内的前端两侧分别通过两个旋转轴二设置两个导向叶轮。
14.作为一种优选的方案，所述后端连接罩上设有驱动旋转轴二的旋转电机，旋转电机与控制中心电连接。
15.作为一种优选的方案，所述后端连接罩开口部为喇叭口。
16.本发明另一个所要解决的技术问题是：提供一种上述船舶移动电池平台与电动拖头的对接系统的对接方法。
17.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：船舶移动电池平台与电动拖头的对接系统的对接方法：
18.步骤一：打开红外摄像头
19.工作人员通过控制船上的控制中心，打开相应的红外摄像头，实时监控水中工况；
20.步骤二：驱动电动拖头后退
21.控制拖头船体接近平台本体，拖头尾段嵌入两侧橡胶导轨中间，使得拖头船体与平台本体对齐；
22.步骤三：开启导向叶轮以辅助对接
23.拖头船体进入导轨内后，开启旋转电机使得后端连接罩两侧的导向叶轮9转动，以便向后端连接罩内侧推送前端连接组件以辅助整个过程进行；
24.步骤四：调整前端连接组件在竖直方向上的位置
25.当拖头船体进入橡胶导轨中间后，通过后端连接罩后端的红外摄像头，观察前端连接组件在竖直方向上的位置，并通过控制中心发出信号控制升降丝杆轴调整前端连接组件在竖直方向上的位置以使其与后端连接罩高度一致；
26.步骤五：电动拖头行驶直至行程开关被触发
27.当完成装置在竖直方向上的对齐之后，驱动拖头船体向后行驶直至行程开关接触到后端连接罩内侧面的后端，此时行程开关向控制中心发出信号；
28.步骤六：驱动电机完成连接
29.在接收到行程开关发出的信号之后，工作人员驱动电机使前端连接组件外部的两条腿绕着旋转轴一进行旋转直至卡住后端连接罩外侧，使移动电池平台与电动拖头完成连接。
30.有益效果
31.本发明与现有技术相比较所具有的优点和有益效果：
32.本对接系统采用移动电池平台设计以便于电池的充电、运输、拆装以及固定。插扣连接装置能够实现电动拖头和电池平台在海水中的快速连接固定，且适应水中复杂的工况，且连接时容差范围大。本对接系统控制系统自动化程度高，能够最大化的减少人力劳动。通过红外摄像头实时观测对前端连接组件的上下位置进行调整，且采用橡胶导轨设计能够在准确对接电动拖头的同时减少电动拖头的磨损，确保对接顺利，且后端连接罩活动设置在电池平台上且可绕与电动拖头与电池平台连线垂直的中心线转动，使得在对接过程中，即使前端连接组件与后端连接罩位置有些许错位，可通过后端连接罩转动进行缓冲，而后由操作人员进行调整，不会出现对接冲击损坏设备的情形。
33.由于后端连接罩内的前端两侧分别通过两个旋转轴二设置两个导向叶轮，使得前端连接组件与后端连接罩的对接更为容易，从而减少电动拖头的能耗，延长使用时间。
34.由于后端连接罩上设有驱动旋转轴二的旋转电机，旋转电机与控制中心电连接，可以避免海水扰动使得导向叶轮旋向与前端连接组件行进方向相反带来阻力。
35.由于后端连接罩开口部为喇叭口，进一步使得前端连接组件与后端连接罩的对接更为容易。
附图说明
36.图1为对接系统图；
37.图2为对接系统总体图；
38.图3为电动拖头俯视图；
39.图4为电池平台俯视图；
40.图5为电动拖头主视图；
41.图6为电池平台主视图；
42.图7为电动拖头和电池平台连接时示意图；
[0043][0044]
如图1至图7中，001-电动拖头，002-监控系统，003-连接装置，004-电池平台，1-电动拖头船体，2-升降轴，3-旋转轴一，4-前端连接组件，5-电机，6-弹簧，7-位置行程开关，8-旋转轴二，9-导向叶轮，10-后端连接罩，11-摄像头，12-橡胶导轨，13-平台本体，14-电池，15-定位螺钉，16-卡箍，17-伸缩机构。
具体实施方式
[0045]
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0046]
如图1至图7所示，船舶移动电池平台与电动拖头的对接系统，包括控制系统、与控
制系统电连接的监控装置002以及连接装置003，工作人员通过监控系统002获取电动拖头、电池平台004的实时信息，并通过连接装置003完成对电动拖头001与电池平台004的连接；
[0047]
电动拖头001包括拖头船体1，拖头船体1上转动设有升降丝杆轴2以及驱动升降丝杆轴2的升降动力机构，升降丝杆轴2上设有滑动安装座；
[0048]
监控装置002包括与控制系统电连接的行程开关7、红外摄像头11；
[0049]
连接装置003包括设置在滑动安装座上的前端连接组件4，前端连接组件4包括并列设置在安装座上的竖向布置的两根旋转轴一3，两根旋转轴一3上分别设有一个水平布置的钩头向外设置的连接钩，安装座上在两个连接钩之间设有连接定位杆；连接定位杆端部设有所述行程开关7，连接定位杆上设有两个分别驱动旋转轴一3和旋转轴二8转动的旋转动力机构；
[0050]
所述旋转动力机构包括设置在连接定位杆上的电机5，电机5的出力轴上设有传动连杆，连接定位杆上沿径向设有导向座，导向座内穿设有连接杆，连接杆一端与传动连杆端部相铰接，连接杆另一端部与连接钩相铰接，连接杆上在导向座与连接钩之间的部分上套设有复位弹簧6。
[0051]
连接装置003还包括呈葫芦状的后端连接罩10，后端连接罩10活动设置在电池平台13上且可绕与电动拖头001与电池平台004连线垂直的中心线转动，后端连接罩10收缩处与连接钩相配合，两个连接钩张开后钩住后端连接罩10；后端连接罩10内靠近平台本体13的后端设有所述红外摄像头11，后端连接罩10内的前端两侧分别通过两个旋转轴二8设置两个导向叶轮9。后端连接罩10上设有驱动旋转轴二8的旋转电机，旋转电机与控制中心电连接。后端连接罩10开口部为喇叭口。
[0052]
电池平台004包括平台本体13，平台本体13上可拆卸地设有电池14，平台本体13两侧面上相对位置上分别设有一个橡胶导轨12；橡胶导轨12通过卡箍16以及一对定位螺钉15固定在平台本体13上；一对橡胶导轨12在电动拖头001与电池平台004对接时对拖头船体1进行导向。
[0053]
船舶移动电池平台与电动拖头的对接系统的对接方法，包括：
[0054]
步骤一：打开红外摄像头
[0055]
工作人员通过控制船上的控制中心，打开相应的红外摄像头11，实时监控水中工况；
[0056]
步骤二：驱动电动拖头后退
[0057]
控制拖头船体1接近平台本体13，拖头尾段嵌入两侧橡胶导轨12中间，使得拖头船体1与平台本体13对齐；
[0058]
步骤三：开启导向叶轮以辅助对接
[0059]
拖头船体1进入导轨内后，开启旋转电机使得后端连接罩10两侧的导向叶轮9转动，以便向后端连接罩10内侧推送前端连接组件以辅助整个过程进行；
[0060]
步骤四：调整前端连接组件在竖直方向上的位置
[0061]
当拖头船体1进入橡胶导轨12中间后，通过后端连接罩10后端的红外摄像头11，观察前端连接组件4在竖直方向上的位置，并通过控制中心发出信号控制升降丝杆轴2调整前端连接组件4在竖直方向上的位置以使其与后端连接罩10高度一致；
[0062]
步骤五：电动拖头行驶直至行程开关被触发
[0063]
当完成装置在竖直方向上的对齐之后，驱动拖头船体1向后行驶直至行程开关7接触到后端连接罩10内侧面的后端，此时行程开关7向控制中心发出信号；
[0064]
步骤六：驱动电机完成连接
[0065]
在接收到行程开关7发出的信号之后，工作人员驱动电机5使前端连接组件4外部的两条腿绕着旋转轴一3进行旋转直至卡住后端连接罩10外侧，使移动电池平台与电动拖头完成连接。
[0066]
上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。