一种具备遥测功能的新型水下应答器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种具备遥测功能的新型水下应答器，主要用于长时间的水下目标定位导航及水声遥测工作。属水声测量领域。水下应答器由金属外壳、收发一体换能器、压力释放塞、DSP处理电路板、模拟通道电路、功放电路板，可充电电池、温度传感器、深度传感器和姿态传感器构成，其中收发一体换能器固定在金属外壳顶部中央位置，温度传感器、通信/充电/电源开关接口、压力释放塞和深度传感器以十字交叉等间距方式安装在收发一体换能器周边，应答器工作方式为应答模式，除了可以水下目标定位和导航外，还可以对应答器的深度信息、姿态信息、电池电压信息、周边水温信息进行水声遥测，同时对发射声源级进行遥控。
【专利说明】一种具备遥测功能的新型水下应答器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种具备遥测功能的新型水下应答器，主要用于长时间的水下目标定位导航及水声遥测工作。属水声测量领域。
【背景技术】
[0002]近年来，随着对水下勘测和研究的持续升温，将应答器固定在水下载体上，来进行定位和导航的技术已经在国内外被广泛应用。但现有的应答器装置通常只能实现定位、导航功能，不能对水下应答器(载体)工作状态、周边参数进行实时遥测，也不能对声原级进行遥控，其使用功能单一，适用性较差。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于了解决上述现有技术不足，提供一种具备遥测功能的新型水下应答装置，
[0004]本实用新型技术方案是:具备遥测功能的新型水下应答器由金属外壳(10)、收发一体换能器(2)、压力释放塞(14)、DSP处理电路板(8)、模拟通道电路、功放电路板(4)，可充电电池(9)、温度传感器(12)、深度传感器(15)和姿态传感器(7)构成，其中收发一体换能器(2)固定在金属外壳(I)顶部中央位置，温度传感器(12)、通信/充电/电源开关接口(13)、压力释放塞(14)和深度传感器(15)以十字交叉等间距方式安装在收发一体换能器(2)周边，
[0005]可充电电池(9)放置在金属外壳(I)壳内底端；可充电电池(9)的电源输出线直接连接到功放板(4)接线端子上，可充电电池(9)通过接通功放电路板(4)、模拟通道板(6)和DPS处理电路板(8)三板间的电气/通信总线接口( 5)给模拟通道板(6)和DSP处理板(8)供电；
[0006]功放电路板(4 )、模拟通道板(6 )和DPS处理电路板(8 )三块板通过三板连接固定柱(3)等间距连接后，三板连接固定柱(3)再固定到金属外壳(I)顶部；
[0007]收发一体换能器(2)信号线连接到功放电路板(4)的收发切换电路接线端子上；
[0008]温度传感器(12)、深度传感器(15)和安装在DSP处理板(8)上的姿态传感器(7)都连接到DSP处理板(8)的信号采集电路上。
[0009]所述的DSP处理电路板(8 )包括DSP组件和信号采集电路；
[0010]所述的功放电路板(4)包括发射电路和收发切换电路。
[0011 ] 所述的水下应答器顶部边缘安装有保护笼及吊耳(I)。
[0012]在应答器金属外壳(I)的顶部和底部表面都安装有阳极金属块(11)。
[0013]所述的通信/充电/开关接口(13)直接连接到功放电路板(4)上。
[0014]金属外壳(I)的顶部有保护笼及吊耳(I)。
[0015]本实用新型水下应答器主要配合长基线、短基线和超短基线水下目标定位、导航使用，它采用低功耗电路设计方式，通过水声应答模式来触发工作，在深水环境下，除了长时间连续完成水下定位(应答)功能外，还可以对各种水下其它信息进行实时采集，编码、调制，并结合应答信号一并返回给水面主处理系统，在完成定位的同时，完成水下目标参数遥测。此装置能工作在复杂的水声环境，具备很强的抗干扰能力。
[0016]本实用新型应答器工作方式为应答模式，除了可以水下目标定位和导航外，还可以对应答器的深度信息、姿态信息、电池电压信息、周边水温信息进行水声遥测，同时对发射声源级进行遥控；本实用新型在应答器的水密装配完成后，可以通过通信接口对应答器内部设备进行信息查询和功能检测，以及软件修改。本实用新型应答器具有低功耗特性，能够长时间在水下连续工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型水下应答器的结构示意图，
[0018]图2为图1所示应水下答器的俯视图。
[0019]图中，I一保护笼及吊耳,2一收发一体换能器，3一二板连接固定柱，4一功放电路板，5—电气/通信总线接口，6—模拟通道板，7—姿态传感器，8—DPS处理电路板，9一可充电电池，10—金属外壳，11—阳极，12一温度传感器，13—通彳目/充电/电源开关接口，14一压力释放塞，15—深度传感器。
【具体实施方式】
[0020]如图1和图2所示，本实用新型主要由金属外壳、收发一体换能器、压力释放塞、DSP处理电路(包括有DSP组件和信号采集电路)、模拟通道电路、功放电路(包括发射电路和收发切换电路)，可充电电池、以及温度、深度、姿态传感器构成。
[0021]可充电电池9以螺纹形式固定在应答器金属外壳10壳体内底端位置,可充电电池9的电源输出线连接到功放电路板4接线端子上，通过三块板之间的电气/通信总线接口 5向(给)模拟通道板6和DSP处理电路板8提供电源，功放电路板4、模拟通道板6和DPS处理电路板8三块板之间除与电气/通信总线5连接外，还通过的3-4根三板连接固定柱3固定到金属外壳的顶部。
[0022]收发一体换能器2以法兰盘密封连接形式固定到应答器顶部中央位置，为了减小强电产生的电磁干扰和走线最短原则，收发一体换能器2信号线直接连接到功放电路板4的收发切换电路接线端子上。
[0023]本实用新型水下应答器的顶部边缘安装有保护笼及吊耳1，在收发一体换能器2和保护笼及吊耳I之间还以十字交叉等间距离方式密封安装有一个温度传感器12、一个通信/充电/电源开关接口 13、一个压力释放塞14和一个深度传感器15，其中温度传感器12、深度传感器15和安装在DSP处理板上的姿态传感器7都连接到DSP处理电路板8的信号采集电路上，通信/充电/开关接口 13直接连线到功放电路板4上，通过三个结构一样但每星连线不同的多星插头，分别与通信/充电/开关接口 13的多星插座连接，实现通信、电池充电、电池电源开关的功能。
[0024]为了提高应答器装置在水中的抗腐蚀能力，我们采用牺牲阳极的方法，还在水下应答器外壳顶部和低部表面都安装阳极金属块11。
[0025]水下应答器除具有一般应答器所有的定位和导航功能之外，还具有遥测姿态信息数据、电池电压信息数据、周边水温信息数据、深度信息数据和发射声源级数据等功能，同时还可以对应答器的各种实时信息进行水声遥测、遥控。
[0026]为了实现低功耗的目的，本实用新型水下应答器的模拟通道电路、功放电路、DSP芯片及外围电路都运用低功耗设计，同时将应答器的工作方式设计为应答模式，在没有收到询问信号时，除少数接收电路外，全系统处于值班省电状态，同时可以根据实际工作情况，通过水声遥控降低应答器发射声源等级，达到省电目的。
[0027]本实用新型水下应答器在水密装配完成后，还可以通过通信接口与应答器内部处理电路进行串口通信，不但可以在应答器安装时，实时查询应答器姿态信息进行安装调整，还可以检查内部设备的工作状态及进行应答软件的程序修改。
[0028]本实用新型水下应答器金属外壳采用防腐蚀高强度的不锈钢铸造，保证能承受在1000米以内的深水环境，应答器水下作用距离不大于1500米、作用范围为垂直向上±30°的圆锥体区域。
[0029]本实用新型研制新型水下应答器是一个自动化程度很高的装置，应用于石油钻井平台水下钻井口的水声定位和遥测、遥控，并经过试验检验，工作可靠性高，抗环境干扰力强，能长时间在水下工作，极大的提高了工作效率。
【权利要求】
1.一种具备遥测功能的新型水下应答器，其特征在于水下应答器由金属外壳(10)、收发一体换能器(2)、压力释放塞(14)、DSP处理电路板(8)、模拟通道电路、功放电路板(4)，可充电电池(9)、温度传感器(12)、深度传感器(15)和姿态传感器(7)构成，其中收发一体换能器(2)固定在金属外壳(I)顶部中央位置，温度传感器(12)、通信/充电/电源开关接口( 13)、压力释放塞(14)和深度传感器(15)以十字交叉等间距方式安装在收发一体换能器(2)周边， 可充电电池(9 )放置在金属外壳(I)壳内底端；可充电电池(9 )的电源输出线直接连接到功放板(4)接线端子上，可充电电池(9)通过接通功放电路板(4)、模拟通道板(6)和DPS处理电路板(8)三板间的电气/通信总线接口( 5)给模拟通道板(6)和DSP处理板(8)供电； 功放电路板(4)、模拟通道板(6)和DPS处理电路板(8)三块板通过三板连接固定柱(3)等间距连接后，三板连接固定柱(3)再固定到金属外壳(I)顶部； 收发一体换能器(2)信号线连接到功放电路板(4)的收发切换电路接线端子上； 温度传感器(12)、深度传感器(15)和安装在DSP处理板(8)上的姿态传感器(7)都连接到DSP处理板(8)的信号采集电路上。
2.根据权利要求1所述的具备遥测功能的新型水下应答器，其特征在于所述的DSP处理电路板(8)包括DSP组件和信号采集电路。
3.根据权利要求1所述的具备遥测功能的新型水下应答器，其特征在于所述的功放电路板(4)包括发射电路和收发切换电路。
4.根据权利要求1所述的具备遥测功能的新型水下应答器，其特征在于所述的水下应答器顶部边缘安装有保护笼及吊耳(I)。
5.根据权利要求1所述的具备遥测功能的新型水下应答器，其特征在于在应答器金属外壳(I)的顶部和底部表面都安装有阳极金属块(11)。
6.根据权利要求1所述的具备遥测功能的新型水下应答器，其特征在于所述的通信/充电/开关接口( 13)直接连接到功放电路板(4)上。
7.根据权利要求1所述的具备遥测功能的新型水下应答器，其特征在于金属外壳(I)的顶部有保护笼及吊耳(I)。
【文档编号】G01S5/18GK203551770SQ201320701482
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】王冬石, 范赞, 魏红球, 王健培, 金学义, 刘连际 申请人:中海油田服务股份有限公司, 中国船舶重工集团公司七五○试验场, 中船重工（昆明）灵湖科技发展有限公司