一种新型的轻便无线声呐探测装置的制作方法

文档序号:12649806阅读:634来源:国知局

本实用新型涉及主动声呐探测技术,尤其是一种新型的轻便无线声呐探测装置。



背景技术:

声呐探测技术是探测水情的重要手段,在军事、工业、民用领域都被广泛的应用,主动式声呐探测技术原理为:使用换能器在水中发射一束或者若干束声呐波,当声呐波遇到障碍物时发生反射、折射等情况,检测单元检测到回波,并利用检测回波的一定的特性来区别水下情况,声呐技术被广泛的用于,水下地形检测、暗礁探测、潜艇监测、海底打捞、海底测绘、渔业探测、水库淤泥监测等领域。

然而,由于利用现有主动式声呐一般体积较大,且采用固定频率无线发射或者有线形式进行通信,也无法组成有效的传感网络对大面积的水域进行监测,具有一定的局限性,当距离较远时,通信的效率降低,功耗较大,无法中继等问题凸显。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种新型的基于Zigbee通信技术、蓝牙4.0及以上版本的新型的轻便无线声呐探测装置。

本实用新型的方案是这样实现的:

一种新型的轻便无线声呐探测装置,包括与中央处理器连接的小型声呐探测模块、通信模块、电源模块和GPS单元;

所述小型声呐模块,用于在水中产生声呐波;

所述通信模块是用来组成传感网络的模块;

所述的电源模块,是给负责向整个系统供电;

所述GPS单元,用于提供装置的实时GPS信息。

而且,所述小型声呐模块为主动式声呐执行模块。

而且,所述通信模块采用蓝牙或者Zigbee通讯技术。

而且,所述中央处理器还连接温度传感器和密度传感器。

而且,所述电源模块包括电池和配套电路。

而且,所述小型声呐模块连接一电子陀螺仪。

而且,所述通信模块包括切换和选择电路。

本实用新型的优点和积极效果是:

本装置使用了小型声呐模块产生的声呐波可以对液体表面下的情况进行测量;使用了Zigbee或蓝牙4.0及以上的通信模块可以组网或者单独工作,将信息进行传输给其他设备或者装置;并通过检测液体的密度、温度等信息可以对测量到的波形信息进行处理,已获得准确的测量信息。本实用新型可以漂浮在大部分常见的液态物质上,也可以配重或者搭载其他装置,使组合体漂浮、悬浮在液体中,也可以浸入到两种不同介质中间利用声呐回波的层次性来实现两种物质情况的探测,或实现如照明指示、领航标记等其他功能。

附图说明

图1是本实用新型的连接框图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述。

一种新型的轻便无线声呐探测装置,如图1所示,包括与中央处理器S3连接的小型声呐探测模块S1、通信模块S2、电源模块S4和GPS单元S5。

所述的小型声呐模块为主动式声呐执行模块,用于在水中产生声呐波。

所述通信模块是用来组成传感网络的模块,采用蓝牙或者Zigbee通讯技术,也可以作为单点通信以及中继站对其他同类型装置发来的数据进行中继转发,以及定点传送信息的功能。

所述的电源模块,是给负责向整个系统供电,可采用非插拔的无线充电技术,可以在实施案例的外壳结构不发生物理性敞开的情况下进行充电。电源模块为电池和配套电路,为整个装置供电,其充电电路可以是有线的,也可以是无线充电。

所述的GPS单元,用于提供装置的实时GPS信息。

本实施例中,所述中央处理器还连接温度传感器S6、密度传感器S7。温度传感器用于检测液体的温度,并传输给中央处理器;密度传感器用于检测液体的密度,并传输给中央处理器。

所述的中央处理器,可以结合液体密度、温度,传播补偿参数等信息,和声呐系统传送来的信号综合处理后,计算声呐系统获得的数据,从而获得水情的相关信息。

中央处理器在结合了被测物体的密度、温度、传播补偿参数等信息后,控制小型声呐模块对被测物体发出声呐探测信号,这样的信号可以是窄脉冲,调相位脉冲或者调频脉冲,这样的脉冲可以让声呐模块对的待测物体发出足够的声呐波,这样的波被待测物体反射后,将被小型声呐模块接收到,去除干扰信号后,传送到中央处理器中,而用户可以有选择的将未经过处理的数据或者已经被优化处理过的数据通过Zigbee或蓝牙4.0及以上的通信模块S2传送给特定装置,或者根据需要进行组网或者独立传送给其他终端。

所述的组网是指,在多个模块协调工作时,可以利用Zigbee协议,各个装置可以将信息相互传递,并建立冗余的通信机制,使得各个模块可以将所有数据经过不同的链路进行信息共享,当结合GPS单元时,即获得了水情信息又可以同时上传事实GPS信息,就可以在多测控装置协调采集大面积水情时,快速有效的建立传感网络,绘制动态水情地图等相关的实施。

所述的小型声呐模块,还包括声呐发生电路,其作用是产生声呐发声所需要的激励信号,所述的激励信号是一种电信号,可以根据声呐产生所需的电声换能器件的需要进行调整的一种电信号,所述的电声换能器件其作用是将电和机械振动相互转化的一种器件,在所述的小型声呐模块中,还包括了放大电路,所述的放大电路是将微小的电信号放大,以便于将收集到的微小的回波电信号放大至正常状态,且该信号可以是脉冲测距法需要的,也可以是调频信号测距法或者相位测距法需要的,所述的脉冲测距法、调频信号测距法、相位测距法是声呐测距的常规测量方法;

所述的小型声呐模块,还包括了一个电子陀螺仪,其作用是将装置的晃动对声呐模块的待测物体的造影扩张误差进行优化处理,以便得到更准确的测量结果,所述的造影扩张误差是声呐波对物体造影比实际物体大的一种测量误差。

其中所述的Zigbee或蓝牙4.0及以上的通信模块,还包括了切换和选择电路,其作用是选择本实用新型的通信模式,当需要大面积多点探测水情时,需要利用多个探测装置组成传感网络,可以配置Zigbee模块进行低成本的组态网络;当需要定点探测时,可以利用蓝牙4.0以及以上版本通信协议进行,开放的通信接口和第三方编写的软硬件信息互通,所述的通信模块还具有中继功能,可以将通信信息直接发送也可以具有转发机制,所述的转发机制是指将别的装置发送的信息经过另一个模块传递,直至到最终的接收端,或者在多个接收端中共享信息。

需要强调的是,本实用新型所述的实施例是说明性的,而不是限定性的,因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例,凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式,同样属于本实用新型保护的范围。

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