一种用于多波束测深声纳的数据传输装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水声工程领域，更具体的说是提供一种用于多波束测深声纳的数据传输装置。
【背景技术】
[0002]多波束测深声纳可广泛应用于如石油管道检测、海底电缆铺设、海底资源勘测、环境调查、海底目标探测、水库库容测量以及指导港口与河道疏浚、水上安全航行等领域，现已成为国内外海底地形地貌勘测关键科学仪器之一，为众多海洋国家所高度重视。
[0003]设备高度集成、连接简单是当前海洋仪器的发展趋势之一，多波束测深声纳当然也不例外，多波束测深声纳是一种高端海洋探测仪器，使用相对较为复杂，因此通过多种手段降低设备复杂程度具有很高的必要性。现有多数多波束测深声纳功能全面，性能较高，但设备集成度较低，连接较为复杂，已经不能满足用户的应用需求，所以，开发一种高集成度的多波束测深声纳数据传输装置具有十分重要的实际意义。
【发明内容】
[0004]本发明目的在于提供一种高集成度、连接方式简单的用于多波束测深声纳的数据传输装置。
[0005]本发明是这样实现的:
一种用于多波束测深声纳的数据传输装置，包括串口 10、水下电缆接口 20、串口单元30、中央逻辑单元40、网络单元50、网络路由器60、电源模块70，其中串口 10包含串口 11、串口 12、串口 13、串口 14，串口单元30由串口器件单元31、串口逻辑单元32组成；其中网络单元50由网卡51、网络逻辑单元52组成。
[0006]本发明还包括这样一些特征:
(1)网路路由器60将上位机设置的水下声学探头工作命令及参数通过水下电缆接口20传送至水下声学探头，水下声学探头根据设置的命令及参数工作，网路路由器60将上位机设置的辅助设备参数通过网络单元50、中央逻辑单元40、串口单元30、串口 10传送至对应辅助设备，辅助设备根据设置的参数工作。
[0007](2)串口 11、串口 12、串口 13分别与姿态传感器、GPS、表面声速计电信号连接，并通过串口单元30采集对应的辅助设备数据，串口 14为预留串口，中央逻辑单元40将采集得到的辅助设备数据按照自定义格式打包、存储，并通过网络单元50传输至网络路由器60，最后由网络路由器60上传至上位机。
[0008](3)网络路由器60将通过水下电缆接口 20上传的水下声学探头采集得到的数据上传至上位机。
[0009](4)电源模块70为该装置提供电源，同时通过水下电缆接口 20为水下声学探头提供电源。
[0010]本发明的工作原理是: 由电源模块70为水下声学探头的电子系统提供工作电源，上位机设置水下声学探头、辅助设备的工作命令及参数，对水下声学探头设置的命令及参数通过网络路由器60、水下电缆接口 20下传至水下声学探头，水下声学探头根据设置的命令及参数进行工作；对辅助设备设置的参数按照自定义的格式打包，通过网络路由器60、网络单元50、中央逻辑单元40、串口单元30、串口 10下传至对应的辅助设备，其中中央逻辑单元40完成对设置的参数进行解包、定向传送至每个辅助设备对应的串口(10)，辅助设备即按照设置的参数工作；在多波束测深声纳工作正常情况下，水下声学探头及辅助设备上传的数据通过上面所述路径分别由网络路由器60转发至上位机。
[0011]本发明的优点是:
为提高现有多波束测深声纳的集成度，提供了一种用于多波束测深声纳的数据传输装置，装置技术含量高，结构简单，易于实现，成本较低。
【附图说明】
[0012]图1用于多波束测深声纳的数据传输装置框图；
图2多波束测深声纳连接示意图。
【具体实施方式】
[0013]结合附图，对本发明进一步说明:
一种用于多波束测深声纳的数据传输装置，包括串口 10、水下电缆接口 20、串口单元30、中央逻辑单元40、网络单元50、网络路由器60、电源模块70，其中串口 10包含串口 11、串口 12、串口 13、串口 14 ;串口单元30由串口器件单元31、串口逻辑单元32组成，且依次电信号连接；其中网络单元50由网卡51、网络逻辑单元52组成，且依次电信号连接；串口
10、串口单元30、中央逻辑单元40依次电信号连接；中央逻辑单元40、网络单元50、网络路由器60依次电信号连接；电源模块70、水下电缆接口 20依次电信号连接；网络路由器60、水下电缆接口 20依次电信号连接。
[0014]网路路由器60将上位机设置的水下声学探头工作命令及参数通过水下电缆接口20传送至水下声学探头，命令主要包括开始工作、停止工作，参数主要包括帧率、脉宽、功率、TVG曲线快慢参数等，水下声学探头对命令及参数进行解码，解码成功后开始工作；网路路由器60将上位机设置的辅助设备参数通过网络单元50、中央逻辑单元40、串口单元30、串口 10传送至对应辅助设备，参数主要包括辅助设备类型选择，而每个辅助设备设置的参数由具体的辅助设备决定。
[0015]该设备采用串口作为辅助设备数据的传输接口。串口 10包含串口 11、串口 12、串口 13、串口 14 ;串口单元30由串口器件单元31、串口逻辑单元32组成，其中串口器件单元31为由串口芯片及其外围电路组成的电路单元，其中串口逻辑单元32在一片FPGA内以逻辑代码方式实现，主要包括串口芯片驱动、串口工作参数设置、与中央逻辑单元40的逻辑接口 ；网络单元50由网卡51、网络逻辑单元52组成，其中网络逻辑单元52在一片FPGA内以逻辑代码方式实现，主要包括网口驱动、与中央逻辑单元40接口。串口 11、串口 12、串口13分别用于姿态传感器、GPS、表面声速计电信号连接，并通过串口单元30采集对应的辅助设备数据，其中串口 14为预留串口，中央逻辑单元40将采集得到的辅助设备数据按照自定义格式打包、存储，并通过网络单元50传输至网络路由器60，最后由网络路由器60上传至上位机。不同厂商定义的辅助设备参数设置方式、数据上传格式有所不同，为此，根据主流辅助设备厂商数据读取格式，中央逻辑单元40通过逻辑代码实现了多种数据读取方式，按照上位机设置的命令即可针对不同厂商设备选择数据读取格式，所以该装置通用性较强。
[0016]该装置采用网络接口作为水下声学探头数据的传输接口。网络数据线、电源线、地线复用水下电缆接口 20，其中网络数据线用于下传水下声学探头工作命令、参数，上传包含水下地形、地貌信息的原始数据及结果数据。电源模块70通过电源线为水下声学探头提供电源。
[0017]该装置中串口单元30、中央逻辑单元40、网络单元50、电源模块70集中在一块电路板上，命名为母板，网络路由器60以子卡的形式通过铜柱固定在母板上，网卡51、水下电缆接口 20中的网络数据线部分分别通过网线与网络路由器60的网口电信号连接，整套电路通过铜柱固定在一个招合金外壳内，并将外壳密封，密封后的外壳上具有串口 10、水下电缆接口 20、网络路由器60上用于连接上位机的网口、为电源模块70供电的电源端口。
[0018]通过中央逻辑单元40对传输辅助设备网络数据的网络单元50、水下声学探头网络单元设置不同的IP地址，上位机访问对应的IP地址即可访问二者。
[0019]通过上面的步骤，该装置即可用于多波束测深声纳的数据传输，是连接上位机、辅助设备、水下声学探头的通道。
[0020]以上所述仅为本发明的一种可行实施例，所述实施例并非用于限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所做的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种用于多波束测深声纳的数据传输装置，包括串口(10)、水下电缆接口(20)、串口单元(30)、中央逻辑单元(40)、网络单元(50)、网络路由器(60)、电源模块(70)，其特征是:所述的串口(10)包含串口(11)、串口(12)、串口(13)、串口(14);所述的串口单元(30)由串口器件单元(31)、串口逻辑单元(32)组成；所述的网络单元(50)由网卡(51)、网络逻辑单元(52)组成。2.根据权利要求1所述的一种用于多波束测深声纳的数据传输装置，其特征是:所述的网路路由器(60)将上位机设置的水下声学探头工作命令及参数通过水下电缆接口(20)传送至水下声学探头；所述的网路路由器(60)将上位机设置的辅助设备参数通过网络单元(50)、中央逻辑单元(40)、串口单元(30)、串口(10)传送至对应辅助设备。3.根据权利要求1所述的一种用于多波束测深声纳的数据传输装置，其特征是:所述的串口(11)、串口(12)、串口(13)分别用于姿态传感器、GPS、表面声速计电信号连接，并通过串口单元(30)采集对应的辅助设备数据，其中串口(14)为预留串口 ；所述中央逻辑单元(40)将采集得到的辅助设备数据按照自定义格式打包、存储，并通过网络单元(50)传输至网络路由器(60)，由网络路由器(60)上传至上位机；通过所述的水下电缆接口(20)将水下声学探头采集得到的数据传送至网络路由器(60 )，并上传至上位机。
【专利摘要】本发明涉及一种用于多波束测深声纳的数据传输装置，其结构包括串口、串口单元、网络单元、中央逻辑单元、水下电缆接口、网络路由器、电源模块。串口用于采集姿态仪、表面声速计、姿态仪等辅助设备数据，串口采集得到的辅助设备数据通过中央逻辑单元、网络单元转换为网络数据，并通过网络路由器将水下电缆接口上传的网络数据转发至上位机，多波束测深声纳水下声学探头控制命令、工作参数、辅助设备工作参数等由上位机设置，并通过该装置的水下电缆接口下传至对应设备，实现了多波束测深数据、辅助设备数据上传、设备工作命令及参数下传的高度集成，极大提高了多波束测深声纳的集成度。
【IPC分类】H04L29/06, G01S7/52, G01S15/88
【公开号】CN105388480
【申请号】CN201410447865
【发明人】不公告发明人
【申请人】苏州声光达水下探测仪器有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2014年9月4日