专利名称：一种深海视频探测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于深海图像和视频采集领域，具体涉及一种基于万米铠 装光纤拖缆进行数据和能源混合传输技术的深海视频探测装置。
背景技术：
目前，全世界开始进入有规模地开发利用海洋的新世纪，谁能掌握海 洋领域，谁就会在未来的资源争夺中处于主动地位。以获取海底图像或视 频数据为基础的海底探测技术，无论是对海洋科学研究，进而实现海洋环 境保护，还是对海底资源勘探与开发，都是至关重要的。深海视频探测系 统使海洋科考人员能够对海底微地形、地貌和地质特征进行直接的观察， 配合其他海底勘査装备(如水下定位、采样设备)还可实现通过图像目视 观察探测对象的定点探测和采样，从而大大提高海底地质勘査的能力和效 果。在深海探测领域，由于深海视频探测系统长时间处于水下环境，所以 面临着深海高压、瞬时冲击、深海浪涌、局部高温、可控性差等严重问题， 同时由于海底多路摄像头的视频数据量巨大、摄像头灯的功耗也非常大， 所以要求视频传输介质具有长距离、高带宽、可混合能源传输的特点。
RS232、RS485和CAN总线等传输方式的传输距离和传输速率无法同时满足深 海视频探测系统的需求。水声无线通信的传输速率非常低(几kbps数量级)， 所以也无法满足视频传输需求。电缆模拟传输对视频信号中的高频分量衰 减严重，视频传输质量难以保证，并且控制等信息的传输会对视频信号的 传输产生严重干扰。电缆数字基带传输由于不经过信号调制，如果没有中 继器，信号难以传输较远的距离。电缆数字调频传输可以进行远距离传输， 但传输速率较低，误码率很高，无法满足大数据率的视频信号实时传输要 求。而光纤比电缆更加适合于大容量、远距离的高质量视频传输，但是光 纤受力易弯折，而一旦弯折极易产生损耗进而导致传输性能大幅下降。而 万米铠装光纤拖缆作为特殊定制的拖缆，可以克服上述缺陷。 发明内容
本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供一种基于万米铠装 光纤拖缆的深海视频探测装置，以满足深海探测实时可视化的需求。
本实用新型的深海视频探测装置包括甲板集成化监控平台、混合接收 光端机、万米铠装光纤拖缆、混合发送光端机、水下摄像头、水下嵌入式 测控系统。
甲板集成化监控平台配置多路视频采集卡，视频采集卡的视频输入接 口与混合接收光端机的视频输出接口相连接，甲板集成化监控平台的三相 电源与混合接收光端机的电源接口相连接，混合接收光端机与万米铠装光纤拖缆连接实现甲板平台与水下系统的交互。混合发送光端机的视频输入 接口与水下摄像头的视频输出接口相连接，混合发送光端机的电源接口与 水下嵌入式测控中心相连接，水下嵌入式测控中心与水下摄像头连接，提 供水下嵌入式测控中心和水下摄像头的电能。
本实用新型中的甲板集成化监控平台、水下摄像头和水下嵌入式测控 系统采用目前深海图像和视频采集中的现有的成熟技术。而混合接收光端 机、混合发送光端机和万米铠装光纤拖缆采用现有的成熟设备。
本实用新型采用的万米铠装光纤拖缆不仅具备普通钢缆的牵引拖曳功 能，双层铠装内部包裹的四根单模光纤具有传输大数据率的功能，同时双 层铠装内部包裹的还有可以传输电能的电源线，因此适合依靠拖缆进行牵 引、拖曳和数据传输的深海科考设备。本实用新型可以实现对海底各种地 形、地貌、地质和构造现象的精确观测，利用光纤传输速率大的特点可以 传输多路水下视频。利用万米铠装光纤混合传输电能的特点可以实现水下 嵌入式系统无电池工作，从而获得宝贵的视觉信息，获得更佳的探测效率。
图l为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
一种基于万米铠装光纤拖缆的深海视频探测装置包括甲板集成化监控
平台l、混合接收光端机2、万米铠装光纤拖缆3、混合发送光端机4、水 下摄像头5、水下嵌入式测控系统6。
甲板集成化监控平台l配置多路视频采集卡，视频采集卡的视频输入接 口与混合接收光端机2的视频输出接口相连接，甲板集成化监控平台的三相 电源与混合接收光端机2的电源接口相连接，混合接收光端机2与万米铠装 光纤拖缆3连接实现甲板平台与水下系统的交互。混合发送光端机4的视频 输入接口与水下摄像头5的视频输出接口相连接，混合发送光端机4的电源 接口与水下嵌入式测控中心6相连接，水下嵌入式测控中心6与水下摄像头5 连接，提供水下嵌入式测控中心6和水下摄像头5的电能。水下嵌入式测控 中心6控制水下摄像头5以及其他传感装置。
本实用新型中万米铠装光纤拖缆的技术参数如下
直径 0.835英寸(2. 12厘米)
光缆 4根单模光纤9/125to
电源线 3对
铠装方式 2层钢绕线
空气中的重量 0.9391 b/ft (1.40kg/m) 水中的重量 0.7041 b/ft (1.05kg/m) 断裂强度225認 安全工作负荷80 KN 存储中最小弯曲直径36.2英寸(92厘米)安全工作中最小弯曲直径55.1英寸(140.0厘米)
HV测试， 一分钟，导线对导线17000 VDC
HV测试， 一分钟，导线对外壳11000 VDC
直流阻抗0.0026 ohm/ft (0.0085 ohms/m)最大
光缆衰减小于O. 18 dB/Kft (0.6 dB/Km)@1300 nm 小于0.12 dB/Kft (0.4 dB/Km)@1550 nm
由于深海光缆在使用上要求对环境产生的危害具有良好的保护，以防 止生物侵害、抗磨损、防侵蚀和防船舶伤害，而万米铠装光纤拖缆保证了 在光缆的设计寿命期内抗水压、水纵向侵入、化学侵蚀和氢气的影响。万 米铠装光纤拖缆外层是两层鞘甲，里面包裹着三种4根传输视频信号的 单模光纤、3对传输电能的铜缆和6根弹性塑料体。纤芯周围用高强度的 钢丝绕包，在绕包过程中要把所有的缝隙都用防水材料填满，再在钢丝周 围绕包一层铜带并焊接搭缝，使钢丝和铜管形成一个抗压和抗拉的联合体; 铜缆用来进行甲板电能传输，周围包裹的是高密度聚乙烯外皮；弹性塑料 体主要是为了保护光纤，防止断裂。光纤连接器的密封采用的是橡胶密封 圈和环氧胶密封，要求在光缆连接时，能够保持原有光纤的强度和原有光 纤的表面不受损伤，同时要求光纤连接器能够在4Km水深安全工作。万米 铠装光纤拖缆的这种强保护结构可以保护光纤、防止断裂以及防止海水的 侵入，同时也增加拖缆可以承受的张力和压力。
该深海视频探测装置利用万米铠装光纤拖缆将深海视频数据传输至甲 板集成化监控平台，水下嵌入式测控中心和摄像灯的电源也由万米铠装光 纤拖缆从甲板进行传递。该深海视频探测装置利用多路水下摄像头对深海 视频信息进行数据采集，利用混合光端机对视频进行编码、传输，混合光 端机同时也对视频数据和电源进行混合或分离处理。
权利要求1、一种深海视频探测装置，包括甲板集成化监控平台、混合接收光端机、万米铠装光纤拖缆、混合发送光端机、水下摄像头、水下嵌入式测控系统，其特征在于甲板集成化监控平台配置多路视频采集卡，视频采集卡的视频输入接口与混合接收光端机的视频输出接口相连接，甲板集成化监控平台的三相电源与混合接收光端机的电源接口相连接，混合接收光端机与万米铠装光纤拖缆连接；混合发送光端机的视频输入接口与水下摄像头的视频输出接口相连接，混合发送光端机的电源接口与水下嵌入式测控中心相连接，水下嵌入式测控中心与水下摄像头连接。
专利摘要本实用新型涉及一种深海视频探测装置。目前装置无法满足大数据率的视频信号实时传输要求。本实用新型中甲板集成化监控平台配置多路视频采集卡，视频采集卡的视频输入接口与混合接收光端机的视频输出接口相连接，甲板集成化监控平台的三相电源与混合接收光端机的电源接口相连接，混合接收光端机与万米铠装光纤拖缆连接；混合发送光端机的视频输入接口与水下摄像头的视频输出接口相连接，混合发送光端机的电源接口与水下嵌入式测控中心相连接，水下嵌入式测控中心与水下摄像头连接。本实用新型可以实现对海底各种地形、地貌、地质和构造现象的精确观测，获得更佳的探测效率。
文档编号H04N7/18GK201243366SQ20082012203
公开日2009年5月20日 申请日期2008年7月29日 优先权日2008年7月29日
发明者于海滨, 刘敬彪, 蔡文郁 申请人:杭州电子科技大学