时敏信标及安装有该信标的水下潜器的制作方法

1.本实用新型涉及一种自主救援设施，尤其涉及用于水下潜器失联时无法做出行为时的自救设施的信标。


背景技术：

2.随着海洋资源的不断开发，对水下潜器的需求越来越高，水下潜器要搭载许多传感器，这就导致造价会比较昂贵，但是水下环境的复杂性决定了其工作环境的恶劣。所以为了保证水下潜器的安全，设计一种可以自主救援的设施就很有必要了。目前常用的方法包含：设置最大工作时间、抛载自救、设置声信标等，设置最大工作时间是当工作时间超出设置的值之后，自动上浮至水面，抛载自救可以在水下潜器超过设置深度时抛载减轻自身重量上浮至水面。但是这两种方法都依赖水下潜器自身的传感器以及软件算法，一旦出现被缠绕或电量用完等情况则作用不大。设置声信标，是在密闭舱体内放入水声通信设备，换能器放在水中，内部电路板结构复杂，采用层叠设计一层一层的电路板叠加，因而体积较大，大约是直径为10厘米，长为30厘米左右的圆柱，有可能改变水下设备的阻力模型，耗电量大，续航力时间短。此外岸上还要同时配备配套的声通设备进行通信，成本高，而且获得水下设备的当前位置后，水面上并没有明显标志，对搜救而言难度更大。


技术实现要素：

3.本实用新型针对现有声信标体积大、成本高问题，提出一种时敏信标，采用如下技术方案予以实现：
4.一种时敏信标，包括：后舱座以及主舱体，后舱座内固定有铁片，贴片上固定有弹簧；所述主舱体内安装有电磁铁、主控模块、gsm&gps模块和供电电池，所述主舱体上缠绕有鱼线，所述主控模块包括定时器模块，主控模块根据定时模块的设定时间控制所述电磁铁失磁，从而使主舱体与后舱座内铁片分离，并被弹簧弹出后舱座，所述鱼线的另一端固定在所述后舱座上。
5.进一步地，还包括安装底座，所述后舱座固定在安装底座上。
6.进一步地，所述后舱座呈筒形，其筒壁上设有若干通孔。
7.进一步地，所述电磁铁的供电回路中连接有三极管，所述主控模块通过控制所述三极管的导通与截止进而控制所述电磁铁得电或失电。
8.进一步地，所述供电电池包括用以给所述gsm&gps模块供电的12v电池及用于给所述主控模块供电的5v电池。
9.进一步地，所述鱼线缠绕在所述电磁铁上。
10.进一步地，所述主舱体的表面具有彩色涂层。
11.本实用新型另外还提出一种水下潜器，包括潜器主体，该潜器主体上安装有上述时敏信标。
12.与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：
13.本实用新型可将时敏信标基座固定在水下潜器上，内部电路简化，整个舱体内放置了电池模块、主控模块、gsm&gps模块，整个装置体积较小，可跟随水下设备下潜至水下，并可在一个月之内持续工作，操作简单，结构小巧，成本低，适合批量生产。信标上缠有鱼线，所以即便信标弹出后也不会因为水流原因离开水下设备附近。
附图说明
14.图1为本实用新型实施例一结构示意图；
15.图2本实用新型实施例一安装结构示意图；
16.图3为本实用新型实施例一单片机msp430f149引脚图；
17.图4为本实用新型实施例一电磁铁供电控制电路原理图；
18.图5为本实用新型一内部控制原理框图；
19.以上各图中：1、安装底座；2、后舱座；2
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1、通孔；3、主舱体；3
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1、电磁铁；4、鱼线。
具体实施方式
20.为了能够更加清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
21.实施例一、参考图1及图2，本实施例提出一种时敏信标，包括：安装底座1、后舱座2以及主舱体3。
22.后舱座2固定在安装底座1上，后舱座2内固定有铁片，贴片上固定有弹簧(图中遮挡未示出)，为了防止产生负压，后舱座2呈圆柱筒形，其筒壁上设有若干通孔2
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1；主舱体3内安装有电磁铁3
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1、主控模块、gsm&gps模块和供电电池，主控模块包括定时器模块，主控模块根据定时模块的设定时间控制所述电磁铁失磁，从而使主舱体3与后舱座2内铁片分离，并被弹簧弹出后舱座。主舱体3前端电磁铁3
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1上缠绕有鱼线4，这样可不妨碍信标的弹出。电磁铁3
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1的线通过密封圈密封后进入舱内，连接到电压输出端口。安装时，用力压缩弹簧，将电磁铁吸在磁铁上，同时将鱼线的另一端系在后舱座即可完成安装。
23.针对耗电量大续航时间短的缺陷，采用msp430系列单片机的msp430f149，该系列单片机具有低功耗模式，低功耗模式下的工作电流只有微安级，单片机平时工作在低功耗模式即休眠模式下，只有内部高速时钟在工作，这样可最大节省能源消耗。gsm&gps模块用来收发短信以及获取当前经纬度信息。低功耗模式下，12v电池通过三极管及mos管的作用在电磁铁上并没有输出电压，当达到设定的时间后，主控模块控制三极管及mos管导通，12v电池回路导通，电磁铁失去磁性导致弹簧弹开。(本实施例msp430f149的p3.0/ste0引脚连接图3所示的key_1)。5v电池提供主控模块和gsm&gps模块的工作电压。主控模块和gsm&gps模块采用串口ttl电平通信，主控模块的usart1_tx(即msp430f149的p3.7/urxd1引脚)连接gsm&gps模块的sim_rxd引脚，主控模块的usart1_rx(即msp430f149的p3.6/utxd1引脚)连接gsm&gps模块的sim_txd引脚，两个模块间实现了通信。
24.本实用新型可利用扎带将时敏信标底座固定在水下设备上，由于信标本体上缠有鱼线，所以即便信标弹出后也不会因为水流原因离开水下设备附近。内部的主控芯片平时工作在低功耗模式下，软包锂电池的容量为3000mah，可供内部电路工作长达一个月之久，解决了续航时间的难题。内部的gps模块还集成了gsm模块，可通过短信发送当前经纬度信
息，不用复杂的接收设备，一部手机即可找到水下设备的位置。本实施例整体结构小巧，适用于大多数水下设备，不妨碍原任务的进行。本实用新型会在弹出后漂浮在水面上，主舱体的表面具有彩色涂层，彩色涂层显眼，便于查找。
25.实施例二，本实施例提出一种水下潜器，包括潜器主体，该潜器主体上安装有实施例一中的时敏信标。
26.主控模块上集成有蜂鸣器，安装固定到水下潜器上后先用磁铁吸附使其上电，在听到短暂蜂鸣声后，可发送设置休眠时间的短信到其内部，短信的格式为“小时,分钟,秒”，即用户所需的时敏信标休眠时间，最大设置时间为99小时59分59秒，超出上限则无效，需重新编辑发送。再次听到短暂蜂鸣声后，证明休眠时间已设置，可以进行布放。在休眠时间结束后主控模块对电磁铁上电，电磁铁失去磁性导致弹簧弹出，等到时敏信标浮出水面后，gsm&gps模块获取gps信息，并于主控模块进行交互，主控模块进行数据分析后，将经纬度、时间等信息数据打包发送到gsm&gps模块，gsm&gps模块通过短信的方式发送至手机上，用户可根据短信进行搜救水下设备。
27.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。