一种船用分体式测深仪的制作方法

本实用新型涉及测深仪技术领域，特别涉及一种船用分体式测深仪。

背景技术：

测深仪是一种专门用来测定水底深度情况的电子设备，是内河、近海、远洋航行中必不可少的测量仪器，还可用于河道检测、海洋检测等。

国内测深设备的研究和开发已比较成熟，但都墨守成规，固定在一台主机上加一个超声波换能器这样的搭配模式中，其将换能器收发单元、控制单元、显示单元都集中在一台主机上，使得主机成本高，体积大且笨重，而这样的设计最大的问题在于：主机的耦合性很高，因为实际使用中常会出现换能器功率和主机收发功率不匹配、或是换能器损坏导致功率突然变大等情况，这种情况会直接造成主机的损坏，也极易将主机中成本最高的显示屏烧坏，这样维修难度大成本大，且周期长，一旦测深仪出现故障，在船靠岸后必须维修好，否则无法进行下一航次的航行，所以较长的维修周期可能会耽误航行计划，造成经济损失。

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种船用分体式测深仪。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种船用分体式测深仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种船用分体式测深仪，包括测深仪，所述测深仪包括显示器、测控器和超声波换能器；

所述显示器包括显示器cpu、按键单元、液晶屏接口、串行接口电路一和外部供电单元一，所述按键单元通过按键接口电路和按键控制板与显示器cpu电连接，所述液晶屏接口通过电压转换电路与显示器cpu电连接，所述外部供电单元一通过ldo稳压电路一和电源控制电路一与显示器cpu电连接，所述显示器cpu与串行接口电路一电连接，所述串行接口电路一上设有rs485接口一和rs422接口一，且所述rs485接口一与测控器连接；

所述测控器包括测控器cpu、换能器接收接口、换能器发射接口、外部供电单元二和串行接口电路二，所述换能器接收接口通过fpga电路和信号放大数字化电路与测控器cpu电连接，所述换能器发射接口通过发射电路与测控器cpu电连接，所述外部供电单元二通过ldo稳压电路二和电源控制电路二与测控器cpu电连接，所述测控器cpu与串行接口电路二电连接，所述串行接口电路二上设置有rs485接口二、rs422接口二和蓝牙模块，所述rs485接口二与显示器连接；

所述测控器与超声波换能器电连接。

进一步的，还包括gps单元，所述gps单元通过rs422接口一与显示器连接。

进一步的，还包括远程控制端，所述远程控制端通过蓝牙模块与测控器连接。

进一步的，还包括复显仪，所述复显仪通过rs422接口二与测控器连接。

进一步的，还包括vdr单元，所述vdr单元通过rs422接口二与测控器连接。

进一步的，所述显示器cpu与测控器cpu均为中央处理单元，采用dsp芯片。

进一步的，所述远程控制端为智能终端和/或pc端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)、本实用新型采用分体式设计，体积小而轻便，性能稳定、结构简单、功耗低。

2)、本实用新型将测量控制部分和显示部分分开，单独设计了测控器和显示器，降低了整套设备的耦合性，使得显示器不易因超声波传感器的异常而导致损坏，易于维修，大大降低维修周期和成本。

3)、本实用新型除了用配套的显示器显示测深数据外，还可以使用远程控制端作为显示设备，这样就可以在船上的任何角落接收到测控器发来的测量信号，从而观察水深情况，省去液晶显示器，简单实用，方便携带。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中显示器的电路原理框图；

图3为本实用新型中测控器的电路原理框图。

图中：1、测深仪，11、显示器，1101、显示器cpu，1102、按键单元，1103、液晶屏接口，1104、串行接口电路一，1105、外部供电单元一，1106、按键接口电路，1107、按键控制板，1108、电压转换电路，1109、ldo稳压电路一，1110、电源控制电路一，1111、rs485接口一，1112、rs422接口一，12、测控器，1201、测控器cpu，1202、换能器接收接口，1203、换能器发射接口，1204、外部供电单元二，1205、串行接口电路二，1206、fpga电路，1207、信号放大数字化电路，1208、发射电路，1209、ldo稳压电路二，1210、电源控制电路二，1211、rs485接口二，1212、rs422接口二，13、超声波换能器，2、gps单元，3、复显仪，4、vdr单元，5、蓝牙模块，6、远程控制端。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3所示，本实用新型提供一种技术方案：一种船用分体式测深仪，包括测深仪1，所述测深仪1包括显示器11、测控器12和超声波换能器13，所述测控器12与超声波换能器13电连接。

所述显示器1包括显示器cpu1101、按键单元1102、液晶屏接口1103、串行接口电路一1104和外部供电单元一1105，所述按键单元1102通过按键接口电路1106和按键控制板1107与显示器cpu1101电连接，所述液晶屏接口1103通过电压转换电路1108与显示器cpu1101电连接，所述外部供电单元一1105通过ldo稳压电路一1109和电源控制电路一1110与显示器cpu1101电连接，所述显示器cpu1101与串行接口电路一1104电连接，所述串行接口电路一1104上设有rs485接口一1111和rs422接口一1112，且所述rs485接口一1111与测控器12连接。显示器11负责将启动发射和各种参数按照通讯协议通过线缆发送给测控器12，并接收测控器12发送来的回波数字信号和深度数据；显示器11会将接收到的回波数字信号以图形化的方式显示在显示屏上，并将深度数据以数字形式显示在显示屏上；显示器还实现人机交互，用户可以通过按键单元1102在菜单中选择各种参数的设定；显示屏用于显示水深数据和回波信号，有十五寸、十寸、七寸三种尺寸可选，适合不同用户的需求；电源管理电路一1110对电源供电进行稳压、限流、过充、过放、低压保护、高压保护、恢复等处理，处理后给显示器cpu1101和显示器11进行供电，保证整个显示器11的电源供电稳定。

所述测控器12包括测控器cpu1201、换能器接收接口1202、换能器发射接口1203、外部供电单元二1204和串行接口电路二1205，所述换能器接收接口1202通过fpga电路1206和信号放大数字化电路1207与测控器cpu1201电连接，所述换能器发射接口1203通过发射电路1208与测控器cpu1201电连接，所述外部供电单元二1204通过ldo稳压电路二1209和电源控制电路二1210与测控器cpu1201电连接，所述测控器cpu1201与串行接口电路二1205电连接，所述串行接口电路二1205上设置有rs485接口二1211、rs422接口二1212和蓝牙模块5，所述rs485接口二1211与显示器11连接。测控器12负责接收显示器11发送过来的指令(指令包含启动发射和各种参数)，根据参数推动发射换能器工作，然后接收超声波换能器13反馈回来的回波信号，并对其进行适当的放大、滤波等处理，将其转换为数字信号，分析计算得出深度数据，然后将处理好的回波数字信号和深度数据按照通讯协议通线缆发送给显示器11，还可通过蓝牙模块5将回波数字信号和深度数据发送给远程控制端6；电源管理电路二1210对电源供电进行稳压、限流、过充、过放、低压保护、高压保护、恢复等处理，处理后给测控器cpu1201和测控器12进行供电，保证整个测控器12的电源供电稳定。

还包括gps单元2，所述gps单元2通过rs422接口一1112与显示器11连接，接收gps单元2发送来的日期、时间、经纬度、船速、航向等信息，并显示在显示屏上。

还包括远程控制端6，所述远程控制端6通过蓝牙模块5与测控器12连接，测控器12可以通过蓝牙模块5与远程控制端6建立连接，进行通讯，将回波数字信号显示在远程控制端6上，并且接收远程控制端6发送来的控制超声波换能器13发射启动和停止命令、发射频率、发射功率、脉冲宽度等参数，所述远程控制端6为智能终端和/或pc端。

还包括复显仪3，所述复显仪3通过rs422接口二1212与测控器12连接，将水深数据传送给复显仪3，进行复显。

还包括vdr单元4，所述vdr单元4通过rs422接口二1212与测控器12连接，将水深数据发送给vdr单元4，进行存储。

所述显示器cpu1101为中央处理单元，采用dsp芯片，接收测控器12发送来的回波数字信号，将其按数据大小以不同颜色为示显示在显示屏上，对显示画面进行快速的处理，画面移动更稳定，不延时不卡顿，cpu还控制其它各部分电路的功能，给脉冲发射电路提供发射指令和参数，对接收到的回波数字信号进行分析计算出深度，通过线缆测控器12实现通讯，利用串口接收水深数据。

所述测控器cpu1201为中央处理单元，采用dsp芯片，利用数字信号处理技术强大的数据处理能力，对回波数字信号进行快速精确的分析计算，无中频变压器，极低背景杂讯，高灵敏度，数字信号调节，高稳定度，不随温度变化而变化，cpu控制其它各部分电路的功能，给脉冲发射电路提供发射指令和参数，对接收到的回波数字信号进行分析计算出深度，通过线缆与显示器11实现通讯，利用串口输出水深数据。

工作原理：使用时，由显示器11通过线缆发送发射启动指令(指令中包含发射频率、发射功率、脉冲宽度等参数)，测控器12接收到指令并启动其中的发射电路，发射电路发射具有一定频率和宽度的电脉冲信号到发射换能器，发射换能器将电脉冲转换为超声波脉冲信号并向水底发射，经水底反射回来的超声波回波被接收换能器所接收，并转换为电脉冲送到测控器中的接收电路，接收电路对其进行放大、滤波、抗干扰、去噪声等处理，然后将其送到测控器cpu1201中，由测控器cpu1201进行分析计算得出深度数据，测控器12将回波数字信号和深度数据通过线缆发送给显示器11，显示器11接收到数据，将回波数字信号以图形化的方式显示在液晶显示屏上，同时将深度数据以大数字的形式也显示在液晶显示屏上；显示器11可连接gps单元2，接收gps单元2发送来的日期、时间、经纬度等信息，并显示在液晶显示屏上；测控器12可以连接复显仪3、vdr等外部设备，将深度数据输出给这些外部设备；测控器12可以通过蓝牙模块5与远程控制端6建立连接，进行通讯，将回波数字信号显示在远程控制端6上，并且接收远程控制端6发送来的控制超声波换能器13发射启动和停止命令、发射频率、发射功率、脉冲宽度等参数，所述远程控制端6为智能终端和/或pc端。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。