CN102353358B - 一种自航式航道水深探测器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自航式航道水深探测器，它包括有自航式船体，自航式船体上设有采集器、动力系统、方向舵、无线通讯模块、GPS接收器、换能器和控制器；动力系统、方向舵由控制器控制；GPS接收器和换能器的输出信号通过采集器输入控制器；控制器通过无线通讯模块与外部通讯；所述的自航式船体的底部设有凹槽，换能器设置在凹槽内，凹槽内还设有连杆，连杆的一端与换能器连接，连杆的另一端与自航式船体铰接。本发明保证了换能器完全置于水中，不管来自船体横向和纵向的晃动，换能器都能根据自身重力来调整，始终保持与水平面垂直，提高了测量精度，另本发明采用自航式船体，减轻了工作人员的工作强度，降低了成本；同时减少了搁浅事故的发生。

Description

一种自航式航道水深探测器
技术领域
本发明涉及航道探测设备，特别是航道水深探测器。
背景技术
目前，航道水深数据的测量采集还是依靠人工驾驶航道工作船和测量船完成，测量船上装有测深仪、GPS、电脑等设备，通过这些设备进行数据采集，然后人工绘图。但由于使用这些船舶油耗大，需要较多工作人员，导致出航成本较高，由于测量周期较长，导致航道水深更新率较低。在重点浅水道的枯水维护中，每天航道站出航测量的时间均在4个小时以上，并且航道测量时由于有些地段水位较浅，容易导致船舶发生搁浅事件。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种自航式航道水深探测器，它能减轻工作人员劳动强度，减小搁浅事故发生概率，提高工作效率和数据更新频率，并能保证水深测量数据的准确性。
本发明所采用的技术方案是：一种自航式航道水深探测器，其特征在于：它包括有自航式船体，自航式船体上设有采集器、动力系统、方向舵、无线通讯模块、GPS接收器、换能器和控制器；动力系统、方向舵由控制器控制；GPS接收器和换能器的输出信号通过采集器输入控制器；控制器通过无线通讯模块与外部通讯；
所述的自航式船体的底部设有凹槽，换能器设置在凹槽内，凹槽内还设有连杆，连杆的一端与换能器连接，连杆的另一端与自航式船体铰接。
上述方案中，所述的凹槽内还设有护套，护套与自航式船体固定连接，所述换能器置于护套内。
上述方案中，所述护套内壁的横截面为矩形，所述矩形的长边与自航式船体的轴向垂直；所述护套内壁的纵截面为梯形。
上述方案中，所述的凹槽内设有支杆，支杆与自航式船体的轴向垂直，支杆上套有轴承，连杆的一端与轴承的外圈固定连接。
上述方案中，所述自航式船体上还设有CCD摄像头，CCD摄像头的输出信号通过采集器输入控制器。
上述方案中，所述无线通讯模块包括无线遥控模块和无线数据通讯模块，所述控制器通过无线遥控模块接收指令，采集器采集的数据通过控制器、无线数据通讯模块输出。
上述方案中，所述动力系统包括水冷二冲程汽油机和电动机。
本发明采用自航式船体，无需人员在船上作业，自航式船体采用遥控或自动控制方式航行，船体可以很小，减轻了工作人员的工作强度，降低了成本；提高工作效率和数据更新频率。
要说明的是，现有航道工作船和测量船都是需人工在其上操作的大船，由于大船吃水较深且船型较宽，船舶横遥对测深的精度影响相对较小，但如果使用自航式船体(小船体)，则船体质量轻，吃水较浅，风浪造成的船体横遥，对水深测量的精度影响较大，易造成测量数据不准确，因此，本发明采用在自航式船体的底部设凹槽，并将换能器通过连杆置于凹槽内，这样就保证了换能器完全置于水中，并远离气泡这些影响测量数据的因素；连杆与船体铰接，使得换能器能根据自身重力来调整，当出现船舶横摇时，通过轴承的转动能始终保持换能器与水平面垂直，保证水深测量数据的准确性。
附图说明
图1是本发明自航式船体的凹槽内主视结构示意图。
图2是本发明自航式船体的凹槽内侧视结构示意图。
图3是具有本发明自航式航道水深探测器实施例的航道水深探测系统框图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的实施例。
实施例1
参见图3，航道水深探测系统包括本发明自航式航道水深探测器和基地站，本发明自航式航道水深探测器实施例包括有自航式船体，自航式船体上设有采集器、动力系统、方向舵、无线通讯模块、6PS接收器、换能器、CCD摄像头和控制器；动力系统、方向舵由控制器控制；CCD摄像头、6PS接收器和换能器的输出信号通过采集器输入控制器；控制器通过无线通讯模块与外部(基地站)通讯。
所述动力系统包括70CC水冷二冲程汽油机(主推进装置)和电动机(辅助推进装置)，电动机和船上的电器分别采用12V65AH和12V20AH蓄电池供电。使用冷却泵对水冷二冲程汽油机冷却，使用冷却风扇对电动机和蓄电池进行冷却。
自航式船体采用玻璃钢材料制成。
参见图1、图2，所述的自航式船体1的底部设有凹槽2，换能器3设置在凹槽内，凹槽内还设有连杆4，连杆的一端与换能器连接，连杆的另一端与自航式船体铰接。
所述的凹槽内还设有护套7，护套与自航式船体固定连接，所述换能器置于护套内。所述护套内壁的横截面为矩形，所述矩形的长边与自航式船体的轴向垂直；所述护套内壁的纵截面为梯形。
所述的凹槽内设有支杆5，支杆与自航式船体的轴向垂直，支杆上套有轴承6，连杆的一端与轴承的外圈固定连接。
所述无线通讯模块包括无线遥控模块和无线数据通讯模块，所述控制器通过无线遥控模块接收指令，采集器采集的数据通过控制器、无线数据通讯模块输出。
基地站的遥控器采用虚拟座舱HUD系统，遥控器采用10通道数字比例PCM遥控设备。
控制器(计算机)的PC卡通过RS232接口分别与GPS数传电台、测深数传电台连接，计算机通过USB接口与无线视频接收处理机连接。所述的计算机里装有测量软件，所述的遥控器控制自航式船体上的控制器。
本实施例的自航式船体在受到横向和纵向的晃动时，换能器都能根据自重调整好角度，始终保持与水平面垂直，确保了测量数据的准确性。
上述航道水深探测系统使用GPS定位，利用本发明水深探测器实时采集水深数据，并通过无线数据通讯模块(数传电台)将GPS数据和航道水深数据实时传输至基地站；采用虚拟座舱HUD系统与视频系统，将多路数据信息与视频叠加到计算机屏幕上，CCD摄像机通过无线数据通讯模块将摄像头采集的图像数据发回基地站，HUD系统可以提供航向，航速，电压，电流，经纬度，转速等多种信息，同时具有自动夜视、自动航线规划，自动返航等高级功能；利用测量软件，显示实时的航道水深及船位状态信息，进行测量成图。
主要工作过程如下：1、指示遥控器开启，自航式船体上发出红色频闪信号；2、GPS接收机采集探测器的位置信息；3、探测器采集水深信息；4、通过数传电台将GPS和水深信息传输到基地站，基地站通过测量软件获取实时航道水深信息，并且使用了无线视频系统与虚拟座舱HUD系统，将测量信息和多路数据视频信息分频同步显示在计算机屏幕上，操作者可以实时读取多路数据信息，并通过测量软件生成航道水深图。

Claims (2)

1.一种自航式航道水深探测器，其特征在于：它包括有自航式船体，自航式船体上设有采集器、动力系统、方向舵、无线通讯模块、GPS接收器、换能器和控制器；动力系统、方向舵由控制器控制；GPS接收器和换能器的输出信号通过采集器输入控制器；控制器通过无线通讯模块与外部通讯；
所述的自航式船体的底部设有凹槽，换能器设置在凹槽内，凹槽内还设有连杆，连杆的一端与换能器连接，连杆的另一端与自航式船体铰接；
所述的凹槽内还设有护套，护套与自航式船体固定连接，所述换能器置于护套内；
所述护套内壁的横截面为矩形，所述矩形的长边与自航式船体的轴向垂直；所述护套内壁的纵截面为梯形；
所述的凹槽内设有支杆，支杆与自航式船体的轴向垂直，支杆上套有轴承，连杆的一端与轴承的外圈固定连接；
所述自航式船体上还设有CCD摄像头，CCD摄像头的输出信号通过采集器输入控制器；
所述无线通讯模块包括无线遥控模块和无线数据通讯模块，所述控制器通过无线遥控模块接收指令，采集器采集的数据通过控制器、无线数据通讯模块输出；控制器的PC卡通过RS232接口分别与无线数据通讯模块的GPS数传电台和测深数传电台连接，控制器通过USB接口与无线视频接收处理机连接。
2.如权利要求1所述的一种自航式航道水深探测器，其特征在于：所述动力系统包括水冷二冲程汽油机和电动机。
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