CN105738907B - 辅助侧扫声呐作业装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装置辅助侧扫声呐作业装置。该装置包括浮艇主体、升降装置、驱动装置、换能器和陆地计算机端。本发明通过设置陆地计算机端和能实现与其通信的第一天线、第二天线、第三天线，使得陆地计算机端的工作人员能够实时了解水下换能器的水下环境，从而避开水下障碍物，避免换能器受损；另一方面，由于陆地计算机端可以实时通过第一天线、第二天线、第三天线对本装置进行控制，因此可以实现通过遥控的方式进行声呐作业，从而减少了租赁船只的费用，降低了成本，也避免了租赁小型船只导致侧扫图像的准确性低的问题。

Description

辅助侧扫声呐作业装置

技术领域

本发明涉及海洋工程领域，特别是一种辅助侧扫声呐作业装置。

背景技术

侧扫声呐是重要的海洋工程仪器，其换能器在船壳内或拖曳体中，开始测量时向两侧下方发射扇形波束的声脉冲，利用回声测深原理，换能器收到来自照射区各点的反向散射信号，经放大、处理和记录，在记录条纸上显示出海底的图像。探测海底礁石、沉船、管道、电缆以及各种水下目标等。

然而，现有侧扫声呐在作业时，其换能器一般都是拖拽在船只的后面，缆绳的另一端都是死死的缠绕固定在船只上面的。当仪器在工作时，突然遇到海底礁石、管道、电缆等水下障碍物，由于仪器笨重且缠绕在船只上，且船速很快，工作人员无法在短时间内将换能器提出，导致仪器撞击障碍物而破坏或丢失，造成很大的经济损失。同时，测量时需要出海租船，费用昂贵，耗时耗力，还增加了出海人员的生命危险。因此，提供一种能有效解决侧扫声呐撞击海底障碍物的方法是急需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、能够避开水下障碍物、避免换能器受损的辅助侧扫声呐作业装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

辅助侧扫声呐作业装置，包括浮艇主体、升降装置、驱动装置、换能器和陆地计算机端，升降装置设置在浮艇主体顶部靠近中间位置，升降装置包括微型电机、支撑杆和转动轴，微型电机上设置有第二天线，微型电机与转动轴通过齿轮组连接，转动轴通过第一固定架固定设置在浮艇主体上，转动轴上缠绕设置有钢丝绳，支撑杆上设置有定滑轮；驱动装置设置在浮艇主体顶部一侧，驱动装置包括驱动电机、螺旋桨和第二固定架，驱动电机上方设置有第三天线，驱动电机远离换能器的一端连接有主动轮，螺旋桨与浮艇主体之间设置有从动轮，主动轮与从动轮通过皮带连接；换能器设置在浮艇主体底部，换能器上方设置有挂钩，钢丝绳一端跨过定滑轮与挂钩连接；升降装置下方设置有电源，驱动装置上方设置有数据采集器，数据采集器上方设置有第一天线，换能器和数据采集器通过数据线连接；第一天线、第二天线和第三天线分别与陆地计算机端通过无线方式通讯连接。

本发明通过设置陆地计算机端和能实现与其通信的第一天线、第二天线、第三天线，使得陆地计算机端的工作人员能够实时了解水下换能器的水下环境，从而避开水下障碍物，避免换能器受损；另一方面，由于陆地计算机端可以实时通过第一天线、第二天线、第三天线对本装置进行控制，因此可以实现通过遥控的方式进行声呐作业，从而减少了租赁船只的费用，降低了成本，也避免了租赁小型船只导致侧扫图像的准确性低的问题。

作为优选，齿轮组包括第一齿轮和第二齿轮，微型电机设有第一齿轮，转动轴设有第二齿轮，微型电机通过第一齿轮带动第二齿轮，与转动轴连接；第二齿轮的直径为第一齿轮直径的2倍以下。其优点在于，第二齿轮的直径比第一齿轮直径大太多的话，对微型电机的转速性能要求太高，且耗能大。

作为优选，主动轮的直径大于或等于从动轮的直径。其优点在于，在线速度一致的情况下，主动轮直径比从动轮越大，主动轮的转速相比于从动轮就越小。

作为优选，陆地计算机端设有显示器和遥控器。其优点在于，通过遥控器和显示器，可以实现远程操作，节省了租赁船只的费用。

作为优选，遥控器分别与第二天线和第三天线通过无线方式通讯连接。其优点在于，相比于有线而言更加灵活、便捷，更适合本发明。

本发明同现有技术相比具有以下优点及效果：

1、由于本发明自带无线技术，在海上辅助侧扫声呐作业时，可实现工作人员在陆地计算机端遥控侧扫声呐，使其驶向需要勘测的海域，并操控遥控器，使换能器降到一定的深度，开始测量，测量数据可通过天线传向岸边的陆地计算机端。

2、由于本发明当工作人员在陆地计算机端看到海底障碍物时，可远程操作，减小换能器的水深，保证仪器的安全。

3、由于本发明灵活性好，实用性强，无需工作人员出海，无需租船，大大的降低的海洋工程勘测的成本，也保证了工作人员的安全，具有广阔的前景。

4、由于本发明通过第二天线可以实现换能器的通电和断电，同时能够把数据采集器记录的数据发挥陆地计算机端，从而避免了采集的数据未及时转移而导致数据灭失的危险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的俯视结构示意图。

图2为本发明的升降装置的结构示意图。

图3为本发明的驱动装置的结构示意图。

图4为本发明的主视结构示意图。

图5为本发明的驱动装置的局部放大图。

图6为本发明的换能器与数据采集器连接结构示意图。

标号说明：

1、浮艇主体，2、第一天线，3、数据采集器，4、数据线，5、电源，6、换能器，7、挂钩，100、升降装置，102、齿轮组，103、微型电机，104、第二天线，105、支撑杆，107、定滑轮，109、转动轴，110、第一固定架，112、钢丝绳，200、驱动装置，201、第二固定架，202、螺旋桨，203、驱动电机，205、第三天线，208、皮带，209、主动轮，210、从动轮。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例1：如图1至6所示，本实施例由浮艇主体1、升降装置100、驱动装置200、换能器6和陆地计算机端组成。

升降装置100设置在浮艇主体1顶部靠近中间位置，升降装置100包括微型电机103、支撑杆105和转动轴109，微型电机103上设置有第二天线104，微型电机103与转动轴109通过齿轮组102连接，转动轴109通过第一固定架110固定设置在浮艇主体1上，转动轴109上缠绕设置有钢丝绳112，支撑杆105上设置有定滑轮107。齿轮组102包括第一齿轮和第二齿轮，微型电机103设有第一齿轮，转动轴109设有第二齿轮，微型电机103通过第一齿轮带动第二齿轮，与转动轴109连接；第二齿轮的直径为第一齿轮直径的2倍以下。

驱动装置200设置在浮艇主体1顶部一侧，驱动装置200包括驱动电机203、螺旋桨202和第二固定架201，驱动电机203上方设置有第三天线205，驱动电机203远离换能器6的一端连接有主动轮209，螺旋桨202与浮艇主体1之间设置有从动轮210，主动轮209与从动轮210通过皮带208连接。

换能器6设置在浮艇主体1底部，换能器6上方设置有挂钩7，钢丝绳112一端跨过定滑轮107与挂钩7连接。主动轮209的直径大于或等于从动轮210的直径。

升降装置100下方设置有电源5，驱动装置200上方设置有数据采集器3，数据采集器3上方设置有第一天线2，换能器6和数据采集器3通过数据线4连接。

第一天线2、第二天线104和第三天线205分别与陆地计算机端通过无线方式通讯连接。

实施例2：

本实施例与实施例相似，其不同之处仅在于：

1、陆地计算机端设有显示器和遥控器；

2、遥控器分别与第二天线104和第三天线205通过无线方式通讯连接。

本发明使用方法是，在使用侧扫声呐时，工作人员只需将其放入水中，在岸上操控遥控器，遥控器发出信号给天线三205，启动驱动电机203，控制浮艇的航行方向，使其行驶到需要勘测的水域，到达目标水域时，遥控器发射信号给天线二104，启动微型电机103，放下换能器6到一定水深，并启动换能器6，使其正常工作记录数据，记录的数据经数据线4传到数据采集器3，再由天线一2发送到岸上的电脑上。

当工作人员在显示器上看到有礁石、管道、电缆等水下障碍物时，可远程遥控使微型电机103工作，提升换能器6，减小其水深，避免与障碍物碰撞，致使仪器损坏。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种辅助侧扫声呐作业装置，其特征是：包括浮艇主体、升降装置、驱动装置、换能器和陆地计算机端，所述的升降装置设置在浮艇主体顶部靠近中间位置，升降装置包括微型电机、支撑杆和转动轴，微型电机上设置有第二天线，微型电机与转动轴通过齿轮组连接，转动轴通过第一固定架固定设置在浮艇主体上，转动轴上缠绕设置有钢丝绳，支撑杆上设置有定滑轮；所述的驱动装置设置在浮艇主体顶部一侧，驱动装置包括驱动电机、螺旋桨和第二固定架，驱动电机上方设置有第三天线，驱动电机远离换能器的一端连接有主动轮，螺旋桨与浮艇主体之间设置有从动轮，主动轮与从动轮通过皮带连接；所述的换能器设置在浮艇主体底部，换能器上方设置有挂钩，钢丝绳一端跨过定滑轮与挂钩连接；所述的升降装置下方设置有电源，驱动装置上方设置有数据采集器，数据采集器上方设置有第一天线，换能器和数据采集器通过数据线连接；第一天线、第二天线和第三天线分别与陆地计算机端通过无线方式通讯连接；所述的齿轮组包括第一齿轮和第二齿轮，微型电机设有第一齿轮，转动轴设有第二齿轮，微型电机通过第一齿轮带动第二齿轮，与转动轴连接；第二齿轮的直径为第一齿轮直径的2倍以下。

2.根据权利要求1所述的辅助侧扫声呐作业装置，其特征是：所述的主动轮的直径大于或等于从动轮的直径。

3.根据权利要求1所述的辅助侧扫声呐作业装置，其特征是：所述的陆地计算机端设有显示器和遥控器。

4.根据权利要求3所述的辅助侧扫声呐作业装置，其特征是：所述的遥控器分别与第二天线和第三天线通过无线方式通讯连接。