CN107860266A - 一种水下装备防蛙人系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水下装备防蛙人系统，包含：声呐发射和接收系统实时发射检测外部蛙人人体胸腔和/或气瓶声波的第一声波，并将采集到的外部蛙人人体胸腔和/或气瓶发出的第二声波转化成第一电信号向报警系统发射，磁感应系统用于实时感应蛙人呼吸器中的金属引起磁场变化的磁信号并将磁信号转换为第二电信号，且将第二电信号向报警系统发射；报警系统将第一与第二电信号进行叠加并与预设的差值信号标准值范围比较，报警系统根据比较结果进行报警或者继续检测操作。本发明具有快速探测和快速反应，实现水下工程装备的主动保护，避免蛙人水下破坏活动带来的危害的优点。
Description
技术领域
本发明涉及水下监控领域，特别涉及一种水下装备防蛙人系统。
背景技术
目前随着人类经济活动的加强，活动范围的扩大，对能源和安全的需求不断增大使得人类水下活动越来越频繁，水下工程的建设和投资不断增长，保护水下工程装备和工程财产的安全就显得迫在眉睫。水下工程装备具有高隐蔽性、不确定性和环境的特殊性使得水下工程装备防护极其困难。
水下工程装备因为其特殊性，价值很高且具有很高的重要性和影响力，同时破坏后危害大、难修复。这些特性往往使其极易成为恐怖分子和不法歹徒的破坏目标。随着国际反恐行动的升级以及伴随而来的非对称战争可能性的增加，也使得识别和防御这种威胁必不可少。
发明内容
本发明的目的是提供一种水下装备防蛙人系统，利用主动声呐发射和接收系统，发出声波后接收蛙人人体胸腔和/或气瓶返回的声波，发现进入保护范围内的蛙人并预警；同时结合磁感应系统，感应蛙人呼吸器中的金属并发出预警，实现保护水下设备不被人为破坏，保护水下工程装备的目的。
为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种水下装备防蛙人系统，包含：声呐发射和接收系统、磁感应系统和报警系统，所述声呐发射和接收系统和磁感应系统与所述报警系统连接，所述声呐发射和接收系统用于实时发射检测外部蛙人人体胸腔和/或气瓶声波的第一声波，并将采集到的外部蛙人人体胸腔和/或气瓶发出的第二声波转化成第一电信号向所述报警系统发射。所述磁感应系统用于实时感应蛙人呼吸器中的金属引起磁场变化的磁信号并将所述磁信号转换为第二电信号，且将所述第二电信号向所述报警系统发射；所述报警系统将所述第一与第二电信号进行叠加并与预设的差值信号标准值范围比较，所述报警系统根据比较结果进行报警或者继续检测操作。
优选地，所述声呐发射和接收系统包含：声呐发射器，其经声呐接收器、过滤器、第一识别处理器与第一信号发射器连接；声呐发射器用于实时向外发射相应频率的第一声波对外部蛙人人体胸腔和/或气瓶进行检测；所述声呐接收器用于实时接收蛙人人体胸腔和/或气瓶返回的第二声波并将该第二声波向过滤器输出，所述过滤器用于对声呐接收器采集的第二声波进行噪声散射屏蔽处理得到第三声波并将该第三声波向所述第一识别处理器输出，所述第一识别处理器对该第三声波进行识别并转换为第一电信号；所述第一信号发射器对该第一电信号进行梯次放大后向所述报警系统输出。
优选地，所述磁感应系统包括：磁感应装置，第二识别处理器，以及第二信号发射器；所述磁感应装置经所述第二识别处理器与所述第二信号发射器连接；所述磁感应装置用于实时感应蛙人呼吸器中的金属引起磁场变化的磁信号；所述第二识别处理器将磁感应装置感应到的磁场变化的磁信号转换为第二电信号；所述信号发射器用于将第二电信号进行梯次放大后向所述报警系统发射。
优选地，所述报警系统包括：信号接收器，比较器以及报警器，所述信号接收器经所述比较器与所述报警器连接；所述信号接收器用于接收第一与第二电信号并将第一与第二信号进行叠加；或者接收其他信号采集系统采集的其他电信号并将该其他电信号与第一和/或第二电信号进行叠加；所述比较器将信号接收器获得的所有电信号的叠加电信号与预设的差值信号标准值进行比较，判断上述叠加电信号是否超出标准值范围；若是，则报警器向外发出报警信号，若否，则该报警器不发出报警信号。
优选地，所述水下装备防蛙人系统进一步设有海上平台控制系统和/或陆地控制系统，以及执行机构动力系统；所述海上平台控制系统和/或陆地控制系统收到报警系统发出的报警信号后，向所述执行机构动力系统发出关闭信号；所述执行机构动力系统收到说上述关闭信号后控制水下工程装备紧急关闭。
优选地，所述地面控制系统实时检测各系统是否出现故障和/或更换电池。
优选地，所述报警器为数字显示仪。
本发明与现有技术相比具有以下优点；
本发明利用主动声呐发射和接收系统，发出声波后接收蛙人人体胸腔和/或气瓶返回的声波，发现进入保护范围内的蛙人并预警；同时结合磁感应系统，感应蛙人呼吸器中的金属并发出预警，使得水下设备免遭蛙人窃取和破坏，保护水下工程装备。
本发明实时传输探测数据并实现快速探测和快速反应，在遭遇蛙人破坏时进行主动防御和有效打击。有效实现水下工程装备的主动保护，避免蛙人水下破坏活动带来的危害。
附图说明
图1为本发明一种水下装备防蛙人系统的基本结构框图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
如图1所示，本发明一种水下装备防蛙人系统，包含：声呐发射和接收系统、磁感应系统、报警系统、海上平台控制系统和/或陆地控制系统和动力机构执行系统，所述声呐发射和接收系统和磁感应系统设置在水下工程装备的待保护对象本体上或周边位置。所述声呐发射和接收系统和磁感应系统分别与报警系统通过以有线或无线的方式进行连接。所述报警系统通过有线或无线的方式与海上平台控制系统连接，和/或者与陆地控制系统连接。所述海上平台控制系统和/或陆地控制系统和执行机构动力系统通过无线或有线的方式进行连接。
声呐发射和接收系统具包含：声呐发射器，其经声呐接收器、过滤器、第一识别处理器与第一信号发射器连接；声呐发射器用于实时向外发射相应频率的第一声波对外部蛙人人体胸腔和/或气瓶进行检测；所述声呐接收器用于实时接收蛙人人体胸腔和/或气瓶返回的第二声波并将该第二声波向过滤器输出，所述过滤器用于对声呐接收器采集的第二声波进行噪声散射屏蔽处理得到第三声波并将该第三声波向所述第一识别处理器输出，所述第一识别处理器对该第三声波进行识别并转换为第一电信号；所述第一信号发射器对该第一电信号进行梯次放大后向所述报警系统输出。
所述磁感应系统包括：磁感应装置，第二识别处理器，以及第二信号发射器；所述磁感应装置经所述第二识别处理器与所述第二信号发射器连接。
所述磁感应装置用于实时感应蛙人呼吸器中的金属引起磁场变化的磁信号；所述第二识别处理器将磁感应装置感应到的磁场变化的磁信号转换为第二电信号；所述信号发射器用于将第二电信号进行梯次放大后向所述报警系统发射。
所述报警系统包括：信号接收器，比较器以及报警器，所述信号接收器经所述比较器与所述报警器连接。所述信号接收器用于接收第一与第二电信号并将第一与第二信号进行叠加；或者接收其他信号采集系统采集的其他电信号并将该其他电信号与第一和/或第二电信号进行叠加；所述比较器将信号接收器获得的所有电信号的叠加电信号与预设的差值信号标准值进行比较，判断上述叠加电信号是否超出标准值范围；若是，则报警器向外发出报警信号，若否，则该报警器不发出报警信号。在本实施例中，上述报警器为数字显示仪。
所述海上平台控制系统和/或陆地控制系统收到报警系统发出的报警信号后，向所述执行机构动力系统发出关闭信号；所述执行机构动力系统收到说上述关闭信号后控制水下工程装备紧急关闭。
在本实施例中，所述声呐发射和接收系统、磁感应系统、报警系统、海上平台控制系统和/或陆地控制系统和动力机构执行系统等系统分别单独模块化设计可独立拆卸。地面控制中心可实时得到各系统性能状况，当各个系统出现故障问题或需要电池更换等可及时进行处理。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (7)
1.一种水下装备防蛙人系统，其特征在于，包含：声呐发射和接收系统、磁感应系统和报警系统，所述声呐发射和接收系统和磁感应系统与所述报警系统连接；
所述声呐发射和接收系统实时发射检测外部蛙人人体胸腔和/或气瓶声波的第一声波，并将采集到的外部蛙人人体胸腔和/或气瓶发出的第二声波转化成第一电信号向所述报警系统发射，
所述磁感应系统实时感应蛙人呼吸器中的金属引起磁场变化的磁信号并将所述磁信号转换为第二电信号，且将所述第二电信号向所述报警系统发射；
所述报警系统将所述第一与第二电信号进行叠加并与预设的差值信号标准值范围进行比较，且根据比较结果进行报警或者继续检测操作。
2.如权利要求1所述的水下装备防蛙人系统，其特征在于，
所述声呐发射和接收系统包含：声呐发射器，其经声呐接收器、过滤器、第一识别处理器与第一信号发射器连接；
所述声呐发射器实时向外发射相应频率的第一声波对外部蛙人人体胸腔和/或气瓶进行检测；
所述声呐接收器实时接收蛙人人体胸腔和/或气瓶返回的第二声波并将该第二声波向所述过滤器输出；
所述过滤器对所述声呐接收器采集的第二声波进行噪声散射屏蔽处理得到第三声波并将该第三声波向所述第一识别处理器输出；
所述第一识别处理器对该第三声波进行识别并转换为第一电信号；
所述第一信号发射器对该第一电信号进行梯次放大后向所述报警系统输出。
3.如权利要求1所述的水下装备防蛙人系统，其特征在于，
所述磁感应系统包括：磁感应装置，第二识别处理器，以及第二信号发射器；所述磁感应装置经所述第二识别处理器与所述第二信号发射器连接；
所述磁感应装置实时感应蛙人呼吸器中的金属引起磁场变化的磁信号；
所述第二识别处理器将磁感应装置感应到的磁场变化的磁信号转换为第二电信号；
所述信号发射器用于将第二电信号进行梯次放大后向所述报警系统发射。
4.如权利要求1所述的水下装备防蛙人系统，其特征在于，所述报警系统包括：信号接收器，比较器以及报警器；所述信号接收器经所述比较器与所述报警器连接；
所述信号接收器接收第一与第二电信号并将第一与第二信号进行叠加；或者接收其他信号采集系统采集的其他电信号并将该其他电信号与第一和/或第二电信号进行叠加；
所述比较器将信号接收器获得的所有电信号的叠加电信号与预设的差值信号标准值进行比较，判断上述叠加电信号是否超出标准值范围；若是，则报警器向外发出报警信号，若否，则该报警器不发出报警信号。
5.如权利要求1所述的水下装备防蛙人系统，其特征在于，
所述水下装备防蛙人系统进一步设有海上平台控制系统和/或陆地控制系统，以及执行机构动力系统；所述海上平台控制系统和/或陆地控制系统收到报警系统发出的报警信号后，向所述执行机构动力系统发出关闭信号；所述执行机构动力系统根据所述关闭信号控制水下工程装备紧急关闭。
6.如权利要求1所述的水下装备防蛙人系统，其特征在于，
所述地面控制系统实时检测各系统是否出现故障和/或更换电池。
7.如权利要求4所述的水下装备防蛙人系统，其特征在于，
所述报警器为数字显示仪。
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