CN108089190A - 一种基于远距离无线图传的声纳系统 - Google Patents

一种基于远距离无线图传的声纳系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于远距离无线图传的声纳系统，该系统包括：声纳探测设备和终端设备；所述的声纳探测设备包括：图传模块和声纳模块；所述的终端设备包括：终端通讯模块、终端显示模块以及终端控制模块；其中，所述的终端通信模块与图传模块通过远距离数据图传协议通信。本发明采用远距离数据图传协议可以高速的传送大数据，并且传送距离在1公里以上，将该基于远距离无线图传的声纳系统直接配置在无人机及遥控船上，通过远距离数据图传协议把高清的图形及视频远距离传送到接收端终端设备。

Description

一种基于远距离无线图传的声纳系统
技术领域
本发明涉及声纳探测技术领域，尤其涉及一种基于远距离无线图传的声纳系统。
背景技术
随着捕捞业的日益发展，利用各种渔具、渔船及设备在海洋、湖泊或河流等水域内捕捞鱼群是十分常用的捕鱼方式。在捕鱼过程中确定鱼群的位置信息十分重要。
虽然现有的声纳系统通过显示设备可以显示探测得到的鱼群在水域内的位置信息，但是，声纳系统中的控制模块与显示设备多通过有线方式连接，不便于安装与使用。因此，无线声纳系统开始广泛地应用，并且越来越受广大用户的青睐。
然而，目前无线声纳系统，使用的普通433MHZ、915MHZ、2.4G的ASK、FSK、GFSK，速率256kbps传送距离也就100米左右，并且，传送速率也比较低。普通的WIFI声纳虽然速率得到了提高，但是传输距离仍然在100米左右。然而，很多用户为了加大传送距离去提高产品的发射功率，这些是不能通过个国家的安全认证，是无法得到推广应用。目前的相关技术遇到的难题主要在于声纳探鱼器传输的数据量比较大，一般的无线传送都不能实现远距离的传送，在此应用上都受到了限制。
有鉴于此，有必要提出对目前的声纳系统进行进一步的改进。
发明内容
为解决上述至少一技术问题，本发明的主要目的是提供一种基于远距离无线图传的声纳系统。
为实现上述目的，本发明采用的一个技术方案为：提供一种基于远距离无线图传的声纳系统，所述基于远距离无线图传的声纳系统包括：声纳探测设备和终端设备；
所述的声纳探测设备包括：图传模块和声纳模块；所述声纳模块用于获取声纳探测数据；所述探测模块还包括数据处理单元，用于对获取的声纳探测数据进行数据处理；所述探测模块与图传模块通过数据接口连接；
所述的终端设备包括：终端通讯模块、终端显示模块以及终端控制模块，所述终端显示模块和终端控制模块与终端通信模块电连接；
其中，所述的终端通信模块与图传模块通过远距离数据图传协议通信。
所述的声纳探测设备还包括：动力模块、图像采集模块和电路控制模块；
所述图传模块还包括：设备控制单元，设备控制单元用于控制所述动力模块、图像采集模块和电路控制模块。
所述的远距离数据图传协议包括：
WIFI协议及OFDM协议。
所述声纳模块还包括GPS定位传感器，用于获取声纳探测数据的GPS位置信息和方向信息。
所述声纳模块还包括霍尔转速传感器，用于获取声纳探测数据的速度信息。
所述声纳探测数据还包括：声纳标志的识别包或数据字符。
所述的数据接口为串口，SPI，USB以及网口中的一种。
所述声纳探测设备和终端控制设备还包括有电源模块。
上述的终端设备为智能移动设备。
所述的智能移动设备为智能手机或平板电脑。
本发明采用远距离数据图传协议可以高速的传送大数据，并且传送距离在1公里以上，将该基于远距离无线图传的声纳系统直接配置在无人机及遥控船上，通过远距离数据图传协议把高清的图形及视频远距离传送到接收端终端设备。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一实施例的基于远距离无线图传的声纳系统的系统结构框图；
图2为本发明另一实施例的基于远距离无线图传的声纳系统的系统结构框图；
图3为本发明一实施例的基于远距离无线图传的声纳系统的声纳模块结构框图；
图4为本发明另一实施例的基于远距离无线图传的声纳系统的声纳模块结构框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请参照图1，本实施例提供了一种基于远距离无线图传的声纳系统，具体的应用场景主要在于：海洋水库测量及数据收集，更好的完善更新海图及湖泊地图以及用于捕鱼作业以及查找鱼群。
该基于远距离无线图传的声纳系统包括：声纳探测设备和终端设备；
所述的声纳探测设备包括：图传模块和声纳模块，其中所述图传模块和声纳模块是一体设置于航模或者船模中的；所述声纳模块用于获取声纳探测数据；所述探测模块还包括数据处理单元，用于对获取的声纳探测数据进行数据处理，根据单次及多次的声纳回声数据，分析出多个深度数据及鱼情数据，具体的数据还可以包括水温数据等；所述探测模块与图传模块通过数据接口连接；
所述的终端设备包括：终端通讯模块、终端显示模块以及终端控制模块，所述终端显示模块和终端控制模块与终端通信模块电连接；
其中，所述的终端通信模块与图传模块通过远距离数据图传协议通信。
具体地，声纳探测设备通常配置在无人机及遥控船上，用于进行声纳的探测以及将处理采集到的数据，并将这些数据发送到用户终端。
用户可以通过终端设备中的终端显示模块查看获取的相关数据以及视频信息，具体地，终端设备可以是智能遥控器等。并且可以通过终端控制模块和终端通信模块向声纳探测设备发送相关的操作指令，来达到用户终端与设备终端的交互。
所述的远距离数据图传协议，具体地，包括有WIFI协议和OFDM协议，以及基于OFDM协议基础上的优化协议。
OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)即正交频分复用技术，实际上OFDM是多载波调制的一种。
OFDM技术由多载波调制发展而来。OFDM技术是多载波传输方案的实现方式之一，它的调制和解调是分别基于IFFT和FFT来实现的，是实现复杂度最低、应用最广的一种多载波传输方案。其优点在于，相对于WIFI协议传输而言，基于OFDM协议的传输距离更远，抗干扰能力更强，特别适用于复杂环境下的信息传输。
综上，本实施例采用远距离数据图传协议可以高速的传送大数据，并且传送距离在1公里以上，将该基于远距离无线图传的声纳系统直接配置在无人机及遥控船上，通过远距离数据图传协议把高清的图形及视频远距离传送到接收端终端设备。
参照图2，本实施例中所述的声纳探测设备还包括：动力模块、图像采集模块和电路控制模块，其中，所述动力模块、图像采集模块和电路控制模块也是一体设置于船模或者航模上；
所述图传模块还包括：设备控制单元，设备控制单元用于控制所述动力模块、图像采集模块和电路控制模块。
具体地，所述动力模块通常为马达，所述的图像采集模块为相机或摄像头，图传模块中设有MCU，MCU可以控制马达，相机以及其他控制电路。
本实施例中，声纳探测设备可以通过图传模块接收到用户发出的相关的操作指令，并根据相关的操作指令，由图传模块中的MCU控制马达，相机以及其他控制电路。
综上，本实施例中，通过设置于图传模块的MCU实现了对相关功能模块的控制，因此，本实施例中的声纳系统功能更加丰富智能，满足不同情况下的需求。
参考图3，在一具体实施例中，所述声纳模块还包括GPS定位传感器，用于获取声纳数据的GPS位置信息和方向信息。
在本实施例中，通过声纳模块中的GPS定位传感器来实现定位功能，类似的可以通过其他卫星定位系统来实现上述的定位功能，例如：北斗卫星导航系统或者Galileo卫星导航系统来实现上述的定位功能。
本实施例实现了对目标鱼群位置以及方向的跟踪，便于用户可以在远程实时了解到所控制的探测设备探测目标的位置信息。
参考图4，在一具体实施例中，所述声纳模块还包括霍尔转速传感器，用于获取声纳数据的速度信息。
在本实施例中，通过声纳模块中的霍尔转速传感器，根据声纳传感器的多普勒效应等综，用于获取声纳探测设备数据的速度信息。
霍尔式转速传感器属于霍尔式传感器，是利用霍尔效应的原理制成的，利用霍尔效应使位移带动霍尔元件在磁场中运动产生霍尔电热，即把位移信号转换成电热变化信号的传感器。
霍尔效应式转速传感器是小型封闭式转速传感器。通过联轴节与与被测轴连接当转轴旋转时，将转角转换成电脉冲信号。该传感器具有体积小，结构简单，无触点，启动力矩小等特点，使用寿命长，可靠性高，频率特性好，并可进行连续测量。
本实施例实现了对目标鱼群速度信息的跟踪，便于用户可以在远程实时了解到所控制的探测设备探测目标的速度数据。
在一具体实施例中，所述声纳数据还包括：声纳标志的识别包或数据字符。
在本实施例中，声纳模块中的数据带有声纳标志的识别包或数据字符。便与遥控控制端或者智能设备APP的链接进行对应识别。确保了整个通信过程的安全性以及准确性。
在一具体实施例中，所述的数据接口为串口，SPI，USB以及网口中的一种。
在本实施例中，所述的数据接口为串口，SPI，USB以及网口中的一种。
SPI即Serial Peripheral Interface，是串行外设接口。SPI是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便。
USB即Universal Serial Bus，是英文通用串行总线，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。
其中，上述的接口的传送速率递增，因此可以根据具体的设备要求去选择合适的接口。
在一具体实施例中，所述声纳探测设备和终端控制设备还包括有电源模块。
本实施例中，所述的电源模块为各自设备中的各个单元模块进行供电。
在一具体实施例中，上述的终端设备为智能移动设备。
所述的智能移动设备为智能手机或平板电脑等其他智能移动终端。智能移动终端方便了用户在远距离进行相关的操作。
本实施例采用远距离数据图传协议可以高速的传送大数据，并且传送距离在1公里以上，将该基于远距离无线图传的声纳系统直接配置在无人机及遥控船上，通过远距离数据图传协议把高清的图形及视频远距离传送到接收端终端设备。用户可以通过智能手机或平板电脑等其他智能移动终端查看相关的数据信息，并且可以向声纳探测设备发出操作指令。智能移动终端方便了用户在远距离进行相应的控制操作。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于远距离无线图传的声纳系统，其特征在于，所述基于远距离无线图传的声纳系统包括：声纳探测设备和终端设备；
所述的声纳探测设备包括：图传模块和声纳模块；所述声纳模块用于获取声纳探测数据；所述探测模块还包括数据处理单元，用于对获取的声纳探测数据进行数据处理；所述探测模块与图传模块通过数据接口连接；
所述的终端设备包括：终端通讯模块、终端显示模块以及终端控制模块，所述终端显示模块和终端控制模块与终端通信模块电连接；
其中，所述的终端通信模块与图传模块通过远距离数据图传协议通信。
2.如权利要求1所述的基于远距离无线图传的声纳系统，其特征在于，所述的声纳探测设备还包括：动力模块、图像采集模块和电路控制模块；
所述图传模块还包括：设备控制单元，设备控制单元用于控制所述动力模块、图像采集模块和电路控制模块。
3.如权利要求2所述的基于远距离无线图传的声纳系统，其特征在于，所述的远距离数据图传协议包括：
WIFI协议及OFDM协议。
4.如权利要求3所述的基于远距离无线图传的声纳系统，其特征在于，所述声纳模块还包括GPS定位传感器，用于获取声纳探测数据的GPS位置信息和方向信息。
5.如权利要求4所述的基于远距离无线图传的声纳系统，其特征在于，所述声纳模块还包括霍尔转速传感器，用于获取声纳探测数据的速度信息。
6.如权利要求5所述的基于远距离无线图传的声纳系统，其特征在于，所述声纳探测数据还包括：声纳标志的识别包或数据字符。
7.如权利要求6所述的基于远距离无线图传的声纳系统，其特征在于，所述的数据接口为串口，SPI，USB以及网口中的一种。
8.如权利要求7所述的基于远距离无线图传的声纳系统，其特征在于，所述声纳探测设备和终端控制设备还包括有电源模块。
9.如权利要求1-8任一项所述的基于远距离无线图传的声纳系统，其特征在于，所述的终端设备为智能移动设备。
10.如权利要求9所述的基于远距离无线图传的声纳系统，其特征在于，所述的智能移动设备为智能手机或平板电脑。
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