CN109814108B - 一种应用于水域安保的水下移动目标监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于水域安保的水下移动目标监测系统，包括超声波距离传感器、水下电子舱、光电复合缆、弱电箱和大数据处理中心；超声波距离传感器用于对水下移动目标进行监测；水下电子舱用于接收超声波距离传感器的数据，并转换成适于光纤传输的光信号数据；光电复合缆用于传输接收的光信号数据；弱电箱用于管理光纤复合缆的信号数据线；大数据处理中心用于存储、处理光信号数据。本发明在指定区域建立移动目标监测，通过在水下预设多组超声波距离传感器和水下电子舱对水下移动目标进行监测，再通过光电复合缆做到实时、大容量数据传输，通过大数据处理中心实现大数据分析预警。

Description

一种应用于水域安保的水下移动目标监测系统

技术领域

本发明属于水下安保技术领域，尤其涉及一种应用于水域安保的水下移动目标监测系统。

背景技术

目前水域监控安全措施多数集中覆盖水面以上的区域,而水下区域安保环节薄弱，水下移动目标对水域重要设施进行破坏，造成重大财产损失，人员安全受到威胁。因此，如何建立起一套完备的水下移动目标监测系统，对重点水域实施严密监控,保证关键设施的安全是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种应用于水域安保的水下移动目标监测系统，能够对水下指定区域的移动目标进行实时监测，通过大数据处理中心实现大数据分析预警。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种应用于水域安保的水下移动目标监测系统，其特征在于：包括超声波距离传感器、水下电子舱、光电复合缆、弱电箱和大数据处理中心；其中，

超声波距离传感器，用于对水下移动目标进行监测；

水下电子舱，与超声波距离传感器相连，用于接收超声波距离传感器的数据，并转换成适于光纤传输的光信号数据；

光电复合缆，与水下电子舱相连，用于传输接收的光信号数据，为水下电子舱中的电子元器件以及超声波距离传感器供电；

弱电箱，与光电复合缆相连，用于管理光纤复合缆的信号数据线；

大数据处理中心，与弱电箱相连，用于存储、处理光信号数据。

在指定区域建立移动目标监测，通过在水下预设多组超声波距离传感器和水下电子舱对水下移动目标进行监测，再通过光电复合缆做到实时、大容量数据传输，通过大数据处理中心实现大数据分析预警。

进一步，水下电子舱包括耐压壳体、顶盖和电子对接架，电子对接架设于耐压壳体中，顶盖设于耐压壳体的顶部，超声波距离传感器设有卡紧机构，卡紧机构卡紧超声波距离传感器，卡紧机构设于固定架上，卡紧机构与固定架转动连接，耐压壳体的外侧设有连接管，连接管与耐压壳体相连通，耐压壳体与连接管之间设有加强块，固定架设于加强块上。通过连接管实现超声波距离传感器与水下电子舱内的电子对接架上电子元器件的连接，在耐压壳体与连接管之间设置加强块，既能保证耐压壳体与连接管的连接强度，使得连接管不容易损坏，又能方便固定架与耐压壳体的连接。超声波距离传感器设于卡紧机构上，实现超声波距离传感器的固定，卡紧机构与固定架转动连接，使得超声波距离传感器能够调节角度，方便超声波距离传感器的使用，提高水下移动目标的检测效果，能够适应水下的复杂地形。

进一步，卡紧机构包括两个卡紧块、限位块、支撑杆和支撑块，两个卡紧块之间转动连接，卡紧块设有第一凹槽，限位块设有第一凸起部，第一凸起部设于第一凹槽中，第一凸起部与第一凹槽滑动连接，支撑杆设于卡紧块的顶面，限位块设有第一通孔，支撑杆设于第一通孔中，支撑杆设有卡块，支撑块设于卡块与限位块之间，支撑块与卡块螺栓连接，支撑块与限位块螺栓连接。将超声波距离传感器安装到卡紧机构时，先将卡紧块打开，将超声波距离传感器置于其中，关闭卡紧块，将限位块从卡紧块的凹槽中向上滑动，限位块将卡紧块锁住，此时，将支撑杆插入第一通孔，实现对限位块的限位，然后将支撑块与卡块对准，将支撑块与限位块对齐，拧紧螺栓，完成卡紧机构对超声波距离传感器的固定。卡紧机构中的每个部件相互关联，提升了卡紧机构的卡紧效果，使得卡于卡紧机构中的超声波距离传感器不容易掉落。

进一步，固定架设有固定板，固定板设有第二通孔，卡紧块设有第二凹槽，第二通孔与第二凹槽位置相对应，固定板设有转轴，转轴设于第二通孔中，转轴设于第二凹槽中，卡紧块设有限位杆，限位杆卡于固定板上，限位杆设有顶紧螺栓，顶紧螺栓顶紧固定板，实现卡紧机构在固定架上的旋转与固定。安装时，将卡紧机构从固定板之间放入，将第二凹槽对准第二通孔，然后再将转轴塞入第二凹槽，将转轴固定在固定板上，完成卡紧机构在固定板上的安装。需要调整超声波距离传感器的角度时，松开顶紧螺栓，将超声波距离传感器调整到合适的角度，拧紧顶紧螺栓，卡紧机构在固定架上的拆装与调整角度方便，便于在卡紧机构或者超声波距离传感器损坏时更换。

进一步，限位杆设有凸块，凸块限位支撑杆，对支撑杆进行限位，提升卡紧机构的卡紧效果，使得卡紧机构不容易松动。

进一步，电子对接架设有光纤转换器和电源转换器，光纤转换器能够将超声波距离传感器收集到的数据转换成便于光纤传播的光信号，电源转换器用于为超声波传感器供电。

进一步，耐压壳体的顶部由外而内依次设有第二凸起部、第三凹槽和第三凸起部，第三凸起部的顶面高于第二凸起部的顶面，顶盖与耐压壳体的顶部相匹配，通过第二凸起部、第三凹槽和第三凸起部的设置，提升水下电子舱的密封性，第三凸起部高于第二凸起部，使得水更加不容易从耐压壳体与顶盖的连接处流入耐压壳体的内部。

进一步，第二凸起部和第三凸起部设有密封圈，进一步提升水下电子舱的密封性。

进一步，固定架的底部与连接管相贴合，固定架与加强块相匹配，使得在水下安装固定架变得方便，将固定架抵在加强块与连接管上，固定架上的螺纹孔与加强块上的螺纹孔对齐，方便将固定架固定在加强块上。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明通过超声波距离传感器、水下电子舱、光电复合缆、弱电箱和大数据处理中心实现对水下移动目标的监测。本发明在指定区域建立移动目标监测，通过在水下预设多组超声波距离传感器和水下电子舱对水下移动目标进行监测，再通过光电复合缆做到实时、大容量数据传输，并根据需要将水下监测数据与空间、陆地监测数据进行系统集成，实现大数据分析预警。

本发明水下电子舱包括耐压壳体、顶盖和电子对接架，电子对接架设于耐压壳体中，顶盖设于耐压壳体的顶部，超声波距离传感器设有卡紧机构，卡紧机构卡紧超声波距离传感器，卡紧机构设于固定架上，卡紧机构与固定架转动连接，耐压壳体的外侧设有连接管，连接管与耐压壳体相连通，耐压壳体与连接管之间设有加强块，固定架设于加强块上。通过连接管实现超声波距离传感器与水下电子舱内的电子对接架上电子元器件的连接，在耐压壳体与连接管之间设置加强块，既能保证耐压壳体与连接管的连接强度，使得连接管不容易损坏，又能方便固定架与耐压壳体的连接。本发明实现超声波距离传感器固定，超声波距离传感器能够调节角度，方便超声波距离传感器的使用，提高水下移动目标的检测效果，能够适应水下的复杂地形。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种应用于水域安保的水下移动目标监测系统的连接框图；

图2为本发明中水下电子舱的结构示意图；

图3为本发明中水下电子舱打开顶盖的结构示意图(未设置密封圈)；

图4为本发明中耐压壳体的结构示意图；

图5为本发明中卡紧机构与固定架连接的结构示意图；

图6为本发明中卡紧机构的结构示意图；

图7为本发明中卡紧块的结构示意图；

图8为本发明中限位块的结构示意图；

图9为本发明中支撑杆的结构示意图；

图10为本发明中支撑块的结构示意图；

图11为本发明中固定架的结构示意图；

图12为本发明中转轴的结构示意图；

图13为本发明中超声波距离传感器的结构示意图；

图14为本发明中超声波距离传感器设于卡紧块中的结构示意图；

图15为本发明中限位块限位卡紧块的结构示意图；

图16为本发明中支撑杆限位限位块的结构示意图。

图中，1-超声波距离传感器；6-耐压壳体；7-顶盖；8-电子对接架；9-卡紧机构；10-固定架；11-连接管；12-加强块；13-卡紧块；14-限位块；15-支撑杆；16-支撑块；17-第一凹槽；18-第一凸起部；19-第一通孔；20-卡块；21-固定板；22-第二通孔；23-第二凹槽；24-转轴；25-限位杆；26-顶紧螺栓；27-凸块；28-光纤转换器；29-电源转换器；30-第二凸起部；31-第三凹槽；32-第三凸起部；33-密封圈。

具体实施方式

如图1至图16所示，为本发明一种应用于水域安保的水下移动目标监测系统，包括超声波距离传感器1、水下电子舱、光电复合缆、弱电箱和大数据处理中心；其中，

超声波距离传感器1，用于对水下移动目标进行监测；

水下电子舱，与超声波距离传感器1相连，用于接收超声波距离传感器1的数据，并转换成适于光纤传输的光信号数据；

光电复合缆，与水下电子舱相连，用于传输接收的光信号数据，为水下电子舱中的电子元器件以及超声波距离传感器1供电；

弱电箱，与光电复合缆相连，用于管理光纤复合缆的信号数据线；

大数据处理中心，与弱电箱相连，用于存储、处理光信号数据。

在指定区域建立移动目标监测，通过在水下预设多组超声波距离传感器1和水下电子舱对水下移动目标进行监测，再通过光电复合缆做到实时、大容量数据传输，并根据需要将水下监测数据与空间、陆地监测数据进行系统集成，实现大数据分析预警。

水下电子舱包括耐压壳体6、顶盖7和电子对接架8，电子对接架8设于耐压壳体6中，顶盖7设于耐压壳体6的顶部，超声波距离传感器1设有卡紧机构9，卡紧机构9卡紧超声波距离传感器1，卡紧机构9设于固定架10上，卡紧机构9与固定架10转动连接，耐压壳体6的外侧设有连接管11，连接管11与耐压壳体6相连通，耐压壳体6与连接管11之间设有加强块12，固定架10设于加强块12上。通过连接管11实现超声波距离传感器1与水下电子舱内的电子对接架8上电子元器件的连接，在耐压壳体6与连接管11之间设置加强块12，既能保证耐压壳体6与连接管11的连接强度，使得连接管11不容易损坏，又能方便固定架10与耐压壳体6的连接。超声波距离传感器1设于卡紧机构9上，实现超声波距离传感器1的固定，卡紧机构9与固定架10转动连接，使得超声波距离传感器1能够调节角度，方便超声波距离传感器1的使用，提高水下移动目标的检测效果，能够适应水下的复杂地形。

卡紧机构9包括两个卡紧块13、限位块14、支撑杆15和支撑块16，两个卡紧块13之间转动连接，卡紧块13设有第一凹槽17，限位块14设有第一凸起部18，第一凸起部18设于第一凹槽17中，第一凸起部18与第一凹槽17滑动连接，支撑杆15设于卡紧块13的顶面，限位块14设有第一通孔19，支撑杆15设于第一通孔19中，支撑杆15设有卡块20，支撑块16设于卡块20与限位块14之间，支撑块16与卡块20螺栓连接，支撑块16与限位块14螺栓连接。将超声波距离传感器1安装到卡紧机构9时，先将卡紧块13打开，将超声波距离传感器1置于其中，关闭卡紧块13，将限位块14从卡紧块13的凹槽中向上滑动，限位块14将卡紧块13锁住，此时，将支撑杆15插入第一通孔19，实现对限位块14的限位，然后将支撑块16与卡块20对准，将支撑块16与限位块14对齐，拧紧螺栓，完成卡紧机构9对超声波距离传感器1的固定。卡紧机构9中的每个部件相互关联，提升了卡紧机构9的卡紧效果，使得卡于卡紧机构9中的超声波距离传感器1不容易掉落。

固定架10设有固定板21，固定板21设有第二通孔22，卡紧块13设有第二凹槽23，第二通孔22与第二凹槽23位置相对应，固定板21设有转轴24，转轴24设于第二通孔22中，转轴24设于第二凹槽23中，卡紧块13设有限位杆25，限位杆25卡于固定板21上，限位杆25设有顶紧螺栓26，顶紧螺栓26顶紧固定板21，实现卡紧机构9在固定架10上的旋转与固定。安装时，将卡紧机构9从固定板21之间放入，将第二凹槽23对准第二通孔22，然后再将转轴24塞入第二凹槽23，将转轴24固定在固定板21上，完成卡紧机构9在固定板21上的安装。需要调整超声波距离传感器1的角度时，松开顶紧螺栓26，将超声波距离传感器1调整到合适的角度，拧紧顶紧螺栓26，卡紧机构9在固定架10上的拆装与调整角度方便，便于在卡紧机构9或者超声波距离传感器1损坏时更换。

限位杆25设有凸块27，凸块27限位支撑杆15，对支撑杆15进行限位，提升卡紧机构9的卡紧效果，使得卡紧机构9不容易松动。

电子对接架8设有光纤转换器28和电源转换器29，光纤转换器28能够将超声波距离传感器1收集到的数据转换成便于光纤传播的光信号，电源转换器29用于为超声波传感器供电。

耐压壳体6的顶部由外而内依次设有第二凸起部30、第三凹槽31和第三凸起部32，第三凸起部32的顶面高于第二凸起部30的顶面，顶盖7与耐压壳体6的顶部相匹配，通过第二凸起部30、第三凹槽31和第三凸起部32的设置，提升水下电子舱的密封性，第三凸起部32高于第二凸起部30，使得水更加不容易从耐压壳体6与顶盖7的连接处流入耐压壳体6的内部。第二凸起部30和第三凸起部32设有密封圈33，进一步提升水下电子舱的密封性。

固定架10的底部与连接管11相贴合，固定架10与加强块12相匹配，使得在水下安装固定架10变得方便，将固定架10抵在加强块12与连接管11上，固定架10上的螺纹孔与加强块12上的螺纹孔对齐，方便将固定架10固定在加强块12上。

本发明通过超声波距离传感器1、水下电子舱、光电复合缆、弱电箱和大数据处理中心实现对水下移动目标的监测。本发明在指定区域建立移动目标监测，通过在水下预设多组超声波距离传感器1和水下电子舱对水下移动目标进行监测，再通过光电复合缆做到实时、大容量数据传输，并根据需要将水下监测数据与空间、陆地监测数据进行系统集成，实现大数据分析预警。

本发明水下电子舱包括耐压壳体6、顶盖7和电子对接架8，电子对接架8设于耐压壳体6中，顶盖7设于耐压壳体6的顶部，超声波距离传感器1设有卡紧机构9，卡紧机构9卡紧超声波距离传感器1，卡紧机构9设于固定架10上，卡紧机构9与固定架10转动连接，耐压壳体6的外侧设有连接管11，连接管11与耐压壳体6相连通，耐压壳体6与连接管11之间设有加强块12，固定架10设于加强块12上。通过连接管11实现超声波距离传感器1与水下电子舱内的电子对接架8上电子元器件的连接，在耐压壳体6与连接管11之间设置加强块12，既能保证耐压壳体6与连接管11的连接强度，使得连接管11不容易损坏，又能方便固定架10与耐压壳体6的连接。本发明实现超声波距离传感器1固定，超声波距离传感器1能够调节角度，方便超声波距离传感器1的使用，提高水下移动目标的检测效果，能够适应水下的复杂地形。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种应用于水域安保的水下移动目标监测系统，其特征在于：包括超声波距离传感器、水下电子舱、光电复合缆、弱电箱和大数据处理中心；其中，所述超声波距离传感器，用于对水下移动目标进行监测；

所述水下电子舱，与所述超声波距离传感器相连，用于接收所述超声波距离传感器的数据，并转换成适于光纤传输的光信号数据；

所述光电复合缆，与所述水下电子舱相连，用于传输接收的光信号数据，为所述水下电子舱中的电子元器件以及所述超声波距离传感器供电；

所述弱电箱，与所述光电复合缆相连，用于管理所述光纤复合缆的信号数据线；

所述大数据处理中心，与所述弱电箱相连，用于存储、处理光信号数据;

所述水下电子舱包括耐压壳体、顶盖和电子对接架，所述电子对接架设于所述耐压壳体中，所述顶盖设于所述耐压壳体的顶部，所述超声波距离传感器设有卡紧机构，所述卡紧机构卡紧所述超声波距离传感器，所述卡紧机构设于固定架上，所述卡紧机构与所述固定架转动连接，所述耐压壳体的外侧设有连接管，所述连接管与所述耐压壳体相连通，所述耐压壳体与所述连接管之间设有加强块，所述固定架设于所述加强块上，

所述卡紧机构包括两个卡紧块、限位块、支撑杆和支撑块，两个所述卡紧块之间转动连接，所述卡紧块设有第一凹槽，所述限位块设有第一凸起部，所述第一凸起部设于所述第一凹槽中，所述第一凸起部与所述第一凹槽滑动连接，所述支撑杆设于所述卡紧块的顶面，所述限位块设有第一通孔，所述支撑杆设于所述第一通孔中，所述支撑杆设有卡块，所述支撑块设于所述卡块与所述限位块之间，所述支撑块与所述卡块螺栓连接，所述支撑块与所述限位块螺栓连接。

2.根据权利要求1所述的一种应用于水域安保的水下移动目标监测系统，其特征在于：所述固定架设有固定板，所述固定板设有第二通孔，所述卡紧块设有第二凹槽，所述第二通孔与所述第二凹槽位置相对应，所述固定板设有转轴，所述转轴设于所述第二通孔中，所述转轴设于所述第二凹槽中，所述卡紧块设有限位杆，所述限位杆卡于所述固定板上，所述限位杆设有顶紧螺栓，所述顶紧螺栓顶紧所述固定板。

3.根据权利要求2所述的一种应用于水域安保的水下移动目标监测系统，其特征在于：所述限位杆设有凸块，所述凸块限位所述支撑杆。

4.根据权利要求1所述的一种应用于水域安保的水下移动目标监测系统，其特征在于：所述电子对接架设有光纤转换器和电源转换器。

5.根据权利要求1所述的一种应用于水域安保的水下移动目标监测系统，其特征在于：所述耐压壳体的顶部由外而内依次设有第二凸起部、第三凹槽和第三凸起部，所述第三凸起部的顶面高于所述第二凸起部的顶面，所述顶盖与所述耐压壳体的顶部相匹配。

6.根据权利要求5所述的一种应用于水域安保的水下移动目标监测系统，其特征在于：所述第二凸起部和所述第三凸起部设有密封圈。

7.根据权利要求1所述的一种应用于水域安保的水下移动目标监测系统，其特征在于：所述固定架的底部与所述连接管相贴合，所述固定架与所述加强块相匹配。

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