CN115598646A - 一种基于多波束声呐和海上自组网浮标的水下检测装置 - Google Patents

一种基于多波束声呐和海上自组网浮标的水下检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及海上救援探索设备技术领域，且公开了一种基于多波束声呐和海上自组网浮标的水下检测装置，包括海上浮标和海上救援船，所述海上浮标的顶部固定安装有收卷式配重装置，所述收卷式配重装置包括收卷箱、电机、旋转轴、连接杆、收卷筒、配重线和配重块，所述海上浮标的内腔固定安装有多波束声呐装置，所述多波束声呐装置包括声呐发生器、数据线、信号处理器、保护罩和信号输送线。该基于多波束声呐和海上自组网浮标的水下检测装置可通过电机带动旋转轴进行转动，旋转轴通过连接杆带动收卷筒进行转动，收卷筒通过配重线带动配重块进行上下移动，使海上浮标投放到海面后，用于配重和锚点的配重块才投放到海底。

Description

一种基于多波束声呐和海上自组网浮标的水下检测装置
技术领域
本发明涉及海上救援探索设备技术领域，具体为一种基于多波束声呐和海上自组网浮标的水下检测装置。
背景技术
水下探测系统能够实现对多种水下物理量的同时测量对所探测物体进行区分并全面的放映出物体的运动规律。
由于声纳的多种波束同时工作，能获取多个波道的信息，因此，可以同时观察跟踪不同方向的多个目标，且不易失去接触。这种多波束声纳。基阵利用率高，搜索的速度快，能一次探测较大角度的目标。
常规的海洋通信网络主要包括海上无线通信系统、海洋卫星通信系统和基于陆地蜂窝网络的岸基移动通信系统。由于这些通信系统的通信制式互不兼容、通信带宽高低不一、覆盖范围存在盲区、缺乏高效统一的管理机制。在海上发生的船只飞机事故地区，搜集船只飞机残骸时需要多艘带有声呐探索的船只，在失事海域来回反复移动才能扫描出残骸散落区域，这样的搜索速度慢，会浪费大量时间用于搜索，随着时间推移会有新的淤泥堆积在残骸上，导致较小的残骸被覆盖住，声呐探索不到。
发明内容
为克服现有技术所存在的缺陷，现提供基于多波束声呐和海上自组网浮标的水下检测装置，以解决现有的海面搜索效率低消耗时间长，单个多波束声呐探索范围小需要反复来回扫描的问题。
为实现上述目的，提供一种基于多波束声呐和海上自组网浮标的水下检测装置，包括海上浮标和海上救援船，所述海上浮标的顶部固定安装有收卷式配重装置，所述收卷式配重装置包括收卷箱、电机、旋转轴、连接杆、收卷筒、配重线和配重块，所述海上浮标的内腔固定安装有多波束声呐装置，所述多波束声呐装置包括声呐发生器、数据线、信号处理器、保护罩和信号输送线，所述海上浮标的顶部固定安装有信号发射架，所述信号发射架的顶部固定安装有信号发射杆。
优选的，所述收卷箱的内腔与电机的外表面固定连接，所述电机的输出端通过减速机与旋转轴的外表面固定连接。
优选的，所述旋转轴的左端与连接杆的右端固定连接，所述连接杆的外表面与收卷筒的内表面固定连接。
优选的，所述收卷筒的外表面与配重线的顶端固定连接，所述配重线的外表面与收卷筒的外表面缠绕连接。
优选的，所述配重线的底端与配重块的顶部固定连接，所述海上浮标的顶部贯穿开设有放置孔，所述配重线和配重块的底部均贯穿放置孔。
优选的，所述声呐发生器的顶部与数据线的底端固定连接，所述声呐发生器的外表面与海上浮标的内表面固定连接。
优选的，所述海上浮标的外表面与保护罩的外表面固定连接，所述信号处理器的顶部与信号输送线的底端固定连接。
优选的，所述信号输送线的顶部贯穿信号发射架并延伸至信号发射架的外部，所述信号输送线的顶端与信号发射杆的底部固定连接。
优选的，所述声呐发生器的数量为4个，分别安装在海上浮标内部的四个对称角落。
优选的，所述海上浮标的输出端与海上救援船的输入端数据连通。
本发明的有益效果在于：
1、本发明通过增加投放多个浮标定点扫描的设计，通过浮标与救援船的配合使用，再通过多波束声呐装置与信号发射杆的配合使用，从而达到将多波束声呐装置详细扫描出来的数据传输到救援船上，实现了失事海域快速探索的效果，避免用救援船上的多波束声呐来回反复扫描的问题。
2、本发明通过增加海上浮标的声呐扫描范围的设计，通过海上浮标与声呐发生器的配合使用，再通过数据线和信号处理器的配合使用，从而达到将增大单个海上浮标扫描范围的同时将扫描出来的数据进行初步分析，避免扫描重叠地形数据一起发送出去，救援船接收到的数据庞大，实时数据接收缓慢的问题。
3、本发明通过增加自动收卷放下配重块地设计，通过电机带动旋转轴进行转动，旋转轴通过连接杆带动收卷筒进行转动，收卷筒通过配重线带动配重块进行上下移动，从而达到将配重块自我投放，避免配重块投放时速度太快容易误伤到工作人员的问题。
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为本发明的立体结构图；
图2为实施例中海上浮标的内部结构主视图；
图3为实施例中收卷式配重装置的内部结构主视图；
图4为实施例中信号发射架的内部结构局部主视图；
图5为实施例中海上浮标和海上救援船在海上的位置分布示意图；
图中的标号分别代表：1、海上浮标；2、海上救援船；3、收卷式配重装置；31、收卷箱；32、电机；33、旋转轴；34、连接杆；35、收卷筒；36、配重线；37、配重块；38、放置孔；4、多波束声呐装置；41、声呐发生器；42、数据线；43、信号处理器；44、保护罩；45、信号输送线；5、信号发射架；6、信号发射杆。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
参照图1-5，一种基于多波束声呐和海上自组网浮标的水下检测装置，包括海上浮标1和海上救援船2，海上浮标1的顶部固定安装有收卷式配重装置3，收卷式配重装置3包括收卷箱31、电机32、旋转轴33、连接杆34、收卷筒35、配重线36和配重块37，海上浮标1的内腔固定安装有多波束声呐装置4，多波束声呐装置4包括声呐发生器41、数据线42、信号处理器43、保护罩44和信号输送线45，海上浮标1的顶部固定安装有信号发射架5，信号发射架5的顶部固定安装有信号发射杆6。
收卷箱31的内腔与电机32的外表面固定连接，电机32的输出端通过减速机与旋转轴33的外表面固定连接。
旋转轴33的左端与连接杆34的右端固定连接，连接杆34的外表面与收卷筒35的内表面固定连接。
收卷筒35的外表面与配重线36的顶端固定连接，配重线36的外表面与收卷筒35的外表面缠绕连接。
配重线36的底端与配重块37的顶部固定连接，海上浮标1的顶部贯穿开设有放置孔38，配重线36和配重块37的底部均贯穿放置孔38。
本实施中，电机32带动旋转轴33进行转动，旋转轴33通过连接杆34带动收卷筒35进行转动，收卷筒35通过配重线36带动配重块37进行上下移动，使海上浮标1投放到海面后，用于配重和锚点的配重块37才投放到海底。
声呐发生器41的顶部与数据线42的底端固定连接，声呐发生器41的外表面与海上浮标1的内表面固定连接。
海上浮标1的外表面与保护罩44的外表面固定连接，信号处理器43的顶部与信号输送线45的底端固定连接。
信号输送线45的顶部贯穿信号发射架5并延伸至信号发射架5的外部，信号输送线45的顶端与信号发射杆6的底部固定连接。
声呐发生器41的数量为4个，分别安装在海上浮标1内部的四个对称角落。
海上浮标1的输出端与海上救援船2的输入端数据连通。
本实施中，多波束声呐装置4将海底地形进行精确地扫描出来，数据会通过数据线42输送到信号处理器43中，信号处理器43将声呐反射回来的波纹进行初步处理，并将这些数据进行整合被信号发射杆6发射出去，海上救援船2接收到这些数据后进行图像分析，并整合成一张海床图，通过放置四个声呐发生器41，海上浮标1扫描的范围。
综上所述，该基于多波束声呐和海上自组网浮标的水下检测装置可通过电机32带动旋转轴33进行转动，旋转轴33通过连接杆34带动收卷筒35进行转动，收卷筒35通过配重线36带动配重块37进行上下移动，使海上浮标1投放到海面后，用于配重和锚点的配重块37才投放到海底。
多波束声呐装置4将海底地形进行精确地扫描出来，数据会通过数据线42输送到信号处理器43中，信号处理器43将声呐反射回来的波纹进行初步处理，并将这些数据进行整合被信号发射杆6发射出去，海上救援船2接收到这些数据后进行图像分析，并整合成一张海床图，通过放置四个声呐发生器41，海上浮标1扫描的范围。
需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。

Claims (10)

1.一种基于多波束声呐和海上自组网浮标的水下检测装置，包括海上浮标(1)和海上救援船(2)，其特征在于：所述海上浮标(1)的顶部固定安装有收卷式配重装置(3)，所述收卷式配重装置(3)包括收卷箱(31)、电机(32)、旋转轴(33)、连接杆(34)、收卷筒(35)、配重线(36)和配重块(37)，所述海上浮标(1)的内腔固定安装有多波束声呐装置(4)，所述多波束声呐装置(4)包括声呐发生器(41)、数据线(42)、信号处理器(43)、保护罩(44)和信号输送线(45)，所述海上浮标(1)的顶部固定安装有信号发射架(5)，所述信号发射架(5)的顶部固定安装有信号发射杆(6)。
2.根据权利要求1所述的一种基于多波束声呐和海上自组网浮标的水下检测装置，其特征在于：所述收卷箱(31)的内腔与电机(32)的外表面固定连接，所述电机(32)的输出端通过减速机与旋转轴(33)的外表面固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于多波束声呐和海上自组网浮标的水下检测装置，其特征在于：所述旋转轴(33)的左端与连接杆(34)的右端固定连接，所述连接杆(34)的外表面与收卷筒(35)的内表面固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于多波束声呐和海上自组网浮标的水下检测装置，其特征在于：所述收卷筒(35)的外表面与配重线(36)的顶端固定连接，所述配重线(36)的外表面与收卷筒(35)的外表面缠绕连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于多波束声呐和海上自组网浮标的水下检测装置，其特征在于：所述配重线(36)的底端与配重块(37)的顶部固定连接，所述海上浮标(1)的顶部贯穿开设有放置孔(38)，所述配重线(36)和配重块(37)的底部均贯穿放置孔(38)。
6.根据权利要求1所述的一种基于多波束声呐和海上自组网浮标的水下检测装置，其特征在于：所述声呐发生器(41)的顶部与数据线(42)的底端固定连接，所述声呐发生器(41)的外表面与海上浮标(1)的内表面固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于多波束声呐和海上自组网浮标的水下检测装置，其特征在于：所述海上浮标(1)的外表面与保护罩(44)的外表面固定连接，所述信号处理器(43)的顶部与信号输送线(45)的底端固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于多波束声呐和海上自组网浮标的水下检测装置，其特征在于：所述信号输送线(45)的顶部贯穿信号发射架(5)并延伸至信号发射架(5)的外部，所述信号输送线(45)的顶端与信号发射杆(6)的底部固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种基于多波束声呐和海上自组网浮标的水下检测装置，其特征在于：所述声呐发生器(41)的数量为4个，分别安装在海上浮标(1)内部的四个对称角落。
10.根据权利要求1所述的一种基于多波束声呐和海上自组网浮标的水下检测装置，其特征在于：所述海上浮标(1)的输出端与海上救援船(2)的输入端数据连通。
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