CN117614561A - 无线水声数据采集传输系统 - Google Patents
无线水声数据采集传输系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117614561A CN117614561A CN202311491903.XA CN202311491903A CN117614561A CN 117614561 A CN117614561 A CN 117614561A CN 202311491903 A CN202311491903 A CN 202311491903A CN 117614561 A CN117614561 A CN 117614561A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data acquisition
- underwater
- wireless
- transmission
- transmission system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 47
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 10
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 10
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 7
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims 3
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims 1
- 238000009940 knitting Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B13/00—Transmission systems characterised by the medium used for transmission, not provided for in groups H04B3/00 - H04B11/00
- H04B13/02—Transmission systems in which the medium consists of the earth or a large mass of water thereon, e.g. earth telegraphy
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
- H04W4/38—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for collecting sensor information
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
本发明公开的一种无线水声数据采集传输系统，包括接收天线、接收电台、发射天线、发射电台、数据传输模块、锂电池、浮台舱、弹性电缆、数据采集模块和传感器等组成。通过无线电信号将水声数据发送到平台上；数据采集模块放置于水下密封舱内，并位于水下一定深度；数据采集模块与传感器相连。本发明的无线水声数据采集传输系统可以将多个水声传感器的水声数据进行同步采集，采集后的水声数据被实时传输到发射电台，并通过无线电传输到一定距离内的接收平台进行实时处理。
Description
技术领域
本发明涉及水声信号采集传输领域技术领域，尤其涉及一种无线水声数据采集传输系统。
背景技术
随着人类对海洋资源的大力开发以及声纳技术的迅速发展，各类水声数据采集传输系统逐渐在水下通信、海洋资源勘探、海底隧道建设、水中目标远程探测等领域得到了广泛的应用。传统的水声数据采集传输系统中，如若传输大量的水声数据时，采集组件与显示处理平台需通过有线连接，限制了数据采集的范围。同时，水下采集系统距离岸边或船舶平台较近的距离时，易受到船舶噪声信号的干扰，对水声数据的准确性造成一定影响。
发明内容
有鉴于此，本发明提供的一种无线水声数据采集传输系统，传输距离远且传输速率高，能够对水下声信号实时采集和传输。
一种无线水声数据采集传输系统，适用于水上设备与水下采集设备以无线通讯的方式数据交互，其特征在于，所述水上设备安装有接收电台和天线，所述水下采集设备包括水下数据采集组件，所述数据采集组件包括多个传感器，其中：
水下数据采集组件以水声信号、电源信号复合传输的方式，将水下多个所述传感器所采集的水声信号以无线的方式通过所述天线传输至所述接收电台。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例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公开的一些实施例，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它的附图。
图1为无线水声数据采集传输系统组成的示意图；
图2为数据采集模块组成的示意图；
图3为信号复合电路实现的示意图；
图4为弹性电缆的示意图，其中：
1、接收天线；2、接收电台；3、发射天线；4、发射电台；5、数据传输模块；6、锂电池；7、浮台舱；8、弹性电缆；9、数据采集模块；10、水下密封舱；11、传感器；12、电源电路；13、通信电路；14、信号处理电路；15、信号复合电路。
有益效果
在较远距离上实现水声信号的实时采集和传输；通过无线传输，减小设备平台等对水声传感器的影响；通过供电/通信复合传输技术，实现一块锂电池为系统供电，降低系统体积和重量。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，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公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开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，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。
要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践方面。
如图1至图4所示的无线水声数据采集传输系统，适用于水上设备与水下采集设备以无线通讯的方式数据交互，水上设备安装有接收电台2和天线，接收电台2的工作频率为1.4GHz，无线电调制方式为OFDM，最大无线电发射功率为5W，传输距离15km～150km，最大传输速率30Mbps。水下采集设备包括水下数据采集组件，数据采集组件包括多个传感器11，其中：水下数据采集组件以水声信号、电源信号复合传输的方式，将水下多个传感器11所采集的水声信号以无线的方式通过天线传输至接收电台2。其目的是：能够在较远距离上实现水声信号的实时采集和传输，通过无线传输，减小设备平台等对水声传感器11的影响。通过供电/通信复合传输技术，实现一块锂电池6为系统供电，降低系统体积和重量。
作为本案部分实施例所提供的具体实施方式，水下数据采集组件包括浮台舱7，浮台舱7漂浮在水面或海面上，其顶部安装有发射天线3，内部设置有与发射天线3电连接的发射电台4，发射电台4设置有数据传输模块5，其中：数据传输模块5能够接受多个传感器11所传输的水声数据，并由发射天线3发送至水上设备。浮台舱7内还安装有的锂电池6，向发射电台4供电。如图2实施，数据传输模块5包括电源电路12、通信电路13、信号处理电路14和信号复合电路15，如图3所示，电源电路12将输入电源转换为各电路所需的电压，为各电路供电，通信电路13实现数据传输模块5与数据采集模块9的RS485通信。信号处理电路14用于将多个水声信号压缩、打包处理，降低待传输数据的数据量。信号复合电路15通过抽头变压器实现电源和水声信号的复合，能够减少传输线缆的数量，通过将电源信号加到抽头变压器的抽头上，实现复合，抽头变压器将电源信号隔离，防止进入数据传输模块5。
进一步的，数据采集组件还包括弹性电缆8和数据采集模块9，数据采集模块9与多个传感器11连接，传感器11用于接收水声信号，并反馈至数据采集模块9，其中：
如图4所示，弹性电缆8包括铜包钢线缆和橡胶绳，该铜包钢线缆绕制成螺旋线后，橡胶绳穿入螺旋线中心，用以减少海浪对传感器11的噪声影响，铜包钢线缆为双芯型线缆，铜包钢线缆的外部截面尺寸为2mm×1mm，内芯为两根0.5mm直径的铜包钢线缆；橡胶绳为直径10mm的带编制圆橡胶绳，减小水中波浪对水下密封舱10和传感器11的影响，和/或；
数据采集模块9包括多路高精度同步数据采集电路、信号处理电路14、通信电路13和电源电电路，分别对应的与多个传感器11连接，采用多路高速同步采样电路，效果是分辨率达到24bit，最高采样速率96k。
进一步的，还包括密封结构设置的水下密封舱10体，水下密封舱10体内安装有数据采集模块9，弹性电缆8一端穿过水下密封舱10体与数据采集模块9连接。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种无线水声数据采集传输系统，适用于水上设备与水下采集设备以无线通讯的方式数据交互，其特征在于，所述水上设备安装有接收电台和天线，所述水下采集设备包括水下数据采集组件，所述数据采集组件包括多个传感器，其中：
水下数据采集组件以水声信号、电源信号复合传输的方式，将水下多个所述传感器所采集的水声信号以无线的方式通过所述天线传输至所述接收电台。
2.根据权利要求1所述的无线水声数据采集传输系统，其特征在于，所述接收电台的工作频率为1.4GHz，无线电调制方式为OFDM，最大无线电发射功率为5W，传输距离15km～150km，最大传输速率30Mbps。
3.根据权利要求2所述的无线水声数据采集传输系统，其特征在于，所述水下数据采集组件包括浮台舱，所述浮台舱漂浮在水面或海面上，其顶部安装有发射天线，内部设置有与所述发射天线电连接的发射电台，所述发射电台设置有数据传输模块，其中：
所述数据传输模块能够接受多个所述传感器所传输的水声数据，并由所述发射天线发送至所述水上设备。
4.根据权利要求3所述的无线水声数据采集传输系统，其特征在于，所述浮台舱内还安装有用于供电的锂电池。
5.根据权利要求3所述的无线水声数据采集传输系统，其特征在于，所述数据传输模块包括信号处理电路和信号复合电路，其中：
所述信号处理电路用于将多个水声信号压缩、打包处理，降低待传输的数据量；
信号复合电路通过抽头变压器实现电源和水声信号的复合，能够减少传输线缆的数量，通过将电源信号加到抽头变压器的抽头上，实现复合，抽头变压器将电源信号隔离，防止进入所述数据传输模块。
6.根据权利要求3所述的无线水声数据采集传输系统，其特征在于，所述数据采集组件还包括弹性电缆和数据采集模块，所述数据采集模块与多个传感器连接，传感器用于接收水声信号，并反馈至所述数据采集模块，其中：
所述弹性电缆包括铜包钢线缆和橡胶绳，所述铜包钢线缆绕制成螺旋线后，所述橡胶绳穿入螺旋线中心，用以减少海浪对传感器的噪声影响；
所述数据采集模块包括多路高精度同步数据采集电路、信号处理电路、通信电路和电源电电路，分别对应的与多个所述传感器连接。
7.根据权利要求6所述的无线水声数据采集传输系统，其特征在于，还包括密封结构设置的水下密封舱体，所述水下密封舱体内安装有所述数据采集模块，所述弹性电缆一端穿过水下密封舱体与所述数据采集模块连接。
8.根据权利要求7所述的无线水声数据采集传输系统，其特征在于，铜包钢线缆为双芯型线缆，铜包钢线缆的外部截面尺寸为2mm×1mm，内芯为两根0.5mm直径的铜包钢线缆；橡胶绳为直径10mm的带编织圆橡胶绳。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311491903.XA CN117614561A (zh) | 2023-11-09 | 2023-11-09 | 无线水声数据采集传输系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311491903.XA CN117614561A (zh) | 2023-11-09 | 2023-11-09 | 无线水声数据采集传输系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117614561A true CN117614561A (zh) | 2024-02-27 |
Family
ID=89952514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311491903.XA Pending CN117614561A (zh) | 2023-11-09 | 2023-11-09 | 无线水声数据采集传输系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117614561A (zh) |
-
2023
- 2023-11-09 CN CN202311491903.XA patent/CN117614561A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205981616U (zh) | 波浪能监测浮艇及监测系统 | |
| CN104618032A (zh) | 一种跨海水-空气界面的电磁波传输系统及方法 | |
| CN111010210B (zh) | 一种有缆的水下声学发射潜标及其方法 | |
| RU137126U1 (ru) | Гидроакустический комплекс надводного корабля | |
| CN213717982U (zh) | 一种声纳的数据传输系统 | |
| RU2658477C1 (ru) | Способ гидроакустической телефонной связи водолазов и устройство для его осуществления (варианты) | |
| CN117614561A (zh) | 无线水声数据采集传输系统 | |
| RU104330U1 (ru) | Гидроакустическая станция для надводного корабля | |
| CN201243366Y (zh) | 一种深海视频探测装置 | |
| CN112235049A (zh) | 用于潜水的通信系统、方法、船载通信器及潜水通信器 | |
| CN201512101U (zh) | 水上救助装置 | |
| RU2614864C9 (ru) | Способ и устройство управления робототехническим комплексом морского базирования | |
| CN108001627B (zh) | 被动式声学锚泊系统和海底观测系统 | |
| RU2445733C2 (ru) | Подводная кабельная цифровая волоконно-оптическая система связи | |
| CN110224765B (zh) | 一种跨冰层数据无线传输的方法 | |
| RU107433U1 (ru) | Система беспроводной подводной связи | |
| Kato et al. | Measurement of an undersea positioning system using radio waves | |
| CN110379946B (zh) | 一种面向海底大地坐标基准的水下动力站 | |
| RU98660U1 (ru) | Система беспроводной подводной связи | |
| Benson et al. | High data rates in the high frequency acoustic channel | |
| CN105551781A (zh) | 适用于非接触电能和数据传输的新型系留缆 | |
| CN213024796U (zh) | 一种感应耦合数据传输系统 | |
| CN104881991A (zh) | 一种浅海水下通信装置 | |
| RU154368U1 (ru) | Гидроакустическая станция надводного объекта | |
| CN214067407U (zh) | 一种大间距、多单元单道地震国产接收缆 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |