CN207502724U - 一种海生物多声纳组网探测定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海生物多声纳组网探测定位系统，所述海生物多声纳组网探测定位系统包括：声纳单元、声纳控制单元、调频电路、视频编码器、网络交换机、终端无线模块、协调器无线模块、电源模块、本地服务器。本实用新型针对单声纳系统探测水域存在监控盲区，声纳图像扫描信息有线传输距离短，线路布线施工难度大等问题，极大限制了声纳探测系统的海生物探测能力。针对以上问题提出了一种易于实现的海生物多声纳组网探测定位系统。该系统将多台声纳单元组网同时运行，借由无线传输方式实现了被探测海域全方位、大纵深、立体化的监控能力。同时通过采用无线网络通信，实现了监控信息的网络化，极大提高了系统的实时性、灵活性以及可靠性。

Description

一种海生物多声纳组网探测定位系统

技术领域

本实用新型涉及超声检测领域，具体涉及一种海生物多声纳组网探测定位系统。

背景技术

国家核安全局印发《关于近期海洋生物或异物影响核电厂取水安全事件的通报》，通报中明确提出数起核电站因海洋生物或海洋异物堵塞取水系统从而影响核安全的事件。海洋生物或异物所造成的堵塞可能导致核电站机组功率降低甚至突发停堆，严重时可对最终热阱的可用性构成威胁。为降低海洋生物对核电站运行造成的巨大经济损失，对核电站冷源取水口周边海域进行海生物探测已成为核电站亟待解决的问题。

海生物多声纳组网探测定位系统从全方位保障核电站冷源取水口安全出发，采用水下声纳以多台组网的形式对核电站冷源取水口的海生物、异物进行探测预警。实现核电站冷源取水口无死角、大纵深、网络化监控能力。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有单声纳探测系统存在探测盲区，图像扫描信息传输距离短，与已有监控网络不兼容，施工布线难度大等问题，提供一种综合性能良好且易于实现的海生物多声纳探组网探测定位系统。主要克服的技术难点有：突破性的采用基于组网的无线传输方式克服了传统基于有线方式下的单声纳系统中传输距离受限的问题，以及利用调频电路的频率调节功能改善了多台声纳组网产生的相互干扰问题。

具体而言，本实用新型提供了一种海生物多声纳组网探测定位系统，其特征在于，包括多个声纳系统、监控系统，每个声纳系统包括：声纳单元、声纳控制单元、调频电路、视频编码器、第一网络交换机、电源模块、第一无线模块，监控系统包括第二无线模块、第二网络交换机、本地服务器。声纳系统设置于作业区域，其中声纳单元设置于水下进行探测，而声纳控制单元、调频电路、视频编码器、第一网络交换机、电源模块、第一无线模块则封装在密封壳体中，设置于水面之上。

所述声纳单元通过线缆与所述声纳控制单元相连，所述声纳单元进行图像扫描并将图像扫描信息传输至声纳控制单元；

所述视频编码器与所述声纳控制单元连接，接收图像扫描信息并进行视频编码；

所述网络交换机与所述视频编码器连接，接收编码后的视频并通过所述第一无线模块输出；

所述第二无线模块与所述第一无线模块通讯连接并接收所述视频并通过所述第二网络交换机发送至所述本地服务器。

进一步地，所述电源模块分别连接所述声纳单元、声纳控制单元、调频电路、视频编码器、网络交换机、终端无线模块，并对其进行供电。

进一步地，所述本地服务器对收到的声纳图像存储和显示。

进一步地，所述调频电路对相应声纳单元的运行频率进行调节，各个声纳单元之间的频率彼此不同。

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型采用多声纳组网探测，获取多台单声纳系统探测海域范围图像扫描信息，实现被监控海域的全方位、无死角探测。

2、本实用新型采用无线通信技术，解决了局域有线网方式线路铺设困难、灵活性差，有线线路故障导致的系统无法工作的缺陷。

3、本实用新型最大限度地利用现有设备和网络，真正做到了海生物监控信息的实时性和网络化传输。

4、本实用新型具有成本低、网络容量大、数据传输实时性高、抗干扰能力强等特点，可使用在多种复杂环境。

附图说明

图1为海生物多声纳组网探测定位系统系统结构图

图2为海生物多声纳组网系统信息网络化示意图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步地说明。

图1示出了本实用新型的一种海生物多声纳组网探测定位系统。在本实施例中，海生物多声纳组网探测定位系统由多台单声纳系统和综合监控系统组成。每个单声纳系统(以1#单声纳系统为例)包括：声纳单元1.1、声纳控制单元1.2、调频电路1.3、视频编码器1.5、网络交换机1.6、第二无线模块1.7、电源模块1.8。综合监控系统包括：第二无线模块9、网络交换机10、本地服务器11。

如图1所示，海生物多声纳组网探测定位系统中单声纳系统以1#单声纳系统为例具体由以下设备组成：

声纳单元1.1：每个声纳单元分别对应于一处探测海域，并且从1～N整数编号，用于识别被探测海域的位置和对应编号声纳单元的工作状态。

声纳控制单元1.2：每个声纳控制单元分别对应于一个声纳单元，并且从1～N整数编号，用于对被控声纳单元的状态进行控制。使被控声纳单元运行在系统预设参数状态下工作；同时声纳控制单元接收对应声纳单元的图像扫描信息，并将图像扫描信息转换为视频信息。

调频电路1.3：接收系统预设参数并输出给相应的声纳控制单元。

视频编码器1.5：接收声纳控制单元的视频信息，对相应视频图像进行视频编码、存储。

网络交换机1.6：与无线通信模块配合进行所需要的数据传输。

第一无线模块1.7：每个第一无线模块分别对应一个单声纳系统，并且从1～N整数编号，用于确保被控声纳单元与系统预设控制单元一致。同时将视频编码信息以无线网络的方式进行数据外发，并且第二无线模块发送数据。

电源模块1.8：为整个单声纳系统内部设备提供所需电能。确保单声纳系统可靠运行。

另外，如图1所示，海生物多声纳组网探测定位系统中监控系统具体由以下设备组成：

第二无线模块9：接收来自1～N编号终端无线模块的数据信息，通过网络交换机发送给本地服务器，并接受本地服务器发送的预设参数，通过无线方式传送给各单声纳系统的第一无线模块，进而实现整个组网系统的无线网络通信。

第二网络交换机10：该交换机与第二无线通信模块配合进行无线数据转发。

本地服务器11：接收来自多个声纳系统的数据，存储并显示，在大屏幕上，甚至还可以基于声纳系统的检测结果配以声音警示。

优选地，还可以设置远程监控中心或移动终端，本地服务器与远程监控中心或移动终端通信连接，将视频传送至远程监控中心或移动终端。

为了避免单声纳系统组网导致的互相干扰，本实用新型采用具有不同声纳频率的单声纳系统。不同声纳单元的输出频率间隔为5kHz～30kHz。

图2所示为海生物多声纳组网探测定位系统网络化示意图，一个完整的多声纳组网系统主要由三个物理层组成：集总协调层14、现场控制层15、水下探测层16。

集总协调层14：把收集到的每一个声纳单元的扫描信息经过协调器无线模块的处理批量发送至本地服务器，使多声纳组网探测系统和图像信息实现网络化的统一管理，并且本地服务器具有对各声纳单元图像扫描信息读取、参数预设和控制的最高授权。

现场控制层15：实现对声纳单元就地控制和图像转换。

水下探测层16：实时探测水下信息，并转换成图像扫描信息供现场控制层声纳控制单元处理。

通过以上组网结构灵活地实现了各声纳单元探测海域图像数据的无线网络上传与远程控制功能。

本实用新型不仅局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据实施例和附图公开内容，可以采用其它多种具体实施方式实施本实用新型，因此，凡是采用本实用新型的设计结构和思路，做一些简单的变换或更改的设计，都落入本实用新型保护的范围。

Claims (4)

1.一种海生物多声纳组网探测定位系统，其特征在于，包括多个声纳系统、监控系统，每个声纳系统包括：声纳单元、声纳控制单元、调频电路、视频编码器、第一网络交换机、电源模块、第一无线模块，监控系统包括第二无线模块、第二网络交换机、本地服务器，声纳系统设置于作业区域，其中声纳单元设置于水下进行探测，而声纳控制单元、调频电路、视频编码器、第一网络交换机、电源模块、第一无线模块则封装在密封壳体中，设置于水面之上，

所述声纳单元通过线缆与所述声纳控制单元相连，所述声纳单元进行图像扫描并将图像扫描信息传输至声纳控制单元；

所述视频编码器与所述声纳控制单元连接，接收图像扫描信息并进行视频编码；

所述网络交换机与所述视频编码器连接，接收编码后的视频并通过所述第一无线模块输出；

所述第二无线模块与所述第一无线模块通讯连接并接收所述视频并通过所述第二网络交换机发送至所述本地服务器。

2.根据权利要求1所述的海生物多声纳组网探测定位系统，其特征在于，所述电源模块分别连接所述声纳单元、声纳控制单元、调频电路、视频编码器、网络交换机、终端无线模块，并对其进行供电。

3.根据权利要求1所述的海生物多声纳组网探测定位系统，其特征在于，所述本地服务器对收到的声纳图像存储和显示。

4.根据权利要求1所述的海生物多声纳组网探测定位系统，其特征在于，所述调频电路对相应声纳单元的运行频率进行调节，各个声纳单元之间的频率彼此不同。