CN207965589U - 一种水下机器人的漏水保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种水下机器人的漏水保护系统。该漏水保护系统包括压力监控模块、漏水处理模块以及控制器，所述压力监控模块、所述漏水处理模块分别与所述控制器相连，其中，所述压力监控模块，用于实时监测水下机器人密封罐体的内外压力值；所述漏水处理模块，用于对所述水下机器人进行漏水保护处理；所述控制器，用于根据所述内外压力值确定所述水下机器人处于漏水状态时，控制所述漏水处理模块执行相应的漏水保护处理。上述漏水保护系统，不仅可以检测水下机器人是否漏水，还可以很大程度地避免水下机器人因漏水而损坏的问题。

Description

一种水下机器人的漏水保护系统

技术领域

本实用新型实施例涉及水下机器人技术领域，尤其涉及一种水下机器人的漏水保护系统。

背景技术

水下机器人也称无人遥控潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人。由于水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具。

由于海洋环境的复杂多变，水下机器人的密封罐体在水下作业时有出现漏水故障的可能性，出现漏水故障后直接影响到密封罐体内非防水电子元器件的正常工作，甚至导致水下机器人及其携带的数据丢失。水下机器人通常利用漏水传感器来检测其密封罐体是否出现漏水故障，但是，利用漏水传感器只有在密封罐体已经漏水的情况下才能检测出来，此时密封罐体内的非防水电子元器件可能已经部分损坏，甚至全部损坏，有可能会造成严重的损失。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种水下机器人的漏水保护系统，以尽量避免水下机器人因漏水而损坏的问题。

本实用新型实施例提供了一种水下机器人的漏水保护系统，包括：压力监控模块、漏水处理模块以及控制器，所述压力监控模块、所述漏水处理模块分别与所述控制器相连，其中，

所述压力监控模块，用于实时监测水下机器人密封罐体的内外压力值；

所述漏水处理模块，用于对所述水下机器人进行漏水保护处理；

所述控制器，用于根据所述内外压力值确定所述水下机器人处于漏水状态时，控制所述漏水处理模块执行相应的漏水保护处理。

具体的，所述漏水处理模块包括：增压单元以及动力单元，其中，

所述增压单元，用于增加所述水下机器人密封罐体的内部压力值；

所述动力单元，用于为所述水下机器人上浮提供动力，以使所述水下机器人上浮至水面。

具体的，所述漏水处理模块包括：增压单元、动力单元以及断电单元，其中，

所述增压单元，用于在第一漏水级别下，增加所述水下机器人密封罐体的内部压力值；

所述动力单元，用于在第一漏水级别下，为所述水下机器人上浮提供动力，以使所述水下机器人上浮至水面；

所述断电单元，用于在第二漏水级别下，切断所述水下机器人的供电电源；

其中，当所述内外压力值中的内部压力值小于预设压力阈值，且大于所述内外压力值中的外部压力值时，达到第一漏水级别；当所述内部压力值小于或等于所述外部压力值时，达到第二漏水级别。

具体的，所述压力监控模块包括第一压力监控单元和第二压力监控单元，其中，

所述第一压力监控单元，设置于所述水下机器人密封罐体的内部，用于实时监测所述水下机器人密封罐体的内部压力值；

所述第二压力监控单元，设置于所述水下机器人密封罐体的外表面，用于实时监测所述水下机器人密封罐体的外部压力值。

具体的，上述漏水保护系统还包括：通信模块，与所述控制器相连，用于在所述控制器的控制下发送不同漏水级别的漏水故障信号。

具体的，上述漏水保护系统还包括：定位模块，与所述控制器相连，用于获取所述水下机器人的地理位置信息。

具体的，上述漏水保护系统还包括：远程显示模块，与所述通信模块建立通信连接，用于根据接收到的不同漏水级别的漏水故障信号显示所述漏水保护系统的故障状态信息和/或显示所述水下机器人的地理位置信息。

具体的，所述通信模块包括：有线通信模块和无线通信模块。

具体的，所述定位模块为GPS模块。

具体的，所述控制器为MCU。

本实用新型实施例提供了一种水下机器人的漏水保护系统，该漏水保护系统包括压力监控模块、漏水处理模块以及控制器，控制器根据压力监控模块监控得到的水下机器人密封罐体的内外压力值，确定该水下机器人处于漏水状态时，控制漏水处理模块执行相应的漏水保护处理。上述水下机器人的漏水保护系统，不仅可以检测水下机器人是否漏水，还可以很大程度地避免水下机器人因漏水而损坏的问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的一种水下机器人的漏水保护系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的一种水下机器人的漏水保护系统的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中的一种水下机器人的漏水保护系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例

图1为本实用新型实施例提供的一种水下机器人的漏水保护系统的结构示意图，可适用于对正在水下作业的水下机器人进行漏水保护。如图1所示，该漏水保护系统，具体包括：压力监控模块110、漏水处理模块120以及控制器130，压力监控模块110、漏水处理模块120分别与控制器130相连，其中，

压力监控模块110，用于实时监测水下机器人密封罐体的内外压力值；

漏水处理模块120，用于对水下机器人进行漏水保护处理；

控制器130，用于根据内外压力值确定水下机器人处于漏水状态时，控制漏水处理模块120执行相应的漏水保护处理。

水下机器人按照密封罐体的设置大致可以分为两类，一类是水下机器人的外壳体为密封罐体(即防水罐体)，另一类是水下机器人的壳体为非密封壳体，仅在水下机器人内部设置一个密封罐体，密封罐体内设置非防水电子元器件。针对第一类水下机器人，上述漏水保护系统中除压力监控模块110中监测外部压力值的压力监控单元外，均设置于密封罐体内；而针对第二类水下机器人，上述漏水保护系统的设置可以同上述第一类水下机器人，也可以按需将上述漏水保护系统中的部分防水元件(例如是漏水处理模块中的部分防水单元)设置于密封罐体外非密封壳体内。

具体的，压力监控模块110包括第一压力监控单元和第二压力监控单元，其中，

第一压力监控单元，设置于水下机器人密封罐体的内部，用于实时监测水下机器人密封罐体的内部压力值；

第二压力监控单元，设置于水下机器人密封罐体的外表面，用于实时监测水下机器人密封罐体的外部压力值。

设置于水下机器人密封罐体的外表面的第二压力监控单元，直接与水接触，即监测到的外部压力值即为水下机器人作业时所在水深处的水压值。

第一压力监控单元和第二压力监控单元可以为压力传感器，实时监测施加于其上的压力值。水下机器人在出厂时或者下水作业前，其密封罐体的内部压力值会被预先增加至预设压力阈值，该预设压力阈值可以设置为该水下机器人水下作业时所容许的最大潜水深度处的水压值，以保证水下机器人正常作业时，密封罐体的内部压力值始终大于外部压力值。

控制器130，比较第一压力监控单元和第二压力监控单元监测得到的内部压力值和外部压力值，并根据比较结果可以判断出密封罐体是否漏水，如果确定内部压力值呈缓慢下降趋势，但仍大于外部压力值，则可判断出密封罐体轻微漏水，如果确定内部压力值呈急速下降趋势，内部压力值小于等于外部压力值，则可判断出密封罐体内严重漏水。控制器130确定密封罐体处于漏水状态时，控制漏水处理模块120执行相应的漏水保护处理。

其中，控制器130可以为MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)，根据预先存储的判断逻辑进行有关是否漏水以及漏水严重程度的判断。

作为本实施例一种具体的实施方式，如图2所示，漏水处理模块可以包括：增压单元121以及动力单元122，其中，

增压单元121，用于增加水下机器人密封罐体的内部压力值；

动力单元122，用于为水下机器人上浮提供动力，以使水下机器人上浮至水面。

增压单元121可以包括增压单元和增压管道，增压单元通过增压管道与密封罐体内部相连，为密封罐体内部增压。动力单元122可以为电机，为水下机器人上浮至水面提供动力。

在水下机器人正常水下作业时，监控压力监控模块110中的第一压力监控单元111和第二压力监控单元112实时监控密封罐体的内部压力值和外部压力值，控制器130如果判断内部压力值呈下降趋势，则判断密封罐体出现气密性故障，控制漏水处理模块120启动漏水保护处理，向增压单元121发出控制指令，控制其为密封罐体内部增压，以维持密封罐体内的压力值，同时，向动力单元122发出控制指令，控制其为水下机器人上浮提供动力，尽快离开水下，以最大程度地避免水下机器人中的电子元器件由于漏水而出现损坏的问题。

作为本实施例另一种具体的实施方式，如图3所示，漏水处理模块120可以包括：增压单元121、动力单元122以及断电单元123，其中，

增压单元121，用于在第一漏水级别下，增加水下机器人密封罐体的内部压力值；

动力单元122，用于在第一漏水级别下，为水下机器人上浮提供动力，以使水下机器人上浮至水面；

断电单元123，用于在第二漏水级别下，切断水下机器人的供电电源，断电单元123与漏水保护系统中的控制器130和电源模块(图中未示出)相连，在接收到控制器130的控制指令后，切断电源模块的供电电路，以使电源模块不能为水下机器人的各模块进行供电。

其中，当所述内外压力值中的内部压力值小于预设压力阈值，且大于所述内外压力值中的外部压力值时，达到第一漏水级别；当所述内部压力值小于或等于所述外部压力值时，达到第二漏水级别。

在本实施方式中，对水下机器人的气密性故障进行级别划分，分为第一漏水级别和第二漏水级别，控制器130针对不同的故障级别控制漏水处理模块120执行不同的漏水保护处理。

控制器130如果判断内部压力值缓慢下降，内部压力值小于预设压力阈值，且大于外部压力值，则判断密封罐体气密性故障的级别为第一漏水级别，进而控制漏水处理模块120启动与第一漏水级别对应的漏水保护处理，向增压单元121发出控制指令，控制其为密封罐体内部增压，以维持密封罐体内的压力值，同时，向动力单元122发出控制指令，控制其为水下机器人上浮提供动力，使该水下机器人尽快离开水下，以最大程度地避免水下机器人中的电子元器件由于漏水而出现损坏的问题。

控制器130如果判断内部压力值急速下降，通过控制增压单元121为密封罐体内部增压已无法维持稳定的内部压力值，内部压力值已经小于等于外部压力值，则判断密封罐体气密性故障的级别为第二漏水级别，进而控制漏水处理模块120启动与第二漏水级别对应的漏水保护处理，向断电单元123发出控制指令，控制其切断水下机器人的供电电源，以使水下机器人的所有电子元器件处于断电状态，避免电子元器件工作状态中进水而损坏，进而可以最大程度地保护水下机器人。

上述各实施方式的基础上，如图3所示，漏水保护系统还包括：通信模块140，与控制器130相连，用于在控制器130的控制下发送不同漏水级别的漏水故障信号。

控制器130控制漏水处理模块120启动与第一漏水级别对应的漏水保护处理之后，还可以控制通信模块140发送与第一漏水级别对应的第一漏水故障信号，以通知岸上或船上的操控人员密封罐体出现级别为第一漏水级别的气密性故障，水下机器人正在上浮至水面。

控制器130控制漏水处理模块120启动与第二漏水级别对应的漏水保护处理之前，还可以控制通信模块140发送与第二漏水级别对应的第二漏水故障信号，以通知岸上或船上的操控人员密封罐体出现级别为第二漏水级别的气密性故障，水下机器人马上会切断所有电源，需人为回收该水下机器人。

具体的，通信模块140包括：有线通信模块和无线通信模块。

当通信模块140为有线通信模块时，岸上或船上的操控人员可以通过有线线缆确定水下机器人的位置，进而可以靠外力把水下机器人拉回水面。

当通信模块140为无线通信模块时，如图3所示漏水保护系统还可以包括：定位模块150，与控制器130相连，用于获取水下机器人的地理位置信息，其中，定位模块150可以为GPS(Global Positioning System，全球定位系统)模块。

控制器130控制漏水处理模块120启动与第二漏水级别对应的漏水保护处理之前，从定位模块150获取水下机器人的地理位置信息，例如是经纬度信息，并控制通信模块140发送该地理位置信息，以通知岸上或船上的操控人员该水下机器人所处的位置，方便操控人员确定水下机器人的位置后将其拉回水面。

在上述各实施方式的基础上，如图3所示，漏水保护系统还可以包括：远程显示模块160，设置于岸上或船上的操控人员易于查看的位置，与通信模块140建立通信连接，用于根据接收到的不同漏水级别的漏水故障信号显示漏水保护系统的故障状态信息和/或显示水下机器人的地理位置信息。

远程显示模块160，可以为带有显示屏的信号接收装置，与通信模块140建立远程通信连接，可以为有线通信连接，也可以为无线通信连接，当接收到控制器130通过通信模块140发送的第一漏水故障信号或第二漏水故障信号时，将与漏水故障信号对应的漏水故障信息在显示屏上进行显示，还可以通过警告音提示操控人员进行查看；当接收到控制器130通过通信模块140发送的水下机器人的地理位置信息时，将该地理位置信息在显示屏上进行显示，以指示操控人员水下机器人所处的地理位置。

本实施例提供的水下机器人的漏水保护系统，控制器根据压力监控模块监控得到的水下机器人密封罐体的内外压力值，确定该水下机器人的气密性故障级别，进而控制漏水处理模块执行与漏水故障级别对应的漏水保护处理。该漏水保护系统，不仅可以检测水下机器人是否漏水，还可以很大程度地避免水下机器人因漏水而损坏的问题。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种水下机器人的漏水保护系统，其特征在于，包括：压力监控模块、漏水处理模块以及控制器，所述压力监控模块、所述漏水处理模块分别与所述控制器相连，其中，

所述压力监控模块，用于实时监测水下机器人密封罐体的内外压力值；

所述漏水处理模块，用于对所述水下机器人进行漏水保护处理；

所述控制器，用于根据所述内外压力值确定所述水下机器人处于漏水状态时，控制所述漏水处理模块执行相应的漏水保护处理。

2.根据权利要求1所述的漏水保护系统，其特征在于，所述漏水处理模块包括：增压单元以及动力单元，其中，

所述增压单元，用于增加所述水下机器人密封罐体的内部压力值；

所述动力单元，用于为所述水下机器人上浮提供动力，以使所述水下机器人上浮至水面。

3.根据权利要求1所述的漏水保护系统，其特征在于，所述漏水处理模块包括：增压单元、动力单元以及断电单元，其中，

所述增压单元，用于在第一漏水级别下，增加所述水下机器人密封罐体的内部压力值；

所述动力单元，用于在第一漏水级别下，为所述水下机器人上浮提供动力，以使所述水下机器人上浮至水面；

所述断电单元，用于在第二漏水级别下，切断所述水下机器人的供电电源；

其中，当所述内外压力值中的内部压力值小于预设压力阈值，且大于所述内外压力值中的外部压力值时，达到第一漏水级别；当所述内部压力值小于或等于所述外部压力值时，达到第二漏水级别。

4.根据权利要求1-3任一所述的漏水保护系统，其特征在于，所述压力监控模块包括第一压力监控单元和第二压力监控单元，其中，

所述第一压力监控单元，设置于所述水下机器人密封罐体的内部，用于实时监测所述水下机器人密封罐体的内部压力值；

所述第二压力监控单元，设置于所述水下机器人密封罐体的外表面，用于实时监测所述水下机器人密封罐体的外部压力值。

5.根据权利要求4所述的漏水保护系统，其特征在于，还包括：通信模块，与所述控制器相连，用于在所述控制器的控制下发送不同漏水级别的漏水故障信号。

6.根据权利要求5所述的漏水保护系统，其特征在于，还包括：定位模块，与所述控制器相连，用于获取所述水下机器人的地理位置信息。

7.根据权利要求6所述的漏水保护系统，其特征在于，还包括：远程显示模块，与所述通信模块建立通信连接，用于根据接收到的不同漏水级别的漏水故障信号显示所述漏水保护系统的故障状态信息和/或显示所述水下机器人的地理位置信息。

8.根据权利要求5所述的漏水保护系统，其特征在于，所述通信模块包括：有线通信模块和无线通信模块。

9.根据权利要求6所述的漏水保护系统，其特征在于，所述定位模块为GPS模块。

10.根据权利要求1所述的漏水保护系统，其特征在于，所述控制器为MCU。