CN208377030U - 预布线轨潜水系统及潜水体验系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种预布线轨潜水系统及潜水体验系统。预布线轨潜水系统包括潜水器、通信线轨、多段航道线轨、第一抱轨器、第二抱轨器以及线轨电源。潜水器用于在水下进行潜水运作并实时采集直播数据信息，线轨电源分别与通信线轨和多段航道线轨电性连接，用于为通信线轨和多段航道线轨供电。通信线轨与潜水器保持预定距离间隔设置或者与潜水器接触设置，用于与潜水器进行磁耦合通信。多段航道线轨沿潜水器的运行路径设置。潜水器通过第一抱轨器连接到航道线轨，航道线轨通过第二抱轨器与外部环境固定，由此，潜水器可以沿航道线轨在水下潜水移动，并通过磁耦合通信的通信线轨向岸上发送潜水直播数据，从而实现了潜水器下潜视频实时直播需求。

Description

预布线轨潜水系统及潜水体验系统

技术领域

本申请涉及潜水直播技术领域，具体而言，涉及一种预布线轨潜水系统及潜水体验系统。

背景技术

潜水装置具有水下观察和作业等能力，可以用于执行水下考察、海底勘探、海底开发和打捞、救生等任务，并可以作为潜水员活动的水下作业基地。

目前很多场景有无人潜水器下潜视频实时直播需求。例如：不适于潜水的少儿、老年人、病人想体验潜水；自然环境不好时想体验潜水；希望体验在较为危险的环境中潜水；自然环境不好时需要检修设备；不在海边却想体验潜水等等。如何实现满足上述需求，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为了克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种预布线轨潜水系统及潜水体验系统，以解决或者改善上述问题。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供一种预布线轨潜水系统，所述预布线轨潜水系统包括潜水器、通信线轨、多段航道线轨、第一抱轨器、第二抱轨器以及线轨电源。

所述潜水器用于在水下进行潜水运作并实时采集直播数据信息，所述线轨电源分别与所述通信线轨和所述多段航道线轨电性连接，用于为所述通信线轨和所述多段航道线轨供电。

所述通信线轨与所述潜水器保持预定距离间隔设置或者与所述潜水器接触设置，用于与所述潜水器进行磁耦合通信。

所述多段航道线轨沿所述潜水器的运行路径设置，所述潜水器通过至少一个第一抱轨器夹持所述航道线轨上。

所述潜水器的运行路径上包括有多个用于固定所述航道线轨的第二抱轨器，以通过多个所述第二抱轨器分别将所述航道线轨固定在外部环境中。

可选地，所述潜水器在沿所述航道线轨移动过程中，当所述潜水器靠近所述第二抱轨器预设距离时，所述潜水器控制所述至少一个第一抱轨器中的部分第一抱轨器脱离所述航道线轨，以通过所述第二抱轨器，当所述潜水器通过所述第二抱轨器预设距离后，所述潜水器控制脱离所述航道线轨的部分第一抱轨器夹持所述航道线轨，以继续沿所述航道线轨移动。

可选地，所述第一抱轨器包括抱轨器本体、抱轨件、弹簧、支撑件、控制电机以及第一抱轨控制器。

所述抱轨器本体包括有一空腔，所述第一抱轨控制器和所述控制电机设置在所述空腔中，所述抱轨器本体与所述潜水器连接，所述抱轨件用于夹持所述航道线轨，所述弹簧分别与所述抱轨器本体和所述抱轨件固定连接，所述支撑件的一端与所述控制电机连接，所述支撑件的另一端与所述抱轨件接触，所述第一抱轨控制器分别与所述控制电机和所述潜水器电性连接，用于控制所述控制电机以使所述控制电机控制所述支撑件沿所述弹簧延伸方向移动，以使所述弹簧发生弹性形变并带动所述抱轨件伸缩，从而控制所述抱轨件夹持或者脱离所述航道线轨。

可选地，所述抱轨件靠近所述航道线轨的一面设置有滚轮，所述滚轮与所述控制电机连接，所述潜水器中包括有动力组件，当所述动力组件工作时，所述第一抱轨控制器驱动所述控制电机，使得所述控制电机控制所述滚轮沿所述航道线轨延伸方向移动。

可选地，所述线轨电源在对航道线轨通电后，所述航道线轨还用于沿所述潜水器的运行路径移动以带动所述潜水器移动。

可选地，所述潜水器在沿所述航道线轨移动过程中，当所述潜水器靠近所述第二抱轨器预设距离时，所述航道线轨控制对应的第二抱轨器脱离所述航道线轨，以使所述潜水器通过所述对应的第二抱轨器，当所述潜水器通过所述第二抱轨器预设距离后，所述航道线轨控制所述对应的第二抱轨器继续固定所述航道线轨。

可选地，所述预布线轨潜水系统还包括定位装置，所述定位装置包括安装在所述通信线轨内的定位传感器以及安装在所述潜水器上的光信号定位装置和辅助定位装置，所述辅助定位装置包括惯性导航装置、重力导航装置、海底地形导航装置和地磁场引力导航装置中的至少一种。

可选地，所述辅助定位装置为海底地形导航装置，所述海底地形导航装置用于采集海底地形信息，并将所述海底地形信息通过所述通信线轨发送给岸上设备。

可选地，所述潜水器的外部还设置有用于采集作业海域的图像信息的全景摄像机。

第二方面，本申请实施例还提供一种潜水体验系统，所述潜水体验系统包括虚拟驾驶舱、控制中心、中继站以及上述的预布线轨潜水系统，所述预布线轨潜水系统通过所述通信线轨与所述中继站通信连接，所述中继站与所述控制中心通信连接，所述控制中心与所述虚拟驾驶舱通信连接。

相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：

本申请通过在潜水器运行路径上预先布置航道线轨，潜水器通过第一抱轨器连接到航道线轨，航道线轨通过第二抱轨器与外部环境固定，由此，潜水器可以沿航道线轨在水下潜水移动，并通过磁耦合通信的通信线轨向岸上发送潜水直播数据，从而实现了潜水器下潜视频实时直播需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的潜水体验系统的交互示意框图；

图2为本申请实施例提供的潜水体验系统的应用场景示意图；

图3为图2中所示的第一抱轨器的在一种视角下的结构示意图；

图4为图2中所示的第一抱轨器的在另一种视角下的结构示意图。

图标：10-潜水体验系统；100-预布线轨潜水系统；110-潜水器； 120-通信线轨；130-航道线轨；140-第一抱轨器；141-抱轨器本体；142-抱轨件；143-弹簧；144-支撑件；145-控制电机；146-第一抱轨控制器；147-滚轮；150-第二抱轨器；200-中继站；300-控制中心； 400-虚拟驾驶舱。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语"第一"、"第二" 等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1，为本申请实施例提供的潜水体验系统10的交互示意图。本实施例中，所述潜水体验系统10包括预布线轨潜水系统100、中继站200、控制中心300以及虚拟驾驶舱400，所述预布线轨潜水系统100与所述中继站200通信连接，将采集到的直播数据信息发送给所述中继站200，所述中继站200将所述直播数据信息转发给所述控制中心300，所述控制中心300对所述直播数据信息进行处理后向所述虚拟驾驶舱400发送对应的虚拟驾驶数据，所述虚拟驾驶舱400 基于所述虚拟驾驶数据向操作者反馈水下场景。

请结合参阅图2，为本申请实施例提供的潜水体验系统10的应用场景示意图。本实施例中，所述预布线轨潜水系统100大部分设置在可进行潜水体验的场景中，例如海中、湖中等等。虚拟驾驶舱400 可以远程控制预布线轨潜水系统100在水下的运作情况，所述预布线轨潜水系统100可用于获取潜水体验场景中的直播数据信息，并反馈到虚拟驾驶舱400，虚拟驾驶舱400根据这些直播数据信息向操作者反馈相应体验感受。

本实施例中，所述中继站200可以用于接收并转发所述潜水系统获取的直播数据信息再转发给下一个中继站，以确保传输信号的质量，从而就通过各个中继站的转发覆盖到更广的通信范围，解决由于地形或人为障碍物引起的阴影区、盲区、死角和隧道中的通信问题。

本实施例中，所述控制中心300应被理解为提供处理、资料库、通讯设施的业务点。举例而言，控制中心300可以指具有相关通信和资料存储和资料库设施的单个的物理处理器，或它可以指联网或集聚的处理器、相关网路和存放装置的集合体，并且对软体和一个或多个资料库系统和支援控制中心300所提供的服务的应用软体进行操作。控制中心300可以在配置或性能上差异很大，但是控制中心300一般可以包括一个或多个中央处理单元和存储单元。控制中心300还可以包括一个或多个大型存放区设备、一个或多个电源、一个或多个有线或无线网络组件、一个或多个输入/输出组件、或一个或多个作业系统，诸如，Windows Server、Mac OS X、Unix、Linux、FreeBSD等等。

本实施例中，所述虚拟驾驶舱400用于为操作者提供操作环境和体验环境，能够模拟真实的潜水感受和潜水操作感受。

下面结合图2对所述预布线轨潜水系统100进行详细说明。

如图2所示，所述预布线轨潜水系统100包括潜水器110、通信线轨120、多段航道线轨130、第一抱轨器140、第二抱轨器150以及线轨电源。所述潜水器110用于在水下进行潜水运作并实时采集直播数据信息。可选地，所述潜水器110的外部还设置有用于采集作业海域的图像信息的全景摄像机，所述直播数据信息可以包括所述全景摄像机采集到的作业海域的图像信息。

所述线轨电源分别与所述通信线轨120和所述多段航道线轨130 电性连接，用于为所述通信线轨120和所述多段航道线轨130供电。可选地，所述线轨电源可以设置在岸上，也可以设置在水下的密封空间中，在此不作详细限制。

所述通信线轨120与所述潜水器110保持预定距离间隔设置或者与所述潜水器110接触设置，用于与所述潜水器110进行磁耦合通信。详细地，所述潜水器110中可以设置有多组第一磁耦合线圈，所述通信线轨120中可以设置有多组第二磁耦合线圈，所述供电装置可产生交变电流使所述通信线轨120内的多组第二磁耦合线圈产生近磁场，所述潜水器110在所述通信线轨120产生的近磁场范围内通过所述多组第一磁耦合线圈与所述通信线轨120建立磁耦合通信，并通过所述通信线轨120向所述中继站200发送实时采集的直播数据信息。

所述多段航道线轨130沿所述潜水器110的运行路径设置，所述潜水器110通过至少一个第一抱轨器140夹持所述航道线轨130上。所述潜水器110的运行路径上包括有多个用于固定所述航道线轨130 的第二抱轨器150，以通过多个所述第二抱轨器150分别将所述航道线轨130固定在外部环境中。

其中，所述潜水器110的运行路径可以根据不同的需求需要进行确定。例如，不适于潜水的少儿、老年人、病人想体验在鱼群中潜水的感受，则所述潜水器110的运行路径可以沿鱼群密集的区域设置。或者，希望体验在较为危险的环境中潜水，则所述潜水器110的运行路径可以沿危险的环境，比如鲨鱼密集区域设置。

基于上述设计，通过在潜水器110运行路径上预先布置航道线轨 130，潜水器110通过第一抱轨器140连接到航道线轨130，航道线轨130通过第二抱轨器150与外部环境固定，由此，潜水器110可以沿航道线轨130在水下潜水移动，并通过磁耦合通信的通信线轨120 向岸上发送潜水直播数据，从而实现了潜水器110下潜视频实时直播需求。

可选地，为了使所述潜水器110在沿所述航道线轨130移动过程中，能够无障碍地通过所述第二抱轨器150，下面列举两种可选的实现方式。

第一种实现方式可以是：所述潜水器110在沿所述航道线轨130 移动过程中，当所述潜水器110靠近所述第二抱轨器150预设距离(例如1m)时，所述潜水器110控制所述至少一个第一抱轨器140中的部分第一抱轨器140脱离所述航道线轨130，以通过所述第二抱轨器 150，当所述潜水器110通过所述第二抱轨器150预设距离后，所述潜水器110控制脱离所述航道线轨130的部分第一抱轨器140夹持所述航道线轨130，以继续沿所述航道线轨130移动。

作为上述实现方式的一种实施方式，请参阅图3，所述第一抱轨器140可包括抱轨本体、抱轨件142、弹簧143、支撑件144、控制电机145以及第一抱轨控制器146。

详细地，所述抱轨本体包括有一空腔，所述第一抱轨控制器146 和所述控制电机145设置在所述空腔中，所述抱轨本体与所述潜水器110连接，所述抱轨件142用于夹持所述航道线轨130，所述弹簧143 分别与所述抱轨本体和所述抱轨件142固定连接，所述支撑件144 的一端与所述控制电机145连接，所述支撑件144的另一端与所述抱轨件142接触。

所述第一抱轨控制器146分别与所述控制电机145和所述潜水器 110电性连接，用于控制所述控制电机145以使所述控制电机145控制所述支撑件144沿所述弹簧143延伸方向移动，以使所述弹簧143 发生弹性形变并带动所述抱轨件142伸缩，从而控制所述抱轨件142 夹持或者脱离所述航道线轨130。其中，当所述抱轨件142夹持所述航道线轨130时，所述弹簧143处于拉伸状态，当所述支撑件144 沿所述弹簧143延伸方向向所述抱轨器本体141一侧移动时，所述弹簧143向所述抱轨器本体141方向压缩，从而带动所述抱轨件142 脱离所述航道线轨130。

可选地，请参阅图4，所述潜水器110沿所述航道线轨130移动的方式可以通过滚轮147实现，例如，所述抱轨件142靠近所述航道线轨130的一面设置有滚轮147，所述滚轮147与所述控制电机145 连接，所述潜水器110中包括有动力组件，当所述动力组件工作时，所述第一抱轨控制器146驱动所述控制电机145，使得所述控制电机 145控制所述滚轮147沿所述航道线轨130延伸方向移动，从而带动所述潜水器110沿所述航道线轨130延伸方向移动。

又例如，所述潜水器110沿所述航道线轨130移动的方式还可以是在所述线轨电源在对航道线轨130通电后，所述航道线轨130还用于沿所述潜水器110的运行路径移动以带动所述潜水器110移动。

进一步地，第二种实现方式还可以是：所述潜水器110在沿所述航道线轨130移动过程中，当所述潜水器110靠近所述第二抱轨器150预设距离(例如1m)时，所述航道线轨130控制对应的第二抱轨器150脱离所述航道线轨130，以使所述潜水器110通过所述对应的第二抱轨器150，当所述潜水器110通过所述第二抱轨器150预设距离后，所述航道线轨130控制所述对应的第二抱轨器150继续固定所述航道线轨130。

基于上述设计，可以使得所述潜水器110在沿所述航道线轨130 移动过程中，能够无障碍地通过所述第二抱轨器150。

可选地，所述预布线轨潜水系统100还可以包括定位装置，所述定位装置包括安装在所述通信线轨120内的定位传感器以及安装在所述潜水器110上的光信号定位装置和辅助定位装置，所述辅助定位装置包括惯性导航装置、重力导航装置、海底地形导航装置和地磁场引力导航装置中的至少一种。由此，预布线轨潜水系统100可以具备对潜水器110定位的能力，也即可通过通信线轨120内安装的定位传感器结合惯性导航进行定位，也可在其它航道线轨130附近安装定位传感器，或仅惯性导航，或通过类似光电鼠标的光信号定位装置测量潜水器110相对线轨的移动距离，或使用机械滚轮滚球测距、或安装水声定位系统等方式进行定位，在此不作具体限制。

可选地，所述辅助定位装置为海底地形导航装置，所述海底地形导航装置用于采集海底地形信息，并将所述海底地形信息通过所述通信线轨120发送给岸上设备，例如可以通过所述中继站200发送给控制中心300，所述控制中心300中预存有海底地形电子图，在将接收到的海底地形信息后将其与预存的海底地形电子图进行匹配以获得所述海底地形导航装置当前的位置信息。

综上所述，本申请通过在潜水器运行路径上预先布置航道线轨，潜水器通过第一抱轨器连接到航道线轨，航道线轨通过第二抱轨器与外部环境固定，由此，潜水器可以沿航道线轨在水下潜水移动，并通过磁耦合通信的通信线轨向岸上发送潜水直播数据，从而实现了潜水器下潜视频实时直播需求。

需要说明的是，在本文中，术语"包括"、"包含"或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括一个……"限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种预布线轨潜水系统，其特征在于，所述预布线轨潜水系统包括潜水器、通信线轨、多段航道线轨、第一抱轨器、第二抱轨器以及线轨电源；

所述潜水器用于在水下进行潜水运作并实时采集直播数据信息，所述线轨电源分别与所述通信线轨和所述多段航道线轨电性连接，用于为所述通信线轨和所述多段航道线轨供电；

所述通信线轨与所述潜水器保持预定距离间隔设置或者与所述潜水器接触设置，用于与所述潜水器进行磁耦合通信；

所述多段航道线轨沿所述潜水器的运行路径设置，所述潜水器通过至少一个第一抱轨器夹持所述航道线轨上；

所述潜水器的运行路径上包括有多个用于固定所述航道线轨的第二抱轨器，以通过多个所述第二抱轨器分别将所述航道线轨固定在外部环境中。

2.根据权利要求1所述的预布线轨潜水系统，其特征在于，所述潜水器在沿所述航道线轨移动过程中，当所述潜水器靠近所述第二抱轨器预设距离时，所述潜水器控制所述至少一个第一抱轨器中的部分第一抱轨器脱离所述航道线轨，以通过所述第二抱轨器，当所述潜水器通过所述第二抱轨器预设距离后，所述潜水器控制脱离所述航道线轨的部分第一抱轨器夹持所述航道线轨，以继续沿所述航道线轨移动。

3.根据权利要求1所述的预布线轨潜水系统，其特征在于，所述第一抱轨器包括抱轨器本体、抱轨件、弹簧、支撑件、控制电机以及第一抱轨控制器；

所述抱轨器本体包括有一空腔，所述第一抱轨控制器和所述控制电机设置在所述空腔中，所述抱轨器本体与所述潜水器连接，所述抱轨件用于夹持所述航道线轨，所述弹簧分别与所述抱轨器本体和所述抱轨件固定连接，所述支撑件的一端与所述控制电机连接，所述支撑件的另一端与所述抱轨件接触，所述第一抱轨控制器分别与所述控制电机和所述潜水器电性连接，用于控制所述控制电机以使所述控制电机控制所述支撑件沿所述弹簧延伸方向移动，以使所述弹簧发生弹性形变并带动所述抱轨件伸缩，从而控制所述抱轨件夹持或者脱离所述航道线轨。

4.根据权利要求3所述的预布线轨潜水系统，其特征在于，所述抱轨件靠近所述航道线轨的一面设置有滚轮，所述滚轮与所述控制电机连接，所述潜水器中包括有动力组件，当所述动力组件工作时，所述第一抱轨控制器驱动所述控制电机，使得所述控制电机控制所述滚轮沿所述航道线轨延伸方向移动。

5.根据权利要求1所述的预布线轨潜水系统，其特征在于，所述线轨电源在对航道线轨通电后，所述航道线轨还用于沿所述潜水器的运行路径移动以带动所述潜水器移动。

6.根据权利要求1所述的预布线轨潜水系统，其特征在于，所述潜水器在沿所述航道线轨移动过程中，当所述潜水器靠近所述第二抱轨器预设距离时，所述航道线轨控制对应的第二抱轨器脱离所述航道线轨，以使所述潜水器通过所述对应的第二抱轨器，当所述潜水器通过所述第二抱轨器预设距离后，所述航道线轨控制所述对应的第二抱轨器继续固定所述航道线轨。

7.根据权利要求1所述的预布线轨潜水系统，其特征在于，所述预布线轨潜水系统还包括定位装置，所述定位装置包括安装在所述通信线轨内的定位传感器以及安装在所述潜水器上的光信号定位装置和辅助定位装置，所述辅助定位装置包括惯性导航装置、重力导航装置、海底地形导航装置和地磁场引力导航装置中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的预布线轨潜水系统，其特征在于，所述辅助定位装置为海底地形导航装置，所述海底地形导航装置用于采集海底地形信息，并将所述海底地形信息通过所述通信线轨发送给岸上设备。

9.根据权利要求1所述的预布线轨潜水系统，其特征在于，所述潜水器的外部还设置有用于采集作业海域的图像信息的全景摄像机。

10.一种潜水体验系统，其特征在于，所述潜水体验系统包括虚拟驾驶舱、控制中心、中继站以及权利要求1-9中任意一项所述的预布线轨潜水系统，所述预布线轨潜水系统通过所述通信线轨与所述中继站通信连接，所述中继站与所述控制中心通信连接，所述控制中心与所述虚拟驾驶舱通信连接。