CN209881793U - 一种水下可见光通信装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水下可见光通信装置，包括发射装置和接收装置；其特征在于，发射装置包括柱形的发射端壳体，发射端壳体包括前端透明材质制得的前端盖和后端的后端盖，在前端盖内侧设有LED灯；后端盖上设有贯穿其厚度方向的通孔并固定有发射端水密插座，且发射端水密插座的连接口朝向发射端壳体外部设置；在发射端壳体内设有发射模块，发射模块的信号输入端与发射端水密插座连接，发射模块的信号输出端与LED灯的信号输入端连接；本实用新型具有更加方便快捷的将可见光通信装置安装在水下设备上，更加方便与原有水下设备构建水下可见光无线通信链路的优点。

Description

一种水下可见光通信装置

技术领域

本实用新型属于可见光通讯技术领域，具体涉及一种水下可见光通信装置。

背景技术

近年来，随着人们对海洋探测的不断深入，对于水下无线通信技术的要求也越来越高，但是由于水下环境的特殊性，相比于陆上传输，传统的电磁、声波通信在水下传输速度、信道噪声、端到端数据包传输率等方面都存在严重不足。因海水对蓝绿光具有“透射窗口”的优势，使得利用LED蓝绿光进行水下可见光通信成为可能。相比水声通信，水下可见光通信信息承载能力强，频率高，传输波束的方向性较好，安全性能高，不易被监听截获等优点，可实现水下大容量数据的实时高速无线传输。

中国专利（2018103259302）公开了一种水下可见光通信系统，其特点在于，所述系统包括：第一收发装置、第二收发装置和至少一个可见光中继装置，所述至少一个可见光中继装置串联的设置在所述第一收发装置与所述第二收发装置之间的通信信道上；所述第一收发装置，用于将与所述第一收发装置对应的第一终端生成的第一信号转换为第一可见光信号并将所述第一可见光信号发送至所述通信信道上；所述可见光中继装置，用于对所述第一可见光信号进行中继传输；所述第二收发装置，用于接收所述可见光中继装置发送的第一可见光信号并将所述第一可见光信号还原为所述第一信号，以及用于将与所述第二收发装置对应的第二终端生成 的第二信号转换为第二可见光信号并将所述第二可见光信号发送至所述通信信道上；所述可见光中继装置，还用于对所述第二可见光信号进行中继传输；所述第一收发装置，还用于接收所述可见光中继装置发送的第二可见光信号并将所述第二可见光信号还原为所述第二信号。

但是在水下可见光通信应用中，如何才能够更加方便快捷的将可见光通信系统安装在水下设备上，构建水下可见光无线通信链路；并且能够更加方便快捷的与原有的水下装置进行搭建连接，同时能够保证其工作的可靠性；成为一个难点问题。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：怎样提供一种能够更加方便快捷的将可见光通信装置单独安装在水下设备上，更加方便在现有水下设备基础上迅速构建水下可见光无线通信链路的水下可见光通信装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种水下可见光通信装置，包括发射装置和接收装置；其特点在于，发射装置包括柱形的发射端壳体，发射端壳体包括前端透明材质制得的前端盖和后端的后端盖，在前端盖内侧设有LED灯；后端盖上设有贯穿其厚度方向的通孔并固定有发射端水密插座，且发射端水密插座的连接口朝向发射端壳体外部设置；在发射端壳体内设有发射模块，发射模块的信号输入端与发射端水密插座连接，发射模块的信号输出端与LED灯的信号输入端连接；

接收装置包括柱形的接收端壳体，接收端壳体包括前端的透明材质制得的前盖板和后端的后盖板，前盖板内侧设有光电二极管；后盖板上设有贯穿其厚度方向的通孔并固定有接收端水密插座，且接收端水密插座的连接口朝向接收端壳体外部设置；在接收端壳体内设有接收模块，接收模块的信号输入端与光电二极管的信号输出端相连，接收模块的信号输出端与接收端水密插座相连；并且LED灯发出的光信号能够穿过前端盖和前盖板后与光电二极管信号连接。

这样，上述的方案实现了可见光通信设备的单独产品化，在使用时，直接将发射装置和接收装置各自的搭载在相应的水下设备上，将对应设备上的信号线各自与发射端水密插座和接收端水密插座连接，再将发射装置的LED灯发出的光信号与接收装置的光电二极管信号连接后，完成可见光通信链路的搭建。能够更加方便完成水下两个设备之间完成可见光通信连接，并且使用时直接将发射装置和接收装置安装在相应水下设备上，更加方便整个水下可见光通信的搭建，更加方便使用，搭建时更加快捷方便。

作为优化，所述发射端壳体包括中部的整体呈圆筒形结构的发射筒，发射筒下侧向下凸出形成长条形的发射端安装凸块，在发射端安装凸块下表面均匀的设有多个发射端连接孔。

这样，通过在发射筒上的发射端安装凸块上设置发射端连接孔，在使用时，能够更加方便得将发射装置安装固定在水下设备上，具有拆装更加方便，能够更加快捷的搭建水下可见光通信链路。

作为优化，发射筒整体呈阶梯形结构，且在发射筒内的发射筒小端和大端之间形成一圈竖向的安装台阶面，安装台阶面上成对的连接有水平向后延伸的支撑杆，所述发射模块安装固定在两支撑杆上。

这样，通过设置支撑杆，能够更加方便将发射模块安装在发射筒内部，并且安装结构简单。

作为优化，发射筒包括前端的整体呈阶梯轴结构的发射端连接套，发射端连接套内部形成所述安装台阶面。

这样，发射筒结构更加简单，通过设置一个发射端连接套，形成安装台阶面，使得整个发射筒在轴向上呈多段式结构，更加方便拆装维修。

作为优化，在发射端连接套的前端连接固定有灯筒，所述LED灯设置于灯筒内，在灯筒的前端设置有所述前端盖。

这样，通过设计灯筒，能够方便对LED灯进行安装，并且将各部分结构设置容纳与对应的壳体结构中，整个布置更加的合理。

作为优化，所述后端盖整体呈圆形板结构，且后端盖的边沿朝向发射筒前端方向弯折延伸形成筒形结构的连接部并套接连接在发射筒后端。

这样，更加方便后端盖与发射筒之间的连接固定。

作为优化，所述接收端壳体包括中部的整体呈圆筒形结构的接收筒，接收筒下侧向下凸出形成长条形的接收端安装凸块，在接收端安装凸块的下表面上均匀的设有多个接收端连接孔。

这样，通过在接收筒上的接收端安装凸块上设置接收端连接孔，在使用时，能够更加方便得将接收装置安装固定在水下设备上，具有拆装更加方便，能够更加快捷的搭建水下可见光通信链路。

作为优化，在接收筒前端连接有整体呈筒形的透镜压环，在透镜压环的内圆周面上固定有透镜，在透镜的内侧设有所述光电二极管，且透镜形成所述前盖板。

这样，在使用时，发射装置的LED灯发出可见光后，穿透前端盖，在通过透镜时，能够对LED灯发出的可见光进行聚集并与光电二极管通信连接；能够提高水下可见光通信的可靠性。

作为优化，在后盖板内侧连接固定有水平向前延伸的连接杆，所述接收模块安装固定在连接杆前端。

这样，通过设置连接杆，再将接收模块安装固定在连接杆前端，能够更加方便对接收模块进行安装，并且整个安装结构更加简单。

作为优化，所述连接杆为沿后盖板圆周方向均匀分布的三个。

这样，将接收模块安装在三个连接杆后，更加的稳定可靠。

作为优化，接收筒后端连接有接收端连接筒，所述后盖板呈圆形板结构，且后盖板的边沿朝向接收端连接筒前端弯折延伸形成筒形的连接部并套接固定在接收端连接筒后端。

这样，整个接收筒的结构更加简单，更加方便对接收筒内的接收模块进行拆装和维护。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式中发送装置的结构示意图。

图2为本实用新型具体实施方式中接收装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1和图2所示，一种水下可见光通信装置，包括发射装置和接收装置；发射装置包括柱形的发射端壳体1，发射端壳体包括前端透明材质制得的前端盖2和后端的后端盖3，在前端盖内侧设有LED灯4；后端盖上设有贯穿其厚度方向的通孔并固定有发射端水密插座5，且发射端水密插座的连接口朝向发射端壳体外部设置；在发射端壳体内设有发射模块6，发射模块的信号输入端与发射端水密插座连接，发射模块的信号输出端与LED灯的信号输入端连接；

接收装置包括柱形的接收端壳体7，接收端壳体包括前端的透明材质制得的前盖板8和后端的后盖板9，前盖板内侧设有光电二极管10；后盖板上设有贯穿其厚度方向的通孔并固定有接收端水密插座11，且接收端水密插座的连接口朝向接收端壳体外部设置；在接收端壳体内设有接收模块12，接收模块的信号输入端与光电二极管的信号输出端相连，接收模块的信号输出端与接收端水密插座相连；

并且LED灯4发出的光信号能够穿过前端盖和前盖板后与光电二极管10信号连接。

这样，上述的装置在使用时，直接将发射装置和接收装置各自的搭载在相应的水下设备上，将对应设备上的信号线各自与发射端水密插座和接收端水密插座连接，再将发射装置的LED灯发出的光信号与接收装置的光电二极管信号连接后，完成可见光通信链路的搭建。能够更加方便完成水下两个设备之间完成可见光通信连接，并且使用时直接将发射装置和接收装置安装在相应水下设备上，更加方便整个水下可见光通信的搭建，更加方便使用，搭建时更加快捷方便。具体实施时，可以在壳体内设置接收模块和发送模块，在壳体前端的前盖板内侧对应中部位置设置光电二极管，在光电二极管外侧设置一圈LED灯，使得光电二极管与接收模块信号连接，LED灯与发送模块信号连接，在将接收模块和发送模块与壳体后端盖上的水密插座连接，这样形成收发一体的可见光通信装置。

本具体实施方式中，所述发射端壳体1包括中部的整体呈圆筒形结构的发射筒13，发射筒下侧向下凸出形成长条形的发射端安装凸块14，在发射端安装凸块下表面均匀的设有多个发射端连接孔15。

这样，通过在发射筒上的发射端安装凸块上设置发射端连接孔，在使用时，能够更加方便得将发射装置安装固定在水下设备上，具有拆装更加方便，能够更加快捷的搭建水下可见光通信链路。

本具体实施方式中，发射筒13整体呈阶梯形结构，且在发射筒内的发射筒小端和大端之间形成一圈竖向的安装台阶面，安装台阶面上成对的连接有水平向后延伸的支撑杆16，所述发射模块安装固定在两支撑杆上。

这样，通过设置支撑杆，能够更加方便将发射模块安装在发射筒内部，并且安装结构简单。

本具体实施方式中，发射筒包括前端的整体呈阶梯轴结构的发射端连接套17，发射端连接套内部形成所述安装台阶面。

这样，发射筒结构更加简单，通过设置一个发射端连接套，形成安装台阶面，使得整个发射筒在轴向上呈多段式结构，更加方便拆装维修。

本具体实施方式中，在发射端连接套的前端连接固定有灯筒19，所述LED灯设置于灯筒内，在灯筒的前端设置有所述前端盖。

这样，通过设计灯筒，能够方便对LED灯进行安装，并且将各部分结构设置容纳与对应的壳体结构中，整个布置更加的合理。

本具体实施方式中，所述后端盖3整体呈圆形板结构，且后端盖的边沿朝向发射筒前端方向弯折延伸形成筒形结构的连接部并套接连接在发射筒后端。

这样，更加方便后端盖与发射筒之间的连接固定。

本具体实施方式中，所述接收端壳体包括中部的整体呈圆筒形结构的接收筒20，接收筒下侧向下凸出形成长条形的接收端安装凸块21，在接收端安装凸块的下表面上均匀的设有多个接收端连接孔22。

这样，通过在接收筒上的接收端安装凸块上设置接收端连接孔，在使用时，能够更加方便得将接收装置安装固定在水下设备上，具有拆装更加方便，能够更加快捷的搭建水下可见光通信链路。

本具体实施方式中，在接收筒前端连接有整体呈筒形的透镜压环23，在透镜压环的内圆周面上固定有透镜，在透镜的内侧设有所述光电二极管，且透镜形成所述前盖板。

这样，在使用时，发射装置的LED灯发出可见光后，穿透前端盖，在通过透镜时，能够对LED灯发出的可见光进行聚集并与光电二极管通信连接；能够提高水下可见光通信的可靠性。

本具体实施方式中，在后盖板内侧连接固定有水平向前延伸的连接杆24，所述接收模块安装固定在连接杆前端。

这样，通过设置连接杆，再将接收模块安装固定在连接杆前端，能够更加方便对接收模块进行安装，并且整个安装结构更加简单。

本具体实施方式中，所述连接杆为沿后盖板圆周方向均匀分布的三个。

这样，将接收模块安装在三个连接杆后，更加的稳定可靠。

本具体实施方式中，接收筒后端连接有接收端连接筒25，所述后盖板呈圆形板结构，且后盖板的边沿朝向接收端连接筒前端弯折延伸形成筒形的连接部并套接固定在接收端连接筒后端。

这样，整个接收筒的结构更加简单，更加方便对接收筒内的接收模块进行拆装和维护。

Claims (10)

1.一种水下可见光通信装置，包括发射装置和接收装置；其特征在于，发射装置包括柱形的发射端壳体（1），发射端壳体包括前端透明材质制得的前端盖（2）和后端的后端盖（3），在前端盖内侧设有LED灯（4）；后端盖上设有贯穿其厚度方向的通孔并固定有发射端水密插座（5），且发射端水密插座的连接口朝向发射端壳体外部设置；在发射端壳体内设有发射模块（6），发射模块的信号输入端与发射端水密插座连接，发射模块的信号输出端与LED灯的信号输入端连接；

接收装置包括柱形的接收端壳体（7），接收端壳体包括前端的透明材质制得的前盖板（8）和后端的后盖板（9），前盖板内侧设有光电二极管（10）；后盖板上设有贯穿其厚度方向的通孔并固定有接收端水密插座（11），且接收端水密插座的连接口朝向接收端壳体外部设置；在接收端壳体内设有接收模块（12），接收模块的信号输入端与光电二极管的信号输出端相连，接收模块的信号输出端与接收端水密插座相连；

并且LED灯（4）发出的光信号能够穿过前端盖和前盖板后与光电二极管（10）信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种水下可见光通信装置，其特征在于：所述发射端壳体（1）包括中部的整体呈圆筒形结构的发射筒（13），发射筒下侧向下凸出形成长条形的发射端安装凸块（14），在发射端安装凸块下表面均匀的设有多个发射端连接孔（15）。

3.根据权利要求2所述的一种水下可见光通信装置，其特征在于：发射筒（13）整体呈阶梯形结构，且在发射筒内的发射筒小端和大端之间形成一圈竖向的安装台阶面，安装台阶面上成对的连接有水平向后延伸的支撑杆（16），所述发射模块安装固定在两支撑杆上。

4.根据权利要求3所述的一种水下可见光通信装置，其特征在于：发射筒包括前端的整体呈阶梯轴结构的发射端连接套（17），发射端连接套内部形成所述安装台阶面。

5.根据权利要求4所述的一种水下可见光通信装置，其特征在于：在发射端连接套的前端连接固定有灯筒（19），所述LED灯设置于灯筒内，在灯筒的前端设置有所述前端盖。

6.根据权利要求2所述的一种水下可见光通信装置，其特征在于：所述后端盖（3）整体呈圆形板结构，且后端盖的边沿朝向发射筒前端方向弯折延伸形成筒形结构的连接部并套接连接在发射筒后端。

7.根据权利要求1所述的一种水下可见光通信装置，其特征在于：所述接收端壳体包括中部的整体呈圆筒形结构的接收筒（20），接收筒下侧向下凸出形成长条形的接收端安装凸块（21），在接收端安装凸块的下表面上均匀的设有多个接收端连接孔（22）。

8.根据权利要求7所述的一种水下可见光通信装置，其特征在于：在接收筒前端连接有整体呈筒形的透镜压环（23），在透镜压环的内圆周面上固定有透镜，在透镜的内侧设有所述光电二极管，且透镜形成所述前盖板。

9.根据权利要求8所述的一种水下可见光通信装置，其特征在于：在后盖板内侧连接固定有水平向前延伸的连接杆（24），所述接收模块安装固定在连接杆前端；

所述连接杆为沿后盖板圆周方向均匀分布的三个。

10.根据权利要求8所述的一种水下可见光通信装置，其特征在于：接收筒后端连接有接收端连接筒（25），所述后盖板呈圆形板结构，且后盖板的边沿朝向接收端连接筒前端弯折延伸形成筒形的连接部并套接固定在接收端连接筒后端。