CN211766214U - 一种动静潜带自泄压装置的声纳水下探测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种动静潜带自泄压装置的声纳水下探测设备，包括机壳、控制系统、推进器，在机壳内安装控制系统、在机壳尾部安装推进器，在机壳内安装水泵、水囊，水泵的进水口连接进水管，水泵的出水口通过管路连接水囊的进水口，水囊的排水口连接排水管，排水管及进水管均从机壳尾部引出机壳。本发明使用多泵和多水囊(鳔)方式进排水，控制机器人的垂直浮潜，实现水下探测设备的静态垂直浮潜的同时兼顾动态滑翔浮潜，使设备水下作业的控制能更加灵活，实现了多维度作业，并可搭载声纳等水下探测设备。
Description
技术领域
本实用新型属于环境检测领域，涉及水下探测设备，尤其是动静潜带自泄压装置的声纳水下探测设备。
背景技术
当前世界上无人深水水下探测设备正在全面发展，但是受限于水下通信障碍、耐压以及传感器技术的限制，微型潜艇存在在耐压深度小、密封性差以及环境感知不灵敏等特点，在浮潜方面不能兼顾静态垂直浮潜和动态滑翔浮潜两种方式。而在传感器和控制系统总线上，大多是分模块使用多种线缆分别传输，导致线缆粗重传输距离控制很少超过200米。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种动潜静潜兼备多泵多鳔自动泄压高频可视声呐网络高速总线水下探测设备。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：
一种水下探测设备，包括机壳、控制系统、推进器，在机壳内安装控制系统、在机壳尾部安装推进器，在机壳内安装水泵、水囊，水泵的进水口连接进水管，水泵的出水口通过管路连接水囊的进水口，水囊的排水口连接排水管，排水管及进水管均从机壳尾部引出机壳，在连接水泵与水囊的管路上安装泄压排水管，泄压排水管从机壳尾部引出并连接单向泄压阀。
而且，所述的单向泄压阀包括铜管及橡胶套，铜管的一端与泄压排水管连接，另一端密封，在铜管的侧壁制有一泄压孔，在铜管上套装橡胶套，橡胶套封堵泄压孔。
而且，所述的水泵、水囊均为两个以上。
而且，所述的机壳包括机头、机舱、机尾及保护壳，机舱外包覆保护壳，机头与机舱隔绝密封连接，机舱与机尾隔绝密封连接。
而且，在机舱内横向固装一甲板，将机舱分为上、下两个分舱，在上分舱内甲板上固装水泵及控制系统，在下分仓内安装水囊，在机舱外底部通过电池密封盒安装电池。
而且，所述的机头采用透明罩，在机头内安装摄像头，摄像头安装在云台上。
而且，在机尾外侧对称安装四个推进器，在机尾内安装推进器电调。
而且，所述的控制系统包括通过网线依次连接的航行控制器、路由器、水下光纤机，航行控制器分别与水泵电调、推进器电调、潜水灯连接，路由器分别通过网线连接声呐及摄像机，水下光纤机通过光纤连接地面光纤机，地面光纤机无线连接平板控制电脑、平板控制电脑无线连接遥控器。
而且，所述网线为RJ45接口网线。
而且，在机壳上可安装搭载声呐等探测设备。
本实用新型的优点和积极效果是：
1、本实用新型使用多泵多水囊(鳔)方式进排水，控制机器人的垂直浮潜，实现水下探测设备的静态垂直浮潜的同时兼顾动态滑翔浮潜，使机器人水下作业的控制能更加灵活，并且实现了多维度作业。
2、本实用新型使用铝合金加304不锈钢进行耐压壳体制造，接口处使用硬质法兰对接，防止挤压变形造成密封破坏，实现了水下超过60米深度高可靠高耐压性能。
3、本实用新型使用RJ45网络总线，可任意扩展任务单元，并拓展到1000M的传输带宽。控制尾纤只使用一根细光纤。使用方便，尾纤对作业姿态无影响。
4、本实用新型在污水、低可见度或不可见度水域、夜间作业时，通过高频声呐实现精确探测和图像可视性。
5、本实用新型使用管状测压超压自泄阀，实现水鳔超压自动泄压，取消了不可靠的电子限压系统，减少了电子部件，提高了可靠性，降低了成本。
6、本实用新型可远程遥控开关机，防止下水后忘开开关，造成失联。并且电源开关可靠性高，确保了作业的可靠性。
7、本实用新型采用单片机脉冲控制制作的30通道PWM信号遥控器，通过USB与地面站电脑连接，将电位器信号转换成PWM信号再转制成机器人专用数字通信协议，实现数字化控制水下探测设备以及水下探测设备姿态数据等的回传显示，控制系统与机器人为有线连接，控制系统握持不便，不可随意移动，采用了数字化遥控器后，可控单元增加到了30个，并且控制距离不受限制，与地面站融合一体。
8、本实用新型光纤接收单元与地面站系统为2.4G/5.8G双频无线连接。接收单元与地面站系统为无线连接，操作人员可手持地面站随意转移，不受束缚。
附图说明
图1为本实用新型的外观立体图；
图2为本实用新型的结构爆炸图；
图3为本实用新型的内部结构图；
图4为泄压阀的主视图；
图5为图4的A-A向截面剖面图；
图6为本实用新型的控制电路图；
图7为本实用新型的水路连接图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
一种动静潜带自泄压装置的声纳水下探测设备，包括机壳、控制系统11、水泵9、水囊14、电池13、推进器，在机壳内安装控制系统、水泵、水囊，在机壳外下部安装电池、尾部安装推进器。
所述的机壳包括机头1、机舱8、机尾3及保护壳2，机舱外包覆保护壳。机头与机舱隔绝密封连接，机舱与机尾隔绝密封连接，在机舱内横向固装一甲板10，将机舱分为上、下两个分舱，在上分舱内甲板上固装两个水泵及控制系统，在下分仓内安装两个水囊。所述电池通过固装在机舱外底部的电池密封盒5密封。
机头与机舱、机尾与机舱均采用硬质法兰7对接，在接口处同轴安装硬质隔板6，用于将机舱与机头、机尾隔离，实现机舱的密封。
机壳采用铝合金制成、保护壳采用304不锈钢制成。防止挤压变形造成密封破坏。
所述的机头采用透明罩，在机头内安装摄像头15，摄像头安装在云台上、在机壳上安装有声呐。在机尾内部安装推进器电调，推进器电调通过电调密封盒12密封。在机尾外侧径向对称安装四个推进器4，其中上下推进器实现潜艇的俯仰运动，左右推进器用于改变潜艇的前进方向。
所述的水泵及水囊分别为两个，两个水泵的进水口连接进水管，两个水泵的出水口通过管路连接两个水囊的进水口，两个水囊的排水口连接排水管，排水管及进水管均从机壳尾部引出且在排水管安装排水口，在进水管安装吸水口。在连接水泵与水囊的管路上安装泄压排水管，泄压排水管从机壳尾部引出并连接单向泄压阀16。使用双泵双水囊(鳔)方式实现进排水，控制机器人的垂直浮潜。
所述的单向泄压阀包括铜管16-1及橡胶套16-2，铜管的一端与泄压排水管连接，另一端密封，在铜管的侧壁制有一泄压孔16-3，在铜管上套装橡胶套，橡胶套封堵泄压孔。当水囊内水压达到高点时，水从卸压孔流出，防止水囊爆裂。
所述的控制系统包括通过RJ45网络总线依次连接的航行控制器、路由器、水下光纤机，航行控制器分别与两个水泵电调、四个推进器电调连接，航行控制器通过MOS开关连接潜水灯。路由器分别通过RJ45网络总线连接声呐及摄像机，水下光纤机通过光纤连接地面光纤机，地面光纤机通过RJ45网络总线连接平板控制电脑、平板控制电脑无线连接遥控器。
使用RJ45标准设计控制单元、探测单元、视频采集单元接口和数据协议，通过RJ45接口转换成光纤进行远程双向传输，实现全系统各模块通信兼容于一根网络光纤，进行双向数据和控制信号传输。
采用单片机脉冲控制制作的30通道PWM信号遥控器，通过USB与平板控制电脑无线连接，将电位器信号转换成PWM信号再转制成机器人专用数字通信协议，实现数字化控制水下探测设备以及水下探测设备姿态数据等的回传显示。
光纤接收单元与地面站系统为2.4G/5.8G双频无线连接。采用1.2MHZ-2.4MHZ高频声呐进行前向相控扫描，形成实时声呐图像并测距。声呐通过RJ45接口与岸基地面站进行光纤通信，传输数据和图像。探测距离最小10厘米最大达到50米以上，实现深度5米-50米高分辨率实时扫描图像探测。
使用多个MOS管遥控开关，单个开关最大通过电流100A，使用3套，可保证在一套损坏失灵后，其他开关仍然能保证通电使机器人能顺利返航，实现远程遥控开关总电源，多开关备份防中断电源。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种动静潜带自泄压装置的声纳水下探测设备，包括机壳、控制系统、推进器，在机壳内安装控制系统、在机壳尾部安装推进器，其特征在于：在机壳内安装水泵、水囊，水泵的进水口连接进水管，水泵的出水口通过管路连接水囊的进水口，水囊的排水口连接排水管，排水管及进水管均从机壳尾部引出机壳，在连接水泵与水囊的管路上安装泄压排水管，泄压排水管从机壳尾部引出并连接单向泄压阀。
2.根据权利要求1所述的水下探测设备，其特征在于：所述的单向泄压阀包括铜管及橡胶套，铜管的一端与泄压排水管连接，另一端密封，在铜管的侧壁制有一泄压孔，在铜管上套装橡胶套，橡胶套封堵泄压孔。
3.根据权利要求1所述的水下探测设备，其特征在于：所述的水泵、水囊均为两个以上。
4.根据权利要求1所述的水下探测设备，其特征在于：所述的机壳包括机头、机舱、机尾及保护壳，机舱外包覆保护壳，机头与机舱隔绝密封连接，机舱与机尾隔绝密封连接。
5.根据权利要求4所述的水下探测设备，其特征在于：在机舱内横向固装一甲板，将机舱分为上、下两个分舱，在上分舱内甲板上固装水泵及控制系统，在下分仓内安装水囊，在机舱外底部通过电池密封盒安装电池。
6.根据权利要求4所述的水下探测设备，其特征在于：所述的机头采用透明罩，在机头内安装摄像头，摄像头安装在云台上。
7.根据权利要求1所述的水下探测设备，其特征在于：在机尾外侧对称安装四个推进器，在机尾内安装推进器电调。
8.根据权利要求1所述的水下探测设备，其特征在于：所述的控制系统包括通过网线依次连接的航行控制器、路由器、水下光纤机，航行控制器分别与水泵电调、推进器电调、潜水灯连接，路由器分别通过网线连接声呐及摄像机，水下光纤机通过光纤连接地面光纤机，地面光纤机无线连接平板控制电脑、平板控制电脑无线连接遥控器。
9.根据权利要求8所述的水下探测设备，其特征在于：所述网线为RJ45接口网线。
10.根据权利要求1所述的水下探测设备，其特征在于：在机壳上安装声呐。
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| CN111137423B (zh) * | 2020-01-20 | 2024-07-02 | 清华大学 | 一种动静潜带自泄压装置的声纳水下探测设备 |
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