CN214540028U - 一种基于rov的全方位测距系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种基于ROV的全方位测距系统。该系统包括：5个探头、集控单元以及控制单元；其中，所述集控单元的方向包括前进方向、左侧方向、右侧方向、顶部方向以及底部方向；所述探头，与所述集控单元中的前进方向以及至少一个其余方向连接，用于发送声波信号；所述集控单元，与所述控制单元连接，用于采集反射信号，根据所述反射信号得到障碍物距离数据，并将所述障碍物距离数据发送到所述控制单元；所述控制单元，用于根据所述障碍物距离数据控制ROV航行。本技术方案，能够全方位的对水下障碍物的距离进行检测，提高ROV在水下的航行速度。

Description

一种基于ROV的全方位测距系统

技术领域

本申请实施例涉及遥控无人潜水器技术领域，尤其涉及一种基于ROV的全方位测距系统。

背景技术

随着人类在水下观察、检查和施工的需要，ROV(遥控无人潜水器)的运用越发普及。

不管是观察级ROV还是操作级ROV，都带有视频影像处理器作为观察可视观察水下情况，同时个别设备搭载单方向避障声呐，从而判断机器前方或者是某个方向上是否有障碍物。

在能见度极低的水下环境中，ROV使用视频影像处理器或者搭载单方向避障声呐，不能够清楚的对水下障碍物的距离进行检测，ROV航行受阻。

实用新型内容

本申请实施例提供一种基于ROV的全方位测距系统，能够全方位的对水下障碍物的距离进行检测，提高ROV在水下的航行速度。

第一方面，本申请实施例提供了一种基于ROV的全方位测距系统，该系统包括：

5个探头、集控单元以及控制单元；其中，所述集控单元的方向包括前进方向、左侧方向、右侧方向、顶部方向以及底部方向；

所述探头，与所述集控单元中的前进方向以及至少一个其余方向连接，用于发送声波信号；

所述集控单元，与所述控制单元连接，用于采集反射信号，根据所述反射信号得到障碍物距离数据，并将所述障碍物距离数据发送到所述控制单元；

所述控制单元，用于根据所述障碍物距离数据控制ROV航行。

本申请实施例所提供的技术方案，探头，与集控单元中的前进方向以及至少一个其余方向连接，用于发送声波信号；集控单元，与控制单元连接，用于采集反射信号，根据反射信号得到障碍物距离数据，并将障碍物距离数据发送到控制单元；控制单元，用于根据障碍物距离数据控制ROV航行。本技术方案，能够全方位的对水下障碍物的距离进行检测，提高ROV在水下的航行速度。

附图说明

图1是本申请实施例一提供的一种基于ROV的全方位测距系统的结构示意图；

图2是本申请实施例一提供的探头与集控单元连接关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请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申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或系统。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于系统、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1是本申请实施例一提供的一种基于ROV的全方位测距系统的结构示意图，本实施例可适用于能见度较低的水下环境，或者管道较为复杂的环境中，控制ROV航行的情况，该系统可集成于用于控制ROV航行的智能终端等设备中。

如图1所示，所述一种基于ROV的全方位测距系统包括：

5个探头110、集控单元120以及控制单元130；其中，所述集控单元120的方向包括前进方向、左侧方向、右侧方向、顶部方向以及底部方向；

所述探头110，与所述集控单元120中的前进方向以及至少一个其余方向连接，用于发送声波信号；

所述集控单元120，与所述控制单元130连接，用于采集反射信号，根据所述反射信号得到障碍物距离数据，并将所述障碍物距离数据发送到所述控制单元130；

所述控制单元130，用于根据所述障碍物距离数据控制ROV航行。

其中，探头110可以是指传感器的再封装形式，是把传感器的最基本单元，通过合理的电子电路与外部封装结构，对传感器进行封装。探头110可以直接探测和识别水中的物体和水底的轮廓。探头110发出的声波信号可以是指电磁波信号，可以在水中的传播和反射。

在本实施例中，集控单元120可以是立体的结构。不同的方向可以分别设置探头进行障碍物检测。

在本方案中，反射信号可以是声波信号在水中的反馈信号。集控单元120采集反馈信号，并对反馈信号进行计算，可以得到水中障碍物和探头之间的距离。其中，障碍物可以是水草、石头或者钢筋等。

其中，控制单元130，可以根据障碍物距离数据控制ROV前进、后退或者翻转等，实现ROV在水中的航行，且能够避免障碍物对ROV的影响。

在本技术方案中，可选的，所述探头110包括声呐传感器。

其中，声呐可以是指利用声波在水中的传播和反射特性，通过电声转换和信息处理进行导航和测距的技术，也指利用这种技术对水下目标进行探测和通讯的电子设备，是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。

这样设置的好处是通过将声呐传感器设置在集控单元周围，可以实现全方位的对水下障碍物的距离进行检测，提高ROV在水下的航行速度，扩大了ROV在管道和矿场巷道的应用。

在本技术方案中，可选的，所述探头110，具体用于：

所述探头中的一个探头与所述集控单元进行线缆连接，其余探头与所述集控单元进行集成连接；或者，所述探头与所述集控单元进行线缆连接。

在本实施例中，若集控单元留有集成接口，可以将探头与集成接口连接，其余探头则可以利用线缆灵活的设置在集控单元的任何方向。或者，所有探头都可以采用线缆的连接方式灵活的设置在集控单元的任何方向。

这样设置的好处是可以灵活的调整探头的位置，提高对水下障碍物的距离的检测准确率。

在本技术方案中，可选的，所述探头110，还用于：

分别设置在所述集控单元120的前进方向、左侧方向、右侧方向、顶部方向以及底部方向。

可以理解的，探头110设置在集控单元120的前进方向、左侧方向、右侧方向、顶部方向以及底部方向，可以实现全方位的对水下障碍物的检测。

图2是本申请实施例一提供的探头与集控单元连接关系示意图，如图2所示，三角形表示设置在集控单元前进方向、顶部方向和底部方向的探头，正方形表示设置在集控单元左侧方向和右侧方向的探头。

这样设置的好处是可以实现全方位的对水下障碍物的检测，提高对水下障碍物的距离的检测准确率。

在本技术方案中，可选的，所述集控单元120，具体用于：

根据反射信号的反射时间以及波型，确定初始障碍物距离数据。

其中，初始障碍物距离数据可以是影响ROV在水下的航行的物体的距离数据。

可以理解的，探头110发出声波信号，探测和识别水中的物体和水底的轮廓，当遇到物体后会反射回来，集控单元120对反射信号进行采集，依据反射时间及波型去计算它的距离及位置，从而确定初始障碍物距离数据。

这样设置的好处是通过集控单元对反射信号进行分析，确定初始障碍物距离数据，可以提高ROV在水下的航行速度。

在本技术方案中，可选的，所述集控单元120，还具体用于：

对初始障碍物距离数据中的异常数据进行筛选，得到障碍物距离数据。

其中，异常数据可以是指水草的距离数据。

具体的，初始障碍物距离数据可以是水草、石头或者钢筋等距离数据，ROV在水下的航行过程中，水草并不对ROV造成影响，因此对初始障碍物距离数据中的这些数据进行筛选，得到能够影响ROV航行的障碍物距离数据。

这样设置的好处是通过集控单元对反射信号进行分析，得到障碍物距离数据，可以提高ROV在水下的航行速度。

在本技术方案中，可选的，所述集控单元120，利用线缆与控制单元130连接。

优选的，线缆可以是4芯线缆。

这样设置的好处是通过线缆将集控单元与控制单元连接，可以将障碍物距离数据传输到控制单元，从而实现控制单元对ROV的控制。

在本技术方案中，可选的，所述集控单元120，还用于：

通过预先设定的协议与控制单元130通信。

可以理解的，集控单元120与控制单元130之间的通信协议是预先设定的，用于实现数据的传输。

这样设置的好处是可以实现集控单元与控制单元之间的数据传输，从而实现控制单元对ROV的控制。

在本技术方案中，可选的，所述预先设定的协议包括报头字段、距离字段以及校正字段。

其中，报头字段可以是指在网络协议通讯中，被附加到用于控制信息的运载和传输的数据包前面的定义位长度的特殊保留字段；距离字段可以是指集控单元与控制单元之间的距离形成的字段；校正字段可以是网络协议通讯中的修正字段。

这样设置的好处是可以实现集控单元与控制单元之间的数据传输，从而实现控制单元对ROV的控制。

本申请实施例所提供的技术方案，探头，与集控单元中的前进方向以及至少一个其余方向连接，用于发送声波信号；集控单元，与控制单元连接，用于采集反射信号，根据反射信号得到障碍物距离数据，并将障碍物距离数据发送到控制单元；控制单元，用于根据障碍物距离数据控制ROV航行。通过执行本申请提供的技术方案，能够全方位的对水下障碍物的距离进行检测，提高ROV在水下的航行速度。

注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请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申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种基于ROV的全方位测距系统，其特征在于，所述系统包括5个探头、集控单元以及控制单元；其中，所述集控单元的方向包括前进方向、左侧方向、右侧方向、顶部方向以及底部方向；

所述探头，与所述集控单元中的前进方向以及至少一个其余方向连接，用于发送声波信号；

所述集控单元，与所述控制单元连接，用于采集反射信号，根据所述反射信号得到障碍物距离数据，并将所述障碍物距离数据发送到所述控制单元；

所述控制单元，用于根据所述障碍物距离数据控制ROV航行。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述探头包括声呐传感器。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述探头，具体用于：

所述探头中的一个探头与所述集控单元进行线缆连接，其余探头与所述集控单元进行集成连接；或者，所述探头与所述集控单元进行线缆连接。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述探头，还用于：

分别设置在所述集控单元的前进方向、左侧方向、右侧方向、顶部方向以及底部方向。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述集控单元，具体用于：

根据反射信号的反射时间以及波型，确定初始障碍物距离数据。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述集控单元，还具体用于：

对初始障碍物距离数据中的异常数据进行筛选，得到障碍物距离数据。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述集控单元，利用线缆与控制单元连接。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述集控单元，还用于：

通过预先设定的协议与控制单元通信。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述预先设定的协议包括报头字段、距离字段以及校正字段。

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