CN215116565U - 浅海测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型申请涉及一种浅海测试系统，所述测试系统包括：测试装置，用于搭载待测试设备，并将所述待测试设备放置于水下目标深度，所述测试装置包括至少一个固定测试载体，所述固定测试载体包括第一平台、升降装置以及第二平台，所述第二平台滑动连接于所述升降装置，所述升降装置的一端连接所述第一平台，另外一端固定于海床；双向通信网络，用于将水下的所述待测试设备和/或所述测试装置的测试数据传输至终端设备，以及用于将所述终端设备的测试指令发送至水下的所述待测试设备和/或所述测试装置。本申请构建的浅海测试系统，可复用于海洋电子信息产品的测试，有效降低了海洋电子信息产品的测试成本。

Description

浅海测试系统

技术领域

本申请涉及海洋电子信息设备测试领域，尤其涉及一种浅海测试系统。

背景技术

随着信息化与海洋经济融合，海洋生产方式、管理方式和海洋作业活动发生新的变革，电子信息产业与海洋经济深度融合，孵化出新型海洋电子信息产业，新兴的海洋电子信息产业引发海洋经济深刻变革，推动海洋电子信息产品的国产化、高端化、智能化是大势所趋。

海洋电子信息产品在全生命周期过程中均需要频繁的海洋测试，“好的海洋电子信息产品都是测试出来的”，但是，海上试验往往耗资巨大，海洋电子信息产品的厂家自行组织的海洋测试也会导致大量的资源浪费和重复劳动。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种浅海测试系统。所述测试系统包括：

测试装置，用于搭载待测试设备，并将所述待测试设备放置于水下目标深度，所述测试装置包括至少一个固定测试载体，所述固定测试载体包括第一平台、升降装置以及第二平台，所述第二平台滑动连接于所述升降装置，所述升降装置的一端连接所述第一平台，另外一端固定于海床；

双向通信网络，用于将水下的所述待测试设备和/或所述测试装置的测试数据传输至终端设备，以及用于将所述终端设备的测试指令发送至水下的所述待测试设备和/或所述测试装置。

可选的，所述第一平台与所述升降装置滑动连接，以使所述第一平台能够根据海平面的高度变化上升或下降。

可选的，所述第二平台包括第一检测装置，所述第一检测装置用于：检测所述第二平台的当前水下深度；

所述升降装置还用于根据所述待测试设备的水下目标深度，调整所述第二平台的当前水下深度，以使所述待测试设备放置于水下目标深度。

可选的，所述第二平台还包括环境检测装置，所述环境检测装置用于根据所述待测试设备的类型，获取与所述待测试设备类型对应的测试环境参数。

可选的，所述双向通信网络包括水声通信节点、潜标及浮标基站；

所述水声通信节点，设置于水中，分别与所述待测试设备、所述第二平台、所述升降装置电连接，所述水声通信节点用于将设置于水中的所述待测试设备、所述第二平台、所述升降装置发出的电信号转换成水声信号和/或将设置于水中的所述待测试设备、所述第二平台、所述升降装置接收的水声信号转换成电信号；

所述潜标，设置于水中，用于转发所述水声通信节点和所述浮标基站之间的水声信号；

所述浮标基站，设置于水面，用于将设置于水中的所述待测试设备的测试测试数据传输至所述终端设备，以及用于将所述终端设备的测试指令发送至水中的所述待测试设备及所述固定测试载体。

可选的，所述测试装置还包括至少一个移动测试载体，所述移动测试载体用于将所述待测试设备放置于目标测试位置；

所述移动测试载体包括水面移动测试载体和水下移动测试载体，所述水面移动测试载体至少包括无人船、波浪滑翔机中的一种，所述水下移动测试载体包括自主式水下潜器、滑翔机、遥控无人潜水器中的一种或几种。

可选的，所述浅海测试系统还包括定位装置，所述定位装置用于获取所述移动测试载体的位置信息，所述定位装置包括水面导航设备和水下定位设备；

所述水面导航设备包括差分GPS定位设备和/或北斗卫星定位设备，所述水下定位设备包括水下长基线定位测量设备和/或水下短基线定位测量设备。

可选的，所述浅海测试系统还包括第三平台和海底穿梭航行器；

所述第三平台固定于海床，所述第三平台包括配电装置，所述配电装置通过电缆连接岸基电源，并通过电缆连接所述固定测试载体；

所述配电装置包括接口，所述接口用于向所述海底穿梭航行器充电；

其中，所述海底穿梭航行器用于向所述待测试设备充电。

可选的，所述浅海测试系统还包括太阳能发电装置和储能装置；

所述太阳能发电装置设置于所述第一平台，所述太阳能发电装置包括光伏板、逆变组件以及电能传输组件，所述太阳能发电装置用于向所述固定测试载体提供电能；

所述储能装置设置于所述第一平台，通过所述电缆连接所述配电装置，所述储能装置用于在所述太阳能发电装置所提供电能小于所述固定测试载体的预设电能需求时，向所述固定测试载体提供电能。

可选的，所述终端设备包括管理终端设备和远程终端设备。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例构建一种浅海测试系统，该浅海测试系统包括测试装置和双向通信装置，测试装置用于搭载待测试设备，并将所述待测试设备放置于水下目标深度，所述测试装置包括至少一个固定测试载体，所述固定测试载体包括第一平台、升降装置以及第二平台，所述第二平台滑动连接于所述升降装置，所述升降装置的一端连接所述第一平台，另外一端固定于海床；双向通信网络，用于将水下所述待测试设备和/或所述测试装置的测试数据传输至终端设备，以及用于将所述终端设备的测试指令发送至水下所述待测试设备和/或所述测试装置。该浅海测试系统用于海洋电子设备的测试，可远程控制并且可复用，有效降低了海洋电子信息产品的测试成本。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种浅海测试系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种固定测试载体的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种浅海测试系统的应用场景示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请实施例提供的一种浅海测试系统的结构示意图。

参照图1，在本申请的实施例中，浅海测试系统包括：测试装置10，用于搭载待测试设备，并将待测试设备放置于水下目标深度，测试装置10包括至少一个固定测试载体，固定测试载体包括第一平台101、升降装置102以及第二平台103，第二平台103滑动连接于升降装置102，升降装置102的一端接接第一平台101，另外一端固定于海床；

在本申请的实施例中，待测试设备指任何需要进行水下测试的电子设备，特别是海洋电子设备，例海洋环境监测设备、水下定位设备、水下传感器、水下潜器、水面无人系统、声呐、水声通信设备、电磁探测设备等；水下目标深度，指将待测试设备进行测试的深度，水下目标深度不限于一个，通过第二平台103在升降装置上沿竖直方向上下滑动，实现水下目标深度的调整；升降装置102为立桩式，升降装置可以开设竖直方向的凹槽，第二平台103嵌入该凹槽，并可沿该凹槽竖直方向滑动，第二平台也可以套设于升降装置，沿升降装置竖直方向滑动；可以理解的，第二平台103与升降装置102的组合方式并不限于上述结构，只要能实现第二平台沿升降装置滑动即可。

在本申请实施例中，固定测试载体可以为多个，以满足高频次、多种类及设备组网等的测试需求。

双向通信网络20，用于将水下待测试设备和/或测试装置的测试数据传输至终端设备，以及用于将终端设备的测试指令发送至待水下测试设备和/或测试装置10；

在本申请的实施例中，终端设备可以为浅海试验场的岸基终端01，即管理员终端设备；也可以为远程测试端02，即远程终端设备，例如委托进行海洋电子设备测试的厂家电脑/平板电脑等终端设备。所述测试数据包括待测试设备的测试结果、和待测试设备的设备状态、测试环境参数、固定测试载体的设备状态、移动测试载体的设备状态或位置信息的一种或多种；测试指令包括开始测试指令、测试内容指令及测试中止指令，测试内容指令包括测试类别、测试次数及测试持续时间。终端设备部署了包括客户管理模块、设备管理模块、数据管理与统计分析模块、远程监控模块、测试管理模块，实现测试系统及用户的统一管理，可远程实现接收、存储管理测试系统及待测试电子信息装备回传的实时测试数据并实时展示，可确保测试系统资源利用及用户信息的高效管理，通过构建SAAS平台，使委托进行测试的客户端无需购买、构建和维护测试系统的基础设施和应用程序，便可远程或者近端进行海洋测试，成本更低。

本申请的实施例中构建的测试系统可同时进行不同厂家、不同种类、不同型号的海洋电子设备的测试，并通过双向通信网络20完成待测试设备与终端间的近端或者远程测试数据交互，实现浅海测试系统的可复用，有效降低海洋电子信息产品的测试成本。远程终端委托方无需自己建立试验场或者所需的测试环境，通过远程控制就通过本申请中搭建的测试系统进行测试，实时获取到有效测试数据，同时避免了大量人力的浪费。

参照图2，在本申请的实施例中，第一平台101与升降装置102滑动连接，以使第一平台101能够根据海平面的高度变化上升或下降。

在本申请的实施例中，例如，海水涨潮和退潮时，海平面高度发生变化，随着海平面的上升或下降，第一平台101沿着升降装置102上升或下降，实现第一平台在任何海面状态下都能够浮于海面。升降装置102的长度也足够高，即使涨潮情况下，第一平台101上升也不会脱离与升降装置102的连接。

在本申请的实施例中，第二平台还包括第一检测装置，第一检测装置用于：检测第二平台的当前水下深度；升降装置还用于根据待测试设备的水下目标深度，调整第二平台的当前水下深度，以使待测试设备放置于水下目标深度。

在本申请的实施例中，第一检测装置可以设置于第二平台上，以进行第二平台水深位置信息的检测。第一检测装置可以为超声波距离传感器或光学距离传感器的任意一种。

在本申请的实施例中，第二平台还包括环境检测装置，环境检测装置用于根据待测试设备的类型，获取与待测试设备类型对应的测试环境参数。由于不同待测试设备运行时，环境参数对其运行有很大的影响，例如水声通信机本身运行，水的盐度、水的温度、水深、水流速、声速及周边噪声等都会影响水声通信的效果。

在本申请的实施例中，环境检测装置包括温盐深传感器、声速剖面仪、声学多普勒流速仪、噪声检测传感器、水质参数传感器、海水CO2传感器、海水甲烷传感器、浊度传感器，例如，在水声通信机测试过程中，测试环境噪声对于通讯信号的测试结果会产生直接的影响，因此需要在承载水声通信机的第二平台设置噪声检测传感器，可通过获取环境基准噪声数据及对应的水声通信机的测试结果，通过数据融合，分析噪声对水声通信机的运行影响，从而获得更加合理的测试结果。

在本申请的实施例中，双向通信网络包括水声通信节点、潜标及浮标基站，水声通信节点、潜标及浮标基站组成水声无线网络，浮标基站还接入微波无线网络；水声通信节点可为多个，通过水密头接口分别与待测试设备、第二平台、升降装置电连接，水声通信节点置于水中，用于将设置于水中待测试设备、第二平台、升降装置发出的电信号转换成水声信号和/或将待测试设备、第二平台、升降装置接收的水声信号转换成电信号；潜标，设置于水中，用于转发水声通信节点和浮标基站之间的水声信号；浮标基站，设置于水面，用于将设置于水中的待测试设备的测试数据通过微波信号转发至终端设备，以及用于将终端设备的测试指令最终发送至水中的待测试设备及固定测试载体。浮标基站包括水下的无线水声模块及水上的微波无线通信模块，待测试设备、固定测试载体通过水声通信节点与无线水声模块进行无线水声通信。微波无线通信模块包括4G、5G或MESH宽带微波通信，浮标基站与终端设备无线微波通信。

在本申请的实施例中，水声通信节点为水声通信机；水声通信机设置于水中，根据待测试设备、第二平台、升降装置的数量配置水声通信机,由于在水中能够传递的是水声信号，因此需要水声通讯机进行电信号与水声信号之间的转换，以实现有效的信号传递和测试数据传输；水声通信机还可以用于包括第二平台、升降装置等的水声信号与电信号之间的转换；例如，待测试设备为新研发的海水盐度传感器，海水盐度传感器发出的电信号通过与之对应设置的水声通信机转换成水声信号传递到终端设备，终端设备发来的电信号通过该水声通讯机转换成水声信号，被第二平台连接的水声通信机所接收，进而转换为电信号发送至海水盐度传感器，完成待测试设备与终端设备之间的信号双向有效传递。

在本申请的实施例中，水声通信机与水中的待测试设备、第二平台、升降装置等一一对应配置，形成多个水声节点，结合水中潜标及浮标基站组成水声通信网络，水声信号在水声通信网络间传递。

在本申请的实施例中，浮标基站通过4G、5G或MESH宽带与终端设备通信；微波无线通信模块包括无线信号接收子模块和无线信号发射子模块，设置于水上部分，浮标基站可设置于第一平台周围一定范围内，用于水面测试设备与终端设备之间的信号传递和数据交互，水面测试设备包括升降装置。通过微波无线通信可实现升降装置与浮标基站间的信号传递和测试数据交互。

在本申请的实施例中，测试装置还包括至少一个移动测试载体，移动测试载体用于将待测试设备放置于目标测试位置；移动测试载体包括水面移动测试载体和水下移动测试载体，水下移动测试载体包括自主式水下潜器、水下滑翔机、遥控无人潜水器中的一种或几种；水面移动测试载体包括无人船、波浪滑翔机，其中，水面移动测试载体将待测试设备至于离水平面较近的水下。

在本申请的实施例中，移动测试载体搭载待测试设备，使待测试设备在整个试验范围内进行动态测试，动态测试指将待测试载到水面及水下的任意位置进行测试，满足不同的待测试设备的测试需求，增强试验系统的通用性和复用率。移动测试载体、待测试设备通过水密头接口连接水声通信机，通过水声通信机进行电信号和水声信号的转换，进而实现移动测试载体和终端设备间，和/或移动测试载体和固定测试载体间的信号传递和数据交互。

在本申请的实施例中，测试系统还包括定位装置，定位装置用于获取移动测试载体的位置信息，定位装置包括水面导航设备和水下定位设备；水面导航设备包括差分GPS定位设备和/或北斗卫星定位设备，设置于水面移动测试载体；水下定位设备包括水下长基线定位测量设备和/或水下短基线定位测量设备，设置于水下移动测试载体。

在本申请的实施例中，定位装置用于实时获取待测试设备的位置信息，若待测试设备为用于水下定位的信标，则该位置信息就是信标的测试结果数据；若待测试设备为非水下定位功能的其他设备，则该位置信息为待测试设备的测试环境位置数据，根据当前的测试环境数据调整待测试设备的位置，直至待测试设备达到目标测试环境。

在本申请的实施例中，测试系统还包括第三平台105和海底穿梭航行器106；第三平台105固定于海床，第三平台105包括配电装置1051，配电装置1051通过电缆连接岸基电源，可通过电缆连接固定测试载体；配电装置包括接口，接口用于向海底穿梭航行器106充电；其中，海底穿梭航行器106用于向待测试设备充电。

在本申请的实施例中，测试系统的供电来源于岸基电源，岸基电源通过电缆连接第三平台105的配电装置1051，该配电装置1051将电能通过电缆传输至固定测试载体；同时，第三平台105为海底穿梭航行器106进行充电，海底穿梭航行器106通过接口为有充电需求的待测试设备充电；海底穿梭航行器106还可以为本系统中不具有长期电源条件的节点充电，例如第一检测装置、水声通信节点等，实现试验系统的长期无人免维护，提高试验系统的连续测试能力。

在本申请的实施例中，测试系统还包括太阳能发电装置和储能装置；太阳能发电装置设置于第一平台，太阳能发电装置包括光伏板、逆变组件以及电能传输组件，太阳能发电装置用于向固定测试载体提供电能；储能装置设置于第一平台，通过电缆连接配电装置，储能装置用于在太阳能发电装置所提供电能小于固定测试载体的预设电能需求时，向固定测试载体提供电能。

在本申请的实施例中，作为测试系统电能的补充以及节能的目的，测试系统中设置太阳能发电装置，由于太阳能发电装置只有在有光照的情形下才能发电，且光照度直接影响发电量，因此设置储能装置，接收来自第三平台配电装置传输的电能，保证固定测试载体电能的供应。

在本申请的实施例中，终端设备包括管理终端设备和远程终端设备。构建SAAS平台，使委托测试的客户端无需购买、构建和维护测试系统的基础设施和应用程序，远程终端设备即可实现接收、存储管理测试场及待测试电子信息装备回传的实时数据并实时展示，可确保测试场资源利用及用户信息的高效管理。

在本申请的实施例中，测试系统还包括岸基站、码头、浮码头或/和测试船。

参照图3，在本申请的实施例的一个应用场景中，浅海测试系统包括如下结构：测试装置10，测试装置10包括至少一个固定测试载体、至少一个移动测试载体104；固定测试载体包括第一平台101、升降装置102以及第二平台103，第二平台103滑动连接于升降装置102，升降装置102的一端连接第一平台101，另外一端固定于海床；移动测试载体104包括水面移动测试载体和水下移动测试载体，水面移动测试载体至少包括无人船、波浪滑翔机中的一种，水下移动测试载体包括自主式水下潜器1041、滑翔机、遥控无人潜水器1042中的一种或几种。

第二平台103还包括第一检测装置1031、环境检测装置1032。

在本申请的实施例中，浅海测试系统还包括双向通信网络20，用于将水下待测试设备和/或测试装置的测试数据传输至终端设备，以及用于将终端设备的测试指令发送至水下待测试设备和/或测试装置10，双向通信网络20包括水声通信节点201、潜标及浮标基站202，终端设备可以为浅海试验场的岸基终端01，即管理员终端设备；也可以为远程测试端02，即远程终端设备。

在本申请的实施例中，浅海测试系统还包括定位装置，定位装置包括水面导航设备和水下定位设备；水面导航设备包括差分GPS定位设备和/或北斗卫星定位设备，水下定位设备包括水下长基线定位测量设备和/或水下短基线定位测量设备。

在本申请的实施例中，浅海测试系统还包括第三平台105和海底穿梭航行器106：第三平台105固定于海床，第三平台105包括配电装置1051，配电装置通过电缆连接岸基电源，并通过电缆连接固定测试载体；配电装置1051包括接口，接口用于向海底穿梭航行器106充电；其中，海底穿梭航行器106用于向待测试设备充电。

在本申请的实施例中，浅海测试系统还包括太阳能发电装置1013和储能装置：太阳能发电装置1013设置于第一平台101，太阳能发电装置1013包括光伏板、逆变组件以及电能传输组件，储能装置设置于第一平台101，通过电缆连接配电装置。

在本申请的实施例中，浅海测试系统还包括岸基站、码头、浮码头或/和测试船。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，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他要素，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。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种浅海测试系统，其特征在于，所述系统包括：

测试装置，搭载待测试设备，用于将所述待测试设备放置于水下目标深度，所述测试装置包括至少一个固定测试载体，所述固定测试载体包括第一平台、升降装置以及第二平台，所述第二平台滑动连接于所述升降装置，所述升降装置的一端连接所述第一平台，另外一端固定于海床；

双向通信网络，用于将水下的所述待测试设备和/或所述测试装置的测试数据传输至终端设备，以及用于将所述终端设备的测试指令发送至水下的所述待测试设备和/或所述测试装置。

2.根据权利要求1所述的浅海测试系统，其特征在于，所述第一平台与所述升降装置滑动连接，以使所述第一平台能够根据海平面的高度变化上升或下降。

3.根据权利要求1所述的浅海测试系统，其特征在于，所述第二平台包括第一检测装置，所述第一检测装置用于：

检测所述第二平台的当前水下深度；

所述升降装置还用于根据所述待测试设备的水下目标深度，调整所述第二平台的当前水下深度，以使所述待测试设备放置于水下目标深度。

4.根据权利要求3所述的浅海测试系统，其特征在于，所述第二平台还包括环境检测装置，所述环境检测装置用于根据所述待测试设备的类型，获取与所述待测试设备类型对应的测试环境参数。

5.根据权利要求1所述的浅海测试系统，其特征在于，所述双向通信网络包括水声通信节点、潜标及浮标基站；

所述水声通信节点，设置于水中，分别与所述待测试设备、所述第二平台、所述升降装置电连接，所述水声通信节点用于将设置于水中的所述待测试设备、所述第二平台、所述升降装置发出的电信号转换成水声信号和/或将设置于水中的所述待测试设备、所述第二平台、所述升降装置接收的水声信号转换成电信号；

所述潜标，设置于水中，用于转发所述水声通信节点和所述浮标基站之间的水声信号；

所述浮标基站，设置于水面，用于将设置于水中的所述待测试设备的测试测试数据传输至所述终端设备，以及用于将所述终端设备的测试指令发送至水中的所述待测试设备及所述固定测试载体。

6.根据权利要求1所述的浅海测试系统，其特征在于，所述测试装置还包括至少一个移动测试载体，所述移动测试载体用于将所述待测试设备放置于目标测试位置；

所述移动测试载体包括水面移动测试载体和水下移动测试载体，所述水面移动测试载体至少包括无人船、波浪滑翔机中的一种，所述水下移动测试载体包括自主式水下潜器、滑翔机、遥控无人潜水器中的一种或几种。

7.根据权利要求6所述的浅海测试系统，其特征在于，所述系统还包括定位装置，所述定位装置用于获取所述移动测试载体的位置信息，所述定位装置包括水面导航设备和水下定位设备；

所述水面导航设备包括差分GPS定位设备和/或北斗卫星定位设备，所述水下定位设备包括水下长基线定位测量设备和/或水下短基线定位测量设备。

8.根据权利要求1所述的浅海测试系统，其特征在于，所述系统还包括第三平台和海底穿梭航行器；

所述第三平台固定于海床，所述第三平台包括配电装置，所述配电装置通过电缆连接岸基电源，并通过电缆连接所述固定测试载体；

所述配电装置包括接口，所述接口用于向所述海底穿梭航行器充电；

其中，所述海底穿梭航行器用于向所述待测试设备充电。

9.根据权利要求8所述的浅海测试系统，其特征在于，所述系统还包括太阳能发电装置和储能装置；

所述太阳能发电装置设置于所述第一平台，所述太阳能发电装置包括光伏板、逆变组件以及电能传输组件，所述太阳能发电装置用于向所述固定测试载体提供电能；

所述储能装置设置于所述第一平台，通过所述电缆连接所述配电装置，所述储能装置用于在所述太阳能发电装置所提供电能小于所述固定测试载体的预设电能需求时，向所述固定测试载体提供电能。

10.根据权利要求1-9任一项所述的浅海测试系统，其特征在于，所述终端设备包括管理终端设备和远程终端设备。

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