CN215884018U

CN215884018U - 水下设备水面回收示位装置

Info

Publication number: CN215884018U
Application number: CN202121123923.8U
Authority: CN
Inventors: 董世超; 曲元鑫; 杨松; 宋丹; 贺俊博
Original assignee: 760 RESEARCH INSTITUTE OF CSIC
Current assignee: 760 RESEARCH INSTITUTE OF CSIC
Priority date: 2021-05-19
Filing date: 2021-05-19
Publication date: 2022-02-22
Anticipated expiration: 2031-05-19

Abstract

本实用新型涉及一种水下设备水面回收示位装置，主要包括防水壳体、定位通信系统、透明灯罩、高亮度LED、压力传感器单元、水开关、锂电池、海水染色剂、液体压力释放器。水面回收示位装置的防水壳体内部自上而下分别放置定位通信系统、锂电池和海水染色剂，水面回收示位装置入水自动触发工作，压力传感器单元判决水面回收示位装置所处水下位置，一旦水面回收示位装置上浮水面后，水面回收示位装置通过定位通信系统无线发送设备的位置信息、设备编号，与此同时水面回收示位装置释放海水染色剂，发送高亮度LED频闪信号，通过多种示位手段实现水面回收示位装置水面快速、醒目示位。

Description

水下设备水面回收示位装置

技术领域

本实用新型属于通信工程领域，特别涉及到一种水下设备水面回收示位装置。

背景技术

随着人类在海洋环境监测、海底勘探的日益频繁，需要经常在海洋中布防潜标、海床基、水下自主航行器等海洋仪器设备，这些仪器设备在水下完成工作后上浮水面，如果这些仪器设备上没有安装水面示位装置，在茫茫大海之中很难判断这些仪器设备的位置，给这些设备的打捞回收带了极大的困难，也极易造成经济损失。

目前水面示位通常采用北斗短报文通信、铱星通信、AIS通信等方式得到设备上浮的位置信息，但是仍然存在卫星通讯通信成本较高，定位通讯时延较大，且水面有风、浪、涌等不利条件下，搜寻人员只知道上浮仪器设备的位置信息也无法在水面醒目观测，不利于打捞人员快速发现上浮的仪器设备。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种小巧、低成本水面回收示位装置，该装置解决目前水下设备上浮水面快速、醒目示位。

本实用新型的技术方案如下：一种水下设备水面回收示位装置包括防水壳体、定位通信系统、透明灯罩、高亮度LED、压力传感器单元、水开关、锂电池、海水染色剂、液体压力释放器。所述定位通信系统包括LORA无线模块、LORA发射天线、微控制处理单元、电池管理单元、北斗定位单元、北斗接收天线、LED驱动单元。

所述防水壳体整体呈圆柱形，整体耐压深度100米。

所述高亮度LED用于向外辐射固定频率的频闪光学信号，光学信号夜间人眼观测距离可达2000米。

所述透明灯罩采用钠钙硼硅酸盐玻璃视镜材料，透光性和水下耐压性强。

所述锂电池采用12V大容量、功率密度高、温度性能良好的锂电池组。

所述海水染色剂与液体压力释放器相连，海水染色剂在海面释放后向周围扩散出方圆10 米左右的色图，阳光下观看为荧光色。

所述水开关与锂电池相连，水开关由水密电缆及两个金属触点组成，回收示位装置入水后，水开关的两个金属触点通过水导通，锂电池与电池管理单元相连向定位通信系统各子模块供电。

所述压力传感器与微控制处理单元相连，微控制处理单元采集压力传感器深度信息，水下时微控制处理单元控制电池管理单元停止工作，浮出水面时微控制处理单元控制电池管理单元重新开始工作，节省北斗定位单元和LORA无线模块耗电。

所述液体压力释放器与微控制处理单元相连，浮出水面后液体压力释放器控制海水染色剂的释放。

所述北斗定位单元与北斗接收天线相连，北斗定位单元按照一定的时间间隔更新位置数据，实现位置信息实时更新。

所述微控制处理单元采用低功耗单片机，北斗定位模块与微控制处理单元相连，通过串口中断触发微控制处理单元接收北斗定位模块的位置信息，微控制处理单元与LORA无线模块通过串口相连，微控制处理单元按照一定的时间间隔控制LORA无线模块发送位置信息及设备编号信息。

所述LORA无线模块采用远距离无线通信模块，模块内集成+30dBm的功率放大器，LORA无线模块工作频段225-237.6MHz，发射功率10W，最大传输距离40Km。

所述北斗接收天线和LORA发射天线均在水密壳体内部。

本实用新型的效果和益处是装置小巧、成本低，可搭载任何水下平台，利用北斗定位单元与LORA无线模块完成远距离水面位置信息、编号信息无线传输，利用高亮度LED单元和海水染色剂实现水面近距离醒目示位，实现水下设备上浮水面快速、醒目示位。

附图说明

图1是水下设备水面回收的频闪示位装置内部结构示意图；

图2是水下设备水面回收的频闪示位装置定位通信系统组成图。

图1中：防水壳体101；透明灯罩102；高亮度LED103；定位通信系统104；锂电池105；海水染色剂106；压力传感器107；水开关108；液体压力释放器109。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图，详细叙述本实用新型的具体实施方式。

水下设备水面回收示位装置结构如图1所示，防水壳体101整体采用聚甲醛材料POM材质，防水壳体101内部分为3个空间自上而下分别为定位通信系统104、锂电池105、海水染色剂106，锂电池105和海水染色剂106可通过打开防水壳体101底部下端的盖板更换，防水壳体101上端透明灯罩102外观呈草帽形状，透明灯罩102与防水壳体101采用螺纹锁紧，连接处采用O型氯丁橡胶密封圈径向密封，灯罩内部设计有盲孔，内部盲孔采用研磨工艺加工成透明，用于放置高亮度LED103。防水壳体底部下端设有水开关安装槽3液体压力释放器安装孔、压力传感器安装孔，液体压力释放器109、压力传感器107穿过安装孔通过螺母和平垫圈与防水壳体下端压紧，使用O型圈径向密封，水开关108安装槽采用填料函形式，水开关的水密电缆穿过安装槽后使用O型圈做为填料函，安装槽端面倒角密封，采用螺母和平垫圈将水密电缆压紧。

水下设备水面回收示位装置定位通信系统组成如图2所示，当回收示位装置入水后，水开关通过水导通，12V锂电池给压力传感器和液体压力释放器直接供电，12V锂电池通过电池管理单元分别产生3.3V和5V电源，5V电源向LORA无线模块供电，3.3V向微控制处理单元、北斗定位模块供电。微控制处理单元上电后检测压力传感器的数值，获得回收示位装置在水中的深度数值，当回收示位装置处于水下时，微控制处理单元控制电池管理单元停止向LORA无线模块供电、北斗定位模块供电，当回收示位装置上浮水面后，微控处理单元控制电源模块给北斗定位单元以及LORA无线模块重新供电，北斗定位单元通过北斗接收天线按照一定的时间间隔更新获得位置信息，通过串口传输给微控制处理单元，微控制处理单元对接收数据解析后将定位信息、设备编号等信息传输给LORA无线模块，经LORA无线模块功率放大30dBm后经LORA天线传输给附近搜寻打捞船及沿海岸基的LORA接收系统，引导搜寻打捞船只迅速靠近回收示位装置上浮位置。

回收示位装置上浮水面后，微控制处理单元控制液体压力释放器释放海水染色剂，微控制处理单元控制LED驱动单元驱动高亮度LED输出可见光信号，当搜寻打捞船只靠近回收示位装置所处位置附近，即可通过肉眼观测到上浮仪器设备，完成水下设备上浮水面的醒目示位。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，该具体实施方式是基于本实用新型整体构思下的一种实现方式，而且本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1.一种水下设备水面回收示位装置，其特征在于水面回收示位装置包括防水壳体、定位通信系统、透明灯罩、高亮度LED、压力传感器单元、水开关、锂电池、海水染色剂、液体压力释放器，所述定位通信系统包括LORA无线模块、LORA发射天线、微控制处理单元、电池管理单元、北斗定位单元、北斗接收天线、高亮度LED驱动单元。

2.根据权利要求1所述的一种水下设备水面回收示位装置，其特征在于所述北斗定位单元获得回收示位装置上浮位置信息，所述LORA无线模块无线发射回收示位装置的位置信息、设备编号。

3.根据权利要求1所述的一种水下设备水面回收示位装置，其特征在于所述高亮度LED和海水染色剂实现水面近距离醒目示位，搜寻打捞人员通过肉眼即可近距离快速观测到回收示位装置海面漂浮位置。