[发明专利]一种远程遥控水下机器人操控系统

说明书

本发明公开了一种结构简单、灵活可靠、兼容性高、操控实时性强、适用范围广泛、实现功能更加丰富的远程遥控水下机器人操控系统，包括水面控制系统与水下操作系统；所述水面控制系统包括可编程逻辑控制器、主机交互系统、监控网络系统和水面光电转换单元；所述水下操作系统包括环境信息设备、独立设备、水下功能设备与水下光电转换单元；所述水面控制系统与所述水下操作系统通过所述水面光电转换单元与所述水下光电转换单元相配合进行通信；所述主机交互系统与所述可编程逻辑控制器相配合对所述水下环境信息以及所述独立信息进行处理；所述监控网络系统与所述可编程逻辑控制器相配合根据所述设备状态信息对所述水下功能设备的运行状态进行监控。

技术领域

本发明涉及远程遥控水下机器人控制领域，特别是指一种远程遥控水下机器人操控系统。

背景技术

随着对海洋领域的开发探索的不断深入，各种各样的潜水设备开始逐渐发挥出愈发重要的作用，其中，远程遥控水下机器人(ROV，Remote Operated Vehicle)以其不受能源限制、作业能力强等其他潜水设备所不具备的优势而得到了非常广泛的应用。

远程遥控水下机器人ROV作为对海洋领域进行开发探索的重要设备，需要执行海洋科学考察、能源探索、搜索打捞、水下作业以及人员救助等各种复杂工作，其关键性技术在于总体系统的集成与操控。发明人通过对现有的ROV集成与操控技术研究发现，现有的ROV控制系统往往存在以下问题：

ROV控制核心为嵌入式系统，本质是工控处理系统，为了兼顾实现ROV水下部分的分散设置的多个观测部件、仪器等设备的功能，其控制结构设计往往不可避免变得非常复杂，这就使得ROV的控制灵活度低、可靠性差；ROV的水面操控部分与水下设备部分分隔设置，水上操控部分更多是对各种系统信号进行处理，并不对水下设备部分进行实质控制，或者，为实现对水下设备部分的控制额外添加水下控制单元，实际操控人员到执行层数据通路增长，操控实时性差；ROV的水面操控部分与水下设备部分之间的信息传输能力受数据信道限制，水面操控部分所获取的数据相对而言不够丰富、直观，相应的控制系统的设计也往往针对特定应用场景，导致ROV控制系统的结构固定，从而存在兼容性差、适用范围窄的问题；现有ROV控制系统的控制方式单一，人机交互程度低，操控功能受限。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种结构简单、灵活可靠、兼容性高、操控实时性强、适用范围广泛、实现功能更加丰富的远程遥控水下机器人操控系统。

基于上述目的，本发明提供了一种远程遥控水下机器人操控系统，其特征在于，包括水面控制系统与水下操作系统；

所述水面控制系统包括可编程逻辑控制器、主机交互系统、监控网络系统和水面光电转换单元；

所述水下操作系统包括环境信息设备、独立设备、水下功能设备与水下光电转换单元；

所述水面控制系统与所述水下操作系统通过所述水面光电转换单元与所述水下光电转换单元相配合进行通信；

所述主机交互系统通过所述水面光电转换单元接收来自所述环境信息设备的水下环境信息与来自所述独立设备的独立信息，所述主机交互系统通过交互操控网络与所述可编程逻辑控制器相连接，用于与所述可编程逻辑控制器相配合对所述水下环境信息以及所述独立信息进行处理；

所述监控网络系统通过所述水面光电转换单元接收来自所述水下功能设备的设备状态信息，所述监控网络系统通过状态监控网络与所述可编程逻辑控制器相连接，用于与所述可编程逻辑控制器相配合根据所述设备状态信息对所述水下功能设备的运行状态进行监控。

可选的，所述主机交互系统包括主机系统、信号重组切换系统与显示系统；