[发明专利]一种水下数据无线传输潜标

说明书

本发明涉及一种水下数据无线传输潜标，属于海洋环境信息监测技术领域。其包括水听器、水通机、电子舱、释放器、浮球、标体框架和底座；水听器安装固定在标体框架上部；水通机安装固定在标体框架上部；电子舱安装在标体框架下部；释放器安装在标体框架，并与底座连接，可对底座进行释放；浮球固定在标体框架上方。本发明潜标配有水通机，可以实现水下数据的实时传输，设备在传输数据时在水下不易暴露，具有隐蔽性，不易丢失。潜标对原始数据进行数据处理，结果数据比原始数据的数据量大大减少，便于进行水下数据传输。该潜标尺寸小、重量轻，不需重型吊放设备，不需额外的锚系装置，布放回收简易方便。

技术领域

本发明涉及一种水下数据无线传输潜标，属于海洋环境信息监测技术领域。

背景技术

声学潜标系统是一种获取海洋环境信息的有效手段，它可以在恶劣海洋环境条件下长期、连续、隐蔽地在水下工作，对过往舰船、水中运动目标和各种海况下的环境噪声信息进行收集。上世纪六十年代，一些海洋发达国家开始使用潜标，并在这个基础之上迅速发展其本国的潜标技术。经过几十年的发展，如今潜标系统已经成为调查海洋环境的重要手段之一，潜标系统不需要人员来进行控制、可以在大多数海洋环境下进行工作、工作周期长、隐蔽性好、可自动实时对海洋气象等进行检测。同时，由于其自动化程度高，捕获信息量大，安全可靠，因此在海洋环境信息研究领域具有广阔的发展应用前景。

目前使用潜标进行海洋环境信息监测，若要获取潜标数据信息，需要每隔几个月甚至几年进行潜标的回收，潜标数据不具有实时性。如果采集系统出现问题，可能导致潜标数据不能使用，这会损耗大量的人力、物力。

公开号为CN112367112A的专利公开了一种基于多模卫星通讯系统的深海潜标实时数据传输系统，其采用卫星通讯系统进行实时数据传输，但通过卫星发送数据时设备需要暴露在水面以上，潜标容易被打捞而导致丢失，而且数据传输为原始数据，数据量较大，在有限传输数据带宽的情况下，数据传输时间较长。公开号为CN112478059A的专利公开了一种基于多要素测量的海洋潜标系统装置，其结构复杂，尺寸大，重量重，需要试验船船配有吊车、卷扬机等重型设备进行布放回收，给布放回收带来较大的人力和物力成本。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种水下数据无线传输潜标。该潜标尺寸小、重量轻，隐蔽性好，可长时间传输数据，布放回收简易方便。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种水下数据无线传输潜标，包括标体框架，所述标体框架的顶部固定设置有水听器和水通机，上部框架中设置有浮球，底部设有底座，浮球下方的标体框架内设置有用于数据处理的电子舱，标体框架上还设有用于断开标体框架与底座之间连接的释放器；水听器和水通机均通过电缆与电子舱电连接。

进一步的，所述水听器为用于感知海洋环境信息的MEMS电容式加速度计，包括MEMS电容芯片和ASIC电路，所述海洋环境信息包括声压信号和振速信号。

进一步的，所述水通机包括换能器和第一采集处理电路，所述换能器用于进行水声通信，所述第一采集处理电路用于对换能器接收到的信息进行采集、解析和处理，还用于将电子舱的处理结果信息传给换能器；

发送数据时，第一采集处理电路接收电子舱处理得到的频率结果信息，并将信息传给换能器进行水声通信传输；

接收数据时，换能器接收水声通信信息，将信息传给第一采集处理电路，第一采集处理电路对数据进行采集、解析和处理，再将处理后数据传给电子舱。

进一步的，所述电子舱内设有电池和第二采集处理电路；所述电池为第二采集处理电路供电；所述第二采集处理电路接收并存储水听器采集的海洋环境信息原始数据，每隔10分钟对海洋环境信息原始数据进行FFT数据处理，将得到的频率结果信息进行存储，并通过水通机将频率结果信息进行无线传输。

进一步的，所述水听器采用多级减振方式悬挂设置在标体框架顶部，水听器的表面包裹有用于抵消水流冲刷影响的柔性材料。