[实用新型]一种水下长距离隧洞信号局域传输系统

说明书

本实用新型提供一种水下长距离隧洞信号局域传输系统，包括AUV本体、多个信号传输载体、信号传输母体、水上控制平台和工作船；所述水上控制平台设置在工作船上，所述信号传输母体与水上控制平台经脐带缆线连接；所述AUV本体具有机械爪，且用于携带信号传输载体至水下隧洞内，所述信号传输载体依次间隔布置至水下隧洞的延伸方向上；所述AUV本体、信号传输载体和信号传输母体均设有信号接收模块和信号发射模块；所述AUV本体为不带缆水下机器人，所述信号传输母体为带缆水下机器人。本实用新型通过在水下隧洞内间隔一定距离布置信号传输载体，提高了AUV本体在水下作业的信号传输能力。

技术领域

本实用新型属于水利水电工程技术领域，尤其是涉及一种水下长距离隧洞信号局域传输系统。

背景技术

众所周知，水利、水电工程在我国得到了广泛的开发及应用，其中水电站作为开发清洁能源的主要水工建筑物，是通过引水隧洞输水至水轮机带动发电机转动而产生电能。水力发电过程中引水隧洞的输水作用至关重要，隧洞结构的性能好坏关系到管道输水压力以及输水过程的安全性。随着已完建水电站的长期投入使用，对于隧洞结构的内部检查和评价已作为不可或缺的内容。针对水下隧洞的检测方案主要分为两种：其中一种是将隧洞里的水放空，然后人工进入洞内检测；另一种是在隧洞有水情况下，潜水员或水下机器人进行水下检测。第一种隧洞内水放空检测的方法，因为其放空时间较长，对水电站的运行不仅造成调度困难，而且直接影响到发电经济损失。目前常用的方法是第二种潜水员或水下机器人在有水条件下检测，短距离水工隧洞的检测中，采用潜水员检测能够得到较好的效果，但是对于长距离隧洞的检测，潜水员水下作业功效较低，并且隧洞属于狭小空间，潜水员发生紧急情况下的逃生、急救措施无法保障，存在较大的安全风险。随着水下机器人科技的进步与发展，在水下隧洞的检测中逐渐得到应用和推广。

目前水下机器人检测主要分为带缆(ROV，多为铠装电缆)和不带缆(AUV)作业，在国内ROV进行水下隧洞检测应用越来越多，但是，针对长距离引水隧洞检测国内开展作业案例较少。其主要原因在于长距离隧洞检测有以下限制条件：1、在ROV检测中，需要根据距离进行拖缆作业，隧洞距离越长，缆绳需要越长，对脐带缆本身、盘缆及拖缆要求越高；2、脐带缆越长，ROV运行中的压降和能耗越大，长距离隧洞无法满足其动力需求。

因此，对于不带缆水下机器人(AUV)的开发、研究逐渐得到众多学者和专家的重视。不带缆水下机器人脱离了脐带缆的负重，作业能力范围得到很大的改善，但最大的问题是不能实现精细定点检测和作业，主要在于水下隧洞距离较长，信号传输较弱或丢失，不能够及时地与支持母船进行沟通实时传输数据信息，操控技术人员无法及时做出预判，有可能造成水下机器人信号脱离连接而出现机器设备丢失，不仅造成设备经济的损失而且对隧洞结构的安全造成一定的隐患。因此，迫切需要一种水下长距离隧洞信号局域传输布置结构，能够保证水下机器人数据传输的安全稳定运行，为水下隧洞的检测和修复提供支持和保障。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种水下长距离隧洞信号局域传输系统。

为此，本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

一种水下长距离隧洞信号局域传输系统，其特征在于：所述水下长距离隧洞信号局域传输系统包括AUV本体、多个信号传输载体、信号传输母体、水上控制平台和工作船；所述水上控制平台设置在工作船上，所述信号传输母体与水上控制平台经脐带缆线连接；所述AUV本体具有机械爪，且用于携带信号传输载体至水下隧洞内，所述信号传输载体依次间隔布置至水下隧洞的延伸方向上；所述AUV本体、信号传输载体和信号传输母体均设有信号接收模块和信号发射模块；所述AUV本体为不带缆水下机器人，所述信号传输母体为带缆水下机器人。

在采用上述技术方案的同时，本实用新型还可以采用或者组合采用如下技术方案：

作为本实用新型的优选技术方案：所述信号传输载体的重力小于其浮力。

作为本实用新型的优选技术方案：所述信号传输载体的顶部设有摩擦器。