一种基于远距离射频通信的潜标搜寻信标机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于远距离射频通信的潜标搜寻信标机。本实用新型专利技术中的锂亚硫酰氯电池与机械开关电源连接，机械开关与压力开关电源连接，压力开关与电源变换电路电源连接；电源变换电路与低功耗处理电路、远距离通信模块、高精GPS定位模块、外接传感器接口、光敏检测触发LED驱动电路电源连接；光敏检测触发LED驱动电路与高亮LED灯电源连接；低功耗处理电路分别与远距离通信模块、高精GPS定位模块、外接传感器接口、光敏检测触发LED驱动电路信号连接。本实用新型专利技术避免了价格昂贵的卫星通信系统，操作方便，价格低廉，可以广泛应用与推广。

Submarine mark searching beacon machine based on long distance radio frequency communication

The utility model relates to a submarine mark searching beacon machine based on remote radio frequency communication. The utility model has the advantages of lithium thionyl chloride batteries and mechanical switch connected to power source, mechanical switch and pressure switch connected to power source, power conversion circuit is connected with the pressure switch; power conversion circuit with low power processing circuit, remote communication module, high precision GPS positioning module, external sensor interface, photosensitive trigger LED drive circuit power supply connection; photosensitive trigger LED drive circuit and LED lamp brightness low power power connection; processing circuit is respectively connected with the remote communication module and high precision GPS positioning module, external sensor interface, photosensitive trigger LED driving circuit signal connection. The utility model avoids the expensive satellite communication system, and has the advantages of convenient operation and low cost.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及用于海洋潜标系统回收的搜索信标机，具体指一种利用长距离无线射频通信方式实现潜标系统回收定位与数据导出功能的信标机。技术背景海洋环境监测技术作为现代海洋开发的技术基础，在海洋综合管理、海洋经济开发、海洋资源勘探开发、海洋工程建设、海洋污染防治以及海洋灾害预报预警等领域均具有重要的先行基础地位。在海洋环境监测领域。海洋潜标是获取定点海洋环境监测数据的最普遍的搭载平台，国际上潜标系统已广泛应用于海洋调查、科学研究、军事活动、海洋开发等多个领域。与浮标系统相比，海洋潜标系统不仅能够获取水下不同深度的长期、连续的海洋环境监测数据，同时，由于其主浮体通常位于海面以下50-100米，因而具有良好的隐蔽性和安全性。因此，海洋潜标系统不仅在海洋环境监测、海洋工程建设以及海洋灾害预报预警等民用领域具有广泛的用途，在水下侦查、水下反潜等军事领域也具有非常重要的实用价值。尽管海洋潜标系统由于其良好的隐蔽性和安全性，可以在构建海洋环境监测体系中获得广泛的应用,但由于其总是隐藏在海表面以下，不仅回收具有一定的困难，同时，环境监测数据的实时传送也难以实现，这在很大程度上限制了海洋潜标系统的进一步应用。采用远程卫星通信的技术可以获取海洋潜标的位置信息，但是卫星模块及通信费用价格昂贵，并不适合大规模的推广应用。目前海洋潜标系统的回收基本上还是通过船载搜索的方式寻找目标，通过风向流速等计算实现潜标回收位置的判断，缺乏定量获取潜标上浮位置的技术手段。
技术实现思路
本技术涉及的信标机能够搭载海洋潜标系统，当潜标系统释放浮出水面后，通过远距离射频通信方式向船载接收端发送其地理位置信息，便于用户搜寻。基于远距离射频通信的潜标搜寻信标机主要由锂亚硫酰氯电池、机械开关、压力开关、电源变换电路、低功耗处理电路、远距离通信模块、高精GPS定位模块、外接传感器接口、光敏检测触发LED驱动电路、高亮LED灯组成。锂亚硫酰氯电池与机械开关电源连接，机械开关与压力开关电源连接，压力开关与电源变换电路电源连接，机械开关与压力开关通过串联方式共同控制整体系统供电；电源变换电路与低功耗处理电路、远距离通信模块、高精GPS定位模块、外接传感器接口、光敏检测触发LED驱动电路电源连接，为系统各个部分提供所需的电压等级；光敏检测触发LED驱动电路与高亮LED灯电源连接；低功耗处理电路分别与远距离通信模块、高精GPS定位模块、外接传感器接口、光敏检测触发LED驱动电路信号连接，负责整体系统的采集、控制与传输。与
技术介绍
相比，本技术的有益补充是：提供了一种便捷的潜标系统回收信标机系统，避免了价格昂贵的卫星通信系统，操作方便，价格低廉，可以广泛应用与推广。附图说明图1是本技术的电路结构示意图。图2是本技术的应用示意图。具体实施方式本技术提供了一种基于远距离射频通信的潜标搜寻信标机，当装载信标机的潜标系统浮出水面时，可以利用长距离无线射频通信方式实现潜标系统的定位，与此同时，潜标系统存储的数据还可以通过远距离射频通信方式导出到船载接收端。如图1所示，本实施例包括锂亚硫酰氯电池、机械开关、压力开关、电源变换电路、低功耗处理电路、远距离通信模块、高精GPS定位模块、外接传感器接口、光敏检测触发LED驱动电路、高亮LED灯等主要部分。锂亚硫酰氯电池与机械开关电源连接，机械开关与压力开关电源连接，压力开关与电源变换电路电源连接，锂亚硫酰氯电池采用串联的ER34615电池组，只有当机械开关打开和压力开关生效时，电源变换电路电源才能获取锂亚硫酰氯电池的电能。电源变换电路负责将ER34615电池组的电压变为系统所需的3.3V和5V，与低功耗处理电路、远距离通信模块、高精GPS定位模块、外接传感器接口、光敏检测触发LED驱动电路电源连接，负责这些模块的供电。光敏检测触发LED驱动电路与高亮LED灯电源连接，光敏检测触发LED驱动电路主要作用包括检测外部光强和驱动高亮LED灯两部分，用于在黑暗时自动起开高亮LED灯，而在光亮环境下实现节电模式。低功耗处理电路分别与远距离通信模块、高精GPS定位模块、外接传感器接口、光敏检测触发LED驱动电路信号连接，低功耗处理电路从高精GPS定位模块获取经纬度信息，通过远距离通信模块实现与船载接收端之间的交互。低功耗处理电路从光敏检测触发LED驱动电路（9）获取外部感光值，从而控制高亮LED灯的工作状态。如图2所示，本潜标搜寻信标机的工作方式如下：使用前，安装好锂亚硫酰氯电池，打开机械开关，然后装载在海洋潜标上，海洋潜标随着水泥重块沉到一定水深，实施侦测任务。当潜标系统需要回收时，可以通过声学释放器释放水泥重块，形成正浮力使得潜标上浮。当海洋潜标系统处于回收阶段时，信标机随着海洋潜标系统上浮至距水面较近，压力开关触发信标机电源开关，电源变换电路给信标机系统供电。信标机通过高精GPS定位模块开始接收卫星定位数据，然后通过远距离通信模块将当前的经纬度位置数据发送出去，同时通过光敏检测触发LED驱动电路检测当前光亮，如果亮度较低时，开启高亮LED灯闪烁提醒。因此，信标机通过长距离无线射频通信方式将实时位置数据发送到船载接收端，用户终端实时获取信标机的位置数据进行解析显示，从而快速便捷地搜索到海洋潜标系统，实现顺利回收。与此同时，如果用户需要获取潜标系统存储的数据，也可以通过远距离射频通信方式预发指令将数据导出到船载接收端。船载接收端为一套采用相同远距离通信模块的数据接收端，可以接收并存储潜标搜寻信标机的数据，实时显示潜标的坐标方位，还可以将控制指令远程传送到潜标系统。本实施例中所述的锂亚硫酰氯电池采用串联的ER34615电池组，机械开关采用模拟的旋钮开关，压力开关为自行加工的形变弹簧片，电源变换电路采用美国TI公司的LDO芯片，低功耗处理电路采用ST公司的STM32L系列低功耗单片机，外接传感器接口采用标准的RS-232C接口，远距离通信模块采用美国Digi公司的XBeePRO900模块，高精GPS定位模块采用美国U-Blox公司的LEO-6M模块，高亮LED灯采用1W-3W功率的贴片LED灯珠、光敏检测触发LED驱动电路采用三极管和场效应管自行搭建，光敏检测功能采用普通光敏电阻实现。船载接收端根据接收到的数据先进行CRC校验，如果校验成功则进行数据解析。数据格式如下：（1）GPS数据上传格式：*ID,ddmm.mmmm,N/S,dddmm.mmmm,E/W,CRC#（2）传感数据上传格式：*ID,ddmm.mmmm,N/S,dddmm.mmmm,E/W,maxlength(256),CRC#由于信标机只在潜标系统上浮到一定水深时才会开启工作，因此平时状态下信标机处于零功耗，可以满足潜标系统长期侦测任务的需求。本技术涉及的信标机可以搭载潜标之类的各种自返式海洋仪器设备，在设备意外释放或人为释放浮出水面后通过远距离射频通信方式向船载接收端发送其地理位置信息，同时也还可以远程导出潜标等自返式海洋仪器设备的数据，因此使用灵活方便，具有广泛的应用前景。本系统涉及信标机的性能指标如下：（1）信标机最大耐压水深：200米。（2）压力开关开启水深：10米。（3）GPS坐标发送频率：1次/1分钟-1次/3分钟。（4）信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于远距离射频通信的潜标搜寻信标机，主要由锂亚硫酰氯电池、机械开关、压力开关、电源变换电路、低功耗处理电路、远距离通信模块、高精GPS定位模块、外接传感器接口、光敏检测触发LED驱动电路、高亮LED灯组成，其特征在于：锂亚硫酰氯电池与机械开关电源连接，机械开关与压力开关电源连接，压力开关与电源变换电路电源连接；电源变换电路与低功耗处理电路、远距离通信模块、高精GPS定位模块、外接传感器接口、光敏检测触发LED驱动电路电源连接；光敏检测触发LED驱动电路与高亮LED灯电源连接；低功耗处理电路分别与远距离通信模块、高精GPS定位模块、外接传感器接口、光敏检测触发LED驱动电路信号连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于远距离射频通信的潜标搜寻信标机，主要由锂亚硫酰氯电池、机械开关、压力开关、电源变换电路、低功耗处理电路、远距离通信模块、高精GPS定位模块、外接传感器接口、光敏检测触发LED驱动电路、高亮LED灯组成，其特征在于：锂亚硫酰氯电池与机械开关电源连接，机械开关与压力开关电源连接，压力开关与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张美燕，蔡文郁，周莉萍，
申请(专利权)人：浙江水利水电学院，
类型：新型
国别省市：浙江;33