一种低深度载人潜器的浮标控制平台制造技术

本发明专利技术公开了一种低深度载人潜器的浮标控制平台，包括浮标平台及安装于其上的自动调节缆线模块、信号转换模块；平台与潜器通过缆线连接，浮标控制平台能够跟踪潜水器的位置，始终在其正上方的水面，并且该浮标控制平台能够根据潜水器潜入的深度来自动调节缆长。此外，浮标控制平台能够将缆线传输上来的数据转成多种通讯形式发送，可充分保证通讯的畅通，提高信号传输可靠性。

A buoy control platform for low depth manned submersible

The invention discloses a buoy control platform for low depth manned submersible, which includes a buoy platform and an automatic regulating cable module and a signal conversion module installed on it. The platform and the submersible are connected by a cable. The buoy control platform can track the position of the submersible, always on the surface above it, and control the buoy. The platform can automatically adjust the length of the cable according to the depth of the submersible. In addition, the buoy control platform can transfer the data transmitted from the cable into a variety of communication forms, which can ensure the smooth communication and improve the reliability of the signal transmission.

【技术实现步骤摘要】
一种低深度载人潜器的浮标控制平台
本专利技术涉及一种低深度载人潜器的浮标控制平台，用于标识潜器的位置，以及传输数据，属于载人潜水器领域。
技术介绍
由于水下的设备无法利用GPS进行定位，当前水下设备的定位主要依靠声学定位系统，主要依靠的技术是超短接线定位系统(USBL)，但是这种技术使用起来需要做大量的校准，并且其精度随仪器所在的深度变化而发生变化，仪器设备的价格也十分昂贵。当前载人潜水器观测的数据要么存储起来，这导致观测实时性不强，要么通过缆线传输到岸上基站，这需要相当长的缆线。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种低深度载人潜器的浮标控制平台，该装置考虑了低深度载人潜水器主要作用于水库以及大坝的检测，水面平静，浮标控制平台能够始终保持在潜水器正上方的水面，因此能够相对及时的标识跟踪载人潜水器的位置。载人潜水器采集的数据通过缆线传输到浮台上，平台上的相应装置将其转成多种通讯模式传输至岸上基站，可大大减少缆线长度。一种低深度载人潜器的浮标控制平台，包括浮标平台及安装于其上的自动调节缆线模块、信号转换模块；自动调节缆线模块包括微处理器、电机、力矩传感器、放线转盘、缆线；放线转盘设置于浮标平台，缆线绕于放线转盘上，一端连接载人潜器，另一端连接信号转换模块，力矩传感器安装于放线转盘的转轴上，放线转盘的转轴与电机的输出轴连接，力矩传感器将检测信息传输至微处理器，由微处理器控制电机的正反转。上述技术方案中，所述的信号转换模块包括交换机、路由器、多种通讯模块；所述的缆线一端连接载人潜器，另一端连接交换机，交换机的各个端口与所述的各种通讯模块分别相连；所述的多种通讯模块可以是路由器、网口转射频模块、网口转蓝牙模块、网口转4g信号模块，即潜器采集的数据由WiFi通讯、射频通讯、蓝牙通讯、4G信号通讯等无线信号传输到岸上的基站，实现实时观测，提高通讯的可靠性。此外，在浮标平台上还设置有信号灯，用来显示浮台的位置，载人器在夜间工作时，能够根据信号灯的闪烁确定浮台的位置。本专利技术通过设置浮标控制平台可以实现三个功能：功能一：浮标控制平台能够根据潜水器上浮下潜时自动调节缆长；当潜水器在水下由某一深度进行上浮或下潜时，这里设定一个放线转盘转轴力矩的上阈值与下阈值。当潜水器由该深度下潜时，缆线所受拉力慢慢增大，转轴力矩逐渐大于上阈值，此时力矩传感器检测到的值也相应大于原先设定的上力矩阈值，微处理器检测、处理后，控制电机正转，同时电机带动转盘放线，放线到一定程度，缆线拉力减小使转轴力矩又小于上阈值时，电机停止放线；相反的，潜水器由某一深度上浮时，缆线所受拉力慢慢减小，转轴力矩逐渐变小，力矩传感器检测该值小于原先设定的下阈值时，数据经过微处理器处理后，微处理器控制电机反转，带动转盘将缆线上拉，收线到一定程度，缆线拉力变大使转轴力矩又大于下阈值时，电机停止放线。功能二：浮标控制平台能跟踪潜水器的位置，始终在其上方水面。当潜水器只在水平方向移动观测时，通过缆线向浮标上的控制器发送信号，使电机锁住，因此缆线长度固定。潜水器移动时，缆线与浮标控制平台成一角度，总拉力可以分解为水平方向与竖直方向，水平方向的拉力将迫使浮标控制平台往潜水器的正上方移动。由此，浮标平台始终会保持在潜器上方水面。功能三：浮标控制平台能将采集到的数据以多种通讯模式进行发送。潜水器得到的数据通过缆线中的网线传输到浮标控制平台，与一交换机相连接，交换机的其他网口可以分别接路由器、网口转4g模块、网口转蓝牙模块、网口转射频通讯模块，以四种不同的通讯模式发送出去，当其中某一种通讯不畅时，使用另外三种中任意一种模式，这样相应的提高了通讯的可靠性与通畅性。本专利技术具有的有益效果是：相比于目前水下设备利用水声定位技术进行定位，本专利技术利用浮台来显示载人潜水器的位置更为简单，无需进行校准，费用也相对较低；其次，将采集数据转成多种无线通讯模式进行发送，当一种通讯方式不通畅时，可以利用另一种通讯方式进行信号的传输，因此能加强信号传输的可靠性，提高通畅度。附图说明图1是本专利技术装置的结构示意图；图2是自动调节缆线模块的示意图；图中，1：信号灯2：微处理器3：电机4：力矩传感器5：放线转盘6：缆线7：交换机8：网口转射频模块9：路由器10：网口转蓝牙模块11：网口转4g信号模块12：浮标平台13：低深度载人潜水器。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细说明：本专利技术的浮标控制平台，包括浮标平台12及安装于其上的自动调节缆线模块、信号转换模块、信号灯1；自动调节缆线模块包括微处理器2、电机3、力矩传感器4、放线转盘5、缆线6；放线转盘固定于浮标平台，缆线6绕于放线转盘5上，一端连接载人潜器13，另一端连接信号转换模块，力矩传感器4安装于放线转盘5的转轴上，放线转盘5的转轴与电机3的输出轴连接，力矩传感器4将检测信息传输至微处理器2，由微处理器2控制电机3的正反转。1、浮台工作时，信号灯1闪烁。2、当潜水器13在水下由某一深度进行上浮或下潜时，这里设定一个转轴力矩上阈值与下阈值，当潜水器13由某一深度下潜时，缆线6所受拉力慢慢增大，转轴力矩逐渐大于上阈值，此时力矩传感器4检测到的值也相应大于原先设定的上力矩阈值，微处理器2检测、处理后，控制电机3正转，同时电机3带动转盘放线，放线到一定程度，缆线拉力变小，转轴力矩又小于上阈值时，电机3停止放线；相反的，潜水器13由某一深度上浮时，缆线6所受拉力慢慢减小，转轴力矩逐渐变小，力矩传感器4检测该值小于原先设定的下阈值时，数据经过微处理器2处理后，微处理器2控制电机3反转，带动转盘5将缆线上拉，收线到一定程度，缆线拉力变大至转轴力矩又大于下阈值时，电机3停止放线。3、潜水器13水平方向移动时，缆线6与水平面成一个角度，拉力的方向也与水平面成一个角度，该拉力可以分解为水平拉力与竖直拉力，由于水库的水面平静，水平方向的拉力就迫使浮标控制平台12移动到潜水器13的正上方。4、潜水器13得到的数据通过缆线6中的网线传输到浮标控制平台12，连接到交换机7，交换机7的其他网口分别接路由器8、网口转4g模块9、网口转蓝牙模块10、网口转射频通讯模块11，以四种不同的通讯模式发送出去，当其中某一种通讯不畅时，使用另外三种中任意一种模式，这样相应的提高了通讯的可靠性与通畅性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低深度载人潜器的浮标控制平台，其特征在于，包括浮标平台(12)及安装于其上的自动调节缆线模块、信号转换模块；自动调节缆线模块包括微处理器(2)、电机(3)、力矩传感器(4)、放线转盘(5)、缆线(6)；放线转盘(5)设置于浮标平台(12)，缆线(6)绕于放线转盘(5)上，一端连接载人潜器(13)，另一端连接信号转换模块，力矩传感器(4)安装于放线转盘的转轴上，放线转盘的转轴与电机(3)的输出轴连接，力矩传感器(4)将检测信息传输至微处理器(2)，由微处理器(2)控制电机(3)的正反转。

【技术特征摘要】
1.一种低深度载人潜器的浮标控制平台，其特征在于，包括浮标平台(12)及安装于其上的自动调节缆线模块、信号转换模块；自动调节缆线模块包括微处理器(2)、电机(3)、力矩传感器(4)、放线转盘(5)、缆线(6)；放线转盘(5)设置于浮标平台(12)，缆线(6)绕于放线转盘(5)上，一端连接载人潜器(13)，另一端连接信号转换模块，力矩传感器(4)安装于放线转盘的转轴上，放线转盘的转轴与电机(3)的输出轴连接，力矩传感器(4)将检测信息传输至微处理器(2)，由微处理器(2)控制电机(3)的正反转。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴方旻，林日，李德骏，杨灿军，陈荣桂，金波，王文胜，陈燕虎，胡洋，
申请(专利权)人：杭州华能工程安全科技股份有限公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33