一种基于浮标和SD卡暂存的水下数据无线回传装置及方法制造方法及图纸

一种基于浮标和SD卡暂存的水下数据无线回传装置及方法，装置包括浮标、水下数据收集设备和水上数据收集设备；浮标包括平底纺锤型钢制双层容器、天线a、无线传输模块、储存模块和微处理器a；水下数据收集设备包括纺锤型钢制双层容器、浮标、偏心轮电机和微处理器b；水上数据收集设备主要由处理器和天线b11组成。浮标脱离水下探测部分后在浮力的作用下快速上升，到达水面后通过LORA协议向水上数据收集部分传输数据，通过物理途径达到数据快速回传和保证数据的真实性。通过本装置大大提高数据在水下回传的速度和数据的真实率，同时该装置也高度集成，可安装在各种水下探测仪上，具有很高的灵活性，并且对水下探测仪器的工作影响较小。

【技术实现步骤摘要】
一种基于浮标和SD卡暂存的水下数据无线回传装置及方法
本专利技术属于无线通讯领域，涉及一种基于浮标和SD卡暂存的水下数据无线回传装置及方法。
技术介绍
随着世界人口的膨胀，资源的快速消耗，各国和企业之间的资源争夺于开发日益激烈，陆地资源的开发已趋于饱和，海洋资源的丰富引起各国和企业的关注，进一步刺激水下勘探的发展，目前，对于这些数据的通用传输方式主要有两种：有线传输和无线传输。有线传输虽然数据传输稳定，但极大限制的探测仪的活动范围和灵活度。所以相较于有线传输，企业更喜欢无线传输。但由于海水当中含有丰富的矿物质，因此其本身是优良的导体，而且具有较强的趋肤效应，因此电磁波在海水当中进行传输时可能会受到较大的影响，我们原本在陆地上应用率非常高的微波、中波以及短波无线电信号在海水当中会呈现出强烈的衰减甚至根本无法进行传输。因此目前我们在水下的无线电传输采用的是极低频、超低频以及低频三个频段来进行传输，这样大大会增加了成本，并且距离超过一定范围传输失真就会大大增加。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中的问题，本专利技术提供一种基于浮标和SD卡暂存的水下数据无线回传方法。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于浮标和SD卡暂存的水下数据无线回传装置，其特征在于，所述的基于浮标和SD卡暂存的水下数据无线回传装置主要由浮标1、水下数据收集设备2和水上数据收集设备3组成；所述的浮标1主要由平底纺锤型钢制双层容器8、天线a4、无线传输模块5、储存模块6和微处理器a7组成；所述的平底纺锤型钢制双层容器8，两层之间设有凝胶垫a16，凝胶垫a16用于减缓碰撞给浮标1内部带来的伤害；平底纺锤型钢制双层容器8的顶部为圆弧形，即为浮标顶部12；平底纺锤型钢制双层容器8的底部为平面，即浮标底部13；平底纺锤型钢制双层容器8使浮标1在上升的过程中更流畅、迅速；浮标顶部12上安装有天线a4；浮标底部13设有铁环14和排针口15；平底纺锤型钢制双层容器8的内部设有水平挡板，将平底纺锤型钢制双层容器8分为上下两部分，上部为空气仓22，空气仓22占平底纺锤型钢制双层容器20容积的1/3，使浮标1在脱落时所受浮力均匀并垂直上升；无线传输模块5、储存模块6和微处理器a7安装在下部的浮标底部13上，使无线传输模块5、储存模块6和微处理器a7处于密闭空间，防止浮标1受到破坏时进水从而影响内部装置的使用；所述的水下数据收集设备2，主要由纺锤型钢制双层容器20、浮标1、偏心轮电机21和微处理器b9组成；所述的水下数据收集设备2的外部结构为纺锤型钢制双层容器20，纺锤型钢制双层容器20水平放置，内部设有水平挡板，将纺锤型钢制双层容器20分为上下两部分，两层之间设有凝胶垫19b，凝胶垫19b用于减缓碰撞给水下数据收集设备2内部带来的伤害；纺锤型钢制双层容器20的上部空间对应的外壁设有多个凹槽18，用于安装浮标1；偏心轮电机21与浮标1位置对应，安装于水平挡板上；微处理器b9安装固定在水平挡板上，位于纺锤型钢制双层容器20的下部空间；纺锤型钢制双层容器20上设有通讯接口23；所述的水上数据收集设备3，主要由处理器10和天线b11组成。所述的无线传输模块5使用LORA协议，LORA协议是一种长距离低功率的无线传输协议，适于浮标到基站的长距离数据传输。所述的储存模块6使用SD卡进行储存。所述的天线a4上设有一面旗17，有利于后期浮标1的回收。本专利技术的有益效果：浮标脱离水下探测部分后在浮力的作用下快速上升，到达水面后通过LORA协议向水上数据收集部分传输数据，通过物理途径从而达到数据快速回传和保证数据的真实性。通过本方法和装置，大大提高数据在水下回传的速度和数据的真实率，同时该装置也高度集成，可以安装在各种水下探测仪上，具有很高的灵活性，并且对水下探测仪器的工作影响较小。附图说明图1a为浮标的主视图；图1b为浮标的仰视图；图2a为水下数据收集部分的主视剖面图；图2b为水下数据收集部分的俯视剖面图；图3是本专利技术的一次数据回传示意图；图4是本专利技术的具体实施过程。图中：1浮标；2水下数据收集设备；3水上数据收集设备；4天线a；5无线传输模块；6储存模块；7微处理器a；8平底纺锤型钢制双层容器；9微处理器b；10处理器；11天线b；12浮标顶部；13浮标底部；14铁环；15排针口；16凝胶垫a；17旗；18凹槽；19凝胶垫b；20纺锤型钢制双层容器；21偏心轮电机；22空气仓；23通讯接口；24水下漫游器；25船只。具体实施方式以下结合技术方案和说明书附图，进一步说明本专利技术的具体实施方式。一种基于浮标和SD卡暂存的水下数据无线回传方法，步骤如下：如图4所示，储存模块6使用32GB的SD卡作为大容量存储设备；将SD卡、无线传输模块5和微处理器a7进行防水密封后粘贴在浮标底部13，构成浮标1；下数据采集设备2安装在测量水温的水下漫游器24上；将浮标1安装于水下数据收集设备的凹槽18内，并且将凹槽18底部的排针插入排针口15，对浮标1进行编号，构成负载多个浮标的水下数据收集设备；然后将负载多个浮标1的水下数据收集设备2固定于测量海水温度的水下漫游器24上，再将水下漫游器24和水下数据收集设备2通过通讯数据线相连，用于信息传递；在船只25上搭载处理器10和天线b11，作为水上数据收集设备3；将安装有水下数据收集设备2的水下漫游器24放入水中，入水后水下漫游器24开始移动工作，水下漫游器24内部的温度传感器开始水下温度测量工作，数据采集过程中，首先由水下漫游器24内部的微处理器将采集的温度数据通过数据线写入1号浮标的SD卡中，待1号浮标的SD卡写满数据后由水下数据收集设备2的微处理器b9协调切换与温度传感器进行数据通讯的浮标，即在此之后将采集的温度数据写入2号浮标的SD卡中，切换完成后，由水下数据收集设备2的处理器b9控制偏心轮电机21进行机械操作及时断开1号浮标底部铁环和水下数据收集设备3的机械连接，至此1号浮标与水下数据收集设备2分离成为独立的一部分，借助水的浮力，1号浮标会迅速浮出水面。当1号浮标浮出水面后，其内部所携带的无线数据收发设备接收到水上数据收集设备3所发出的无线信号，当浮标1接收到该信号表示浮标已经浮出水面，随即微处理器a7读取SD卡中的温度数据通过无线传输模块5发送给水上数据收集设备3，用户通过电脑终端即可查看和使用这些水上数据收集设备3收集到的水下温度数据。当2号浮标SD卡存满数据后，也会触发类似的动作，即3号浮标SD卡开始存储数据，2号浮标浮出水面完成无线数据回传，后续浮标1工作方式完全相同，当浮标1全部上浮，水下漫游器24停止采集工作上浮。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于浮标和SD卡暂存的水下数据无线回传装置，其特征在于，所述的基于浮标和SD卡暂存的水下数据无线回传装置主要由浮标(1)、水下数据收集设备(2)和水上数据收集设备(3)组成；所述的浮标(1)主要由平底纺锤型钢制双层容器(8)、天线a(4)、无线传输模块(5)、储存模块(6)和微处理器a(7)组成；所述的平底纺锤型钢制双层容器(8)，两层之间设有凝胶垫a(16)，凝胶垫a(16)用于减缓碰撞给浮标(1)内部带来的伤害；平底纺锤型钢制双层容器(8)的顶部为圆弧形，即为浮标顶部(12)；平底纺锤型钢制双层容器(8)的底部为平面，即浮标底部(13)；平底纺锤型钢制双层容器(8)使浮标(1)在上升的过程中更流畅、迅速；浮标顶部(12)上安装有天线a(4)；浮标底部(13)设有铁环14和排针口15；平底纺锤型钢制双层容器(8)的内部设有水平挡板，将平底纺锤型钢制双层容器(8)分为上下两部分，上部为空气仓22，空气仓22占平底纺锤型钢制双层容器(20)容积的1/3，使浮标(1)在脱落时所受浮力均匀并垂直上升；无线传输模块(5)、储存模块(6)和微处理器a(7)安装在下部的浮标底部(13)上，使无线传输模块(5)、储存模块(6)和微处理器a(7)处于密闭空间，防止浮标(1)受到破坏时进水从而影响内部装置的使用；所述的水下数据收集设备(2)，主要由纺锤型钢制双层容器(20)、浮标(1)、偏心轮电机(21)和微处理器b(9)组成；所述的水下数据收集设备(2)的外部结构为纺锤型钢制双层容器(20)，纺锤型钢制双层容器(20)水平放置，内部设有水平挡板，将纺锤型钢制双层容器(20)分为上下两部分，两层之间设有凝胶垫19b，凝胶垫19b用于减缓碰撞给水下数据收集设备(2)内部带来的伤害；纺锤型钢制双层容器(20)的上部空间对应的外壁设有多个凹槽18，用于安装浮标(1)；偏心轮电机(21)与浮标(1)位置对应，安装于水平挡板上；微处理器b(9)安装固定在水平挡板上，位于纺锤型钢制双层容器(20)的下部空间；纺锤型钢制双层容器(20)上设有通讯接口23；所述的水上数据收集设备(3)，主要由处理器(10)和天线b(11)组成。...

【技术特征摘要】
1.一种基于浮标和SD卡暂存的水下数据无线回传装置，其特征在于，所述的基于浮标和SD卡暂存的水下数据无线回传装置主要由浮标(1)、水下数据收集设备(2)和水上数据收集设备(3)组成；所述的浮标(1)主要由平底纺锤型钢制双层容器(8)、天线a(4)、无线传输模块(5)、储存模块(6)和微处理器a(7)组成；所述的平底纺锤型钢制双层容器(8)，两层之间设有凝胶垫a(16)，凝胶垫a(16)用于减缓碰撞给浮标(1)内部带来的伤害；平底纺锤型钢制双层容器(8)的顶部为圆弧形，即为浮标顶部(12)；平底纺锤型钢制双层容器(8)的底部为平面，即浮标底部(13)；平底纺锤型钢制双层容器(8)使浮标(1)在上升的过程中更流畅、迅速；浮标顶部(12)上安装有天线a(4)；浮标底部(13)设有铁环14和排针口15；平底纺锤型钢制双层容器(8)的内部设有水平挡板，将平底纺锤型钢制双层容器(8)分为上下两部分，上部为空气仓22，空气仓22占平底纺锤型钢制双层容器(20)容积的1/3，使浮标(1)在脱落时所受浮力均匀并垂直上升；无线传输模块(5)、储存模块(6)和微处理器a(7)安装在下部的浮标底部(13)上，使无线传输模块(5)、储存模块(6)和微处理器a(7)处于密闭空间，防止浮标(1)受到破坏时进水从而影响内部装置的使用；所述的水下数据收集设备(2)，主要由纺锤型钢制双层容器(20)、浮标(1)、偏心轮电机(21)和微处理器b(9)组成；所述的水下数据收集设备(2)的外部结构为纺锤型钢制双层容器(20)，纺锤型钢制双层容器(20)水平放置，内部设有水平挡板，将纺锤型钢制双层容器(20)分为上下两部分，两层之间设有凝胶垫19b，凝胶垫19b用于减缓碰撞给水下数据收集设备(2)内部带来的伤害；纺锤型钢制双层容器(20)的上部空间对应的外壁设有多个凹槽18，用于安装浮标(1)；偏心轮电机(21)与浮标(1)位置对应，安装于水平挡板上；微处理器b(9)安装固定在水平挡板上，位于纺锤型钢制双层容器(20)的下部空间；纺锤型钢制双层容器(20)上设有通讯接口23；所述的水上数据收集设备(3)，主要由处理器(10)和天线b(11)组成。2.根据权利要求1所述的水下数据无线回传装置，其特征在于，所述的无线传输模块(5)使用LORA协议，LORA协议是一种长距离低功率的无线传输协议，适于浮标到基站的长距离数据传输。3.根据权利要求1或2所述的水下数据无线回传装置，其特征在于，所述的储存模块(6)使用SD卡进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱明，潘进豪，马艳华，王雷，覃振权，郑学书，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21