一种大坝水下检测图像的中继式传输方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种大坝水下检测图像的中继式传输方法及装置，大坝水下检测图像的中继式传输方法包括对采集到的大坝水下图像数据进行信号处理，获得第一电信号；将第一电信号转换成光信号，并在水下进行发送传播；接收光信号，并将光信号转换为第二电信号；将第二电信号通过电缆传输至陆地上；将传输至陆地上的第二电信号通过无线网络发送至用户末端模块。将获取到的电信号转换成光信号，进行水下发送传输，解决了水下电磁通信噪声干扰和水声通信技术带宽低的问题。将光信号再转换为电信号，并通过电缆将水下的电信号传送至陆地上，以实现了水下信号的接力传输，达到了大坝水下检测图像长距离有效传输的目的。图像长距离有效传输的目的。图像长距离有效传输的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种大坝水下检测图像的中继式传输方法及装置


[0001]本专利技术涉及大坝水下检测领域，具体涉及一种大坝水下检测图像的中继式传输方法及装置。

技术介绍

[0002]水下坝体混凝土受热胀冷缩效应影响，容易出现裂缝和表面剥蚀等病害，从而影响大坝安全运行和正常使用。在工程运行过程中，需要针对水下大坝具体情况进行图像检测和信息回传。然而随着已建高坝大库的逐渐增加，水下检测尤其是深水区域的水下检测面临着严峻的挑战。
[0003]对于深水区域的大坝图像检测和信息回传，受到潜水员潜水深度低、工作时间短、工作条件有限、潜水员安全条件等诸多因素的限制，采用人工图像检测时，潜水人员显然难以长时间在水下危险或不明水域开展工作。因此目前多采用水下有缆机器人进行水下坝体混凝土表面图像采集，并借助电缆进行水下图像传输。该技术具有功能强大、作业水深、作业时间长、安全经济与社会效益明显等优点，但仍存在两点明显缺陷，第一，仅通过线缆传输，可能会出现线缆与坝体建筑物相互缠绕的情况；第二，线缆传输的距离有限，采集信息难以直接传输至远处的大坝管理中心。仅依靠线缆进行信息传输，极大地限制了水下机器人图像检测的活动范围和工作效率。
[0004]考虑到结合无线信息传输技术，现如今的陆上无线传输技术发展已经非常成熟，主要借助运营商无线网络进行通信。目前，水下无线通信技术，包括电磁波通信技术、水声通信技术、水下激光通信技术，其中，水下电磁通信存在信息衰减和噪声干扰的问题，信息传输的有效性难以满足,传输距离最大约10米；水声通信技术带宽较低，无法满足水下大量图像的获取要求；水下激光通信技术具有较大的宽带和传输速率，能很好地解决电磁波通信技术和水声通信技术的问题，但由于激光在水中传输过程中存在衰减和散射，一般最佳传输距离仅10米左右，导致水下激光通信技术难以运用于信息的长距离传输。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种大坝水下检测图像的中继式传输方法及装置，以实现长距离有效传输。
[0006]本专利技术提供了一种大坝水下检测图像的中继式传输方法，包括对采集到的大坝水下图像数据进行信号处理，获得第一电信号；将第一电信号转换成光信号，并在水下进行发送传播；接收光信号，并将光信号转换为第二电信号；将第二电信号通过电缆传输至陆地上；将传输至陆地上的第二电信号通过无线网络发送至用户末端模块。
[0007]进一步地，对采集到的大坝水下图像数据进行信号处理，包括将采集到的大坝水下图像数据进行数据成帧、信道编码和并串变换，得到预定格式的大坝水下图像数据包；根据大坝水下图像数据包的大小，对大坝水下图像进行整体切割，对得到的若干个数据包进行标记，标记数据包的大小。
[0008]进一步地，将第二电信号通过线缆传输至陆地上，包括对第二电信号进行位同步、解调以及译码信号处理。
[0009]本专利技术还提供了一种大坝水下检测图像的中继式传输装置，用于实现上述大坝水下检测图像的中继式传输方法，大坝水下检测图像的中继式传输装置包括水下激光信号发送模块、水下激光信号接收模块、无线信号传输模块、水下坝面电缆信号传输模块、用户末端模块，水下激光信号发送模块设置于大坝的上游处，并且位于大坝的底部位置；水下激光信号接收模块设置于大坝上游的挡水壁上；无线信号传输模块设置于陆地上；水下坝面电缆信号传输模块连接水下激光信号接收模块和无线信号传输模块；用户末端模块用于接收无线信号传输模块发送的信号。
[0010]进一步地，水库水深为H，当H>100m时，从大坝的坝基向上每隔三米设置一个水下激光信号接收模块，水下激光信号接收模块的个数不超过五个；当50m<H<100m时，从大坝的坝基向上每隔三米设置一个水下激光信号接收模块，水下激光信号接收模块的数量不超过三个；当H<50m时，从大坝的坝基向上每隔三米布置一个水下激光信号接收模块，水下激光信号接收模块的个数不超过两个。
[0011]进一步地，水下激光信号接收模块是光电探测器，光电探测器用于将光信号转换成电信号。
[0012]进一步地，水下激光信号发送模块包括调制编码信号处理电路、驱动电路、激光器，调制编码信号处理电路与驱动电路相连接，驱动电路与激光器相连接；调制编码信号处理电路用于对采集的水下图像进行数字信号处理；驱动电路用于驱动激光器进行电光转换；激光器用于产生光信号。
[0013]进一步地，水下坝面电缆信号传输模块包括电缆和解调译码信号处理模块，电缆连接水下激光信号接收模块和无线信号传输模块，解调译码信号处理模块用于电信号的位同步、解调和译码处理。
[0014]进一步地，无线信号传输模块包括无线数据传输终端和运营商无线网络，无线数据传输终端用于将信号通过无线运营商网络发送至发送到用户末端模块。
[0015]进一步地，用户末端模块包括监控电脑和专网服务器；监控电脑用于加载专网服务器和显示大坝水下图像，专网服务器用于接收信号。
[0016]采用大坝水下检测图像的中继式传输方法及装置有如下技术效果：对采集到的大坝水下图像数据进行信号处理，并将获取到的电信号转换成光信号，进行水下发送传输，解决了水下电磁通信噪声干扰和水声通信技术带宽低的问题。同时将光信号再转换为电信号，并通过电缆将水下的电信号传送至陆地上，以实现了水下信号的接力传输，从而解决了因水吸收和散热的作用而导致水下光信号传输不能长距离传输的问题，达到了大坝水下检测图像长距离有效传输的目的。
附图说明
[0017]图1为本专利技术中大坝水下检测图像的中继式传输方法的流程示意图；图2为本专利技术中大坝水下检测图像的中继式传输装置的结构示意图；图3为大坝水下检测图像的中继式传输装置结合传输方法的流程示意图；图4为水下光信号的传送示意图；
10、水下激光信号发送模块；20、水下激光信号接收模块；30、无线信号传输模块；40、水下坝面电缆信号传输模块；50、用户末端模块；60、大坝；61、挡水壁；70、坝基。
具体实施方式
[0018]为清楚地说明本专利技术的设计思想，下面结合示例对本专利技术进行说明。
[0019]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的方案，下面结合本专利技术示例中的附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例仅仅是本专利技术的一部分示例，而不是全部的示例。基于本专利技术的示例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施方式都应当属于本专利技术保护的范围。
[0020]在本实施方式的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区别类似的对象，而不能理解为特定的顺序或先后次序，应该理解这样的使用在适当情况下可以互换。
[0021]本专利技术提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大坝水下检测图像的中继式传输方法，其特征在于，包括：对采集到的大坝水下图像数据进行信号处理，获得第一电信号；将所述第一电信号转换成光信号，并在水下进行发送传输；接收所述光信号，并将所述光信号转换为第二电信号；将所述第二电信号通过电缆传输至陆地上；将传输至陆地上的第二电信号通过无线网络发送至用户末端模块。2.根据权利要求1所述的大坝水下检测图像的中继式传输方法，其特征在于，对采集到的大坝水下图像数据进行信号处理，包括：将采集到的大坝水下图像数据进行数据成帧、信道编码和并串变换，得到预定格式的大坝水下图像数据包；根据大坝水下图像数据包的大小，对大坝水下图像进行整体切割，对得到的若干个数据包进行标记，标记数据包的大小。3.根据权利要求1所述的大坝水下检测图像的中继式传输方法，其特征在于，将所述第二电信号通过电缆传输至陆地上，包括：对所述所述第二电信号进行位同步、解调以及译码信号处理。4.一种大坝水下检测图像的中继式传输装置，其特征在于，用于实现权力要求1至3中任一项所述大坝水下检测图像的中继式传输方法，所述大坝水下检测图像的中继式传输装置包括：水下激光信号发送模块（10），所述水下激光信号发送模块（10）设置于大坝（60）的上游处，并且位于所述大坝（60）的底部位置；水下激光信号接收模块（20），所述水下激光信号接收模块（20）设置于所述大坝（60）上游的挡水壁（61）上；无线信号传输模块（30），所述无线信号传输模块（30）设置于陆地上；水下坝面电缆信号传输模块（40），所述水下坝面电缆信号传输模块（40）连接所述水下激光信号接收模块（20）和所述无线信号传输模块（30）；用户末端模块（50），所述用户末端模块（50）用于接收所述无线信号传输模块（30）发送的信号。5.根据权利要求4所述的大坝水下检测图像的中继式传输装置，其特征在于，水库水深为H，当H>100m时，从大坝（60）的坝基（70）向上每隔三米设置一个所述水下激光信...

【专利技术属性】
技术研发人员：向衍，陈波，杨阳，阮仁酉，蒋景东，刘成栋，张凯，沈光泽，孟颖，詹小磊，鄢涛，
申请(专利权)人：河海大学核工业井巷建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：