專利名稱：無線網(wǎng)絡(luò)測深儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種海洋測深裝置，尤其是一種安裝方便、操作容易、測量結(jié)果準(zhǔn)確，可有效優(yōu)化測量過程及提高測量效率的無線網(wǎng)絡(luò)測深儀。
背景技術(shù)：
在海洋測繪技術(shù)領(lǐng)域，回聲測深一直是強(qiáng)有力的水深測量手段，由于它可以在船只航行時快速而準(zhǔn)確地測得水深的連續(xù)數(shù)據(jù)，回聲測深儀便成為水深測量的主要儀器，現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于航道勘測、海底地形調(diào)查、海道測量、船只導(dǎo)航定位等方面。公知回聲測深儀的結(jié)構(gòu)是在空心柱體內(nèi)下端設(shè)有換能器基陣，換能器基陣通過電纜與收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)相接，收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)再分別與發(fā)射模塊及接收模塊相接，發(fā)射模塊及接收模塊的輸出與數(shù)據(jù)信號處理模塊相接，與數(shù)據(jù)信號處理模塊有線相接有顯控終端(顯示屏、鍵盤)等。即空心 柱體及換能器構(gòu)成換能器管，而收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、發(fā)射模塊、接收模塊、數(shù)據(jù)信號處理模塊及顯控終端等構(gòu)成主機(jī)，換能器管通過電纜與主機(jī)相接。測深時，將換能器管固定在測量船舷上，位于頭端的換能器置于水下，主機(jī)則安置在艙面上。工作原理是發(fā)射模塊通過收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)由換能器從海面向下發(fā)射聲脈沖，遇到密度不同的海底介質(zhì)時發(fā)生反射，反射后的聲脈沖在海水中向上傳播并被海面的換能器所接收，換能器所接收的信號通過接收模塊至數(shù)據(jù)信號處理模塊，數(shù)據(jù)信號處理模塊根據(jù)聲脈沖在海水中往返的時間和其在海水中的聲速，計(jì)算出換能器至海底的直線距離，即水深，存儲并由顯控終端顯示出來。上述回聲測深儀在實(shí)際使用過程中，尤其是使用小型漁船等進(jìn)行即時安裝拆卸時，存在著如下問題
(O電纜連接方式不僅安裝麻煩，費(fèi)時費(fèi)力，増加了測量人員現(xiàn)場工作量，而且限制了主機(jī)的安置范圍和測量人員的活動范圍，操控靈活性差；
(2)集成在主機(jī)上的単一顯控終端只能供ー個測量員實(shí)施操控，不具備對多個測深數(shù)據(jù)同步進(jìn)行后處理的能力，無法實(shí)現(xiàn)對測量過程的實(shí)時質(zhì)量監(jiān)控，限制了測量過程的優(yōu)化和效率的提高，有時甚至需要后期進(jìn)行重測補(bǔ)測；
(3 )無法實(shí)現(xiàn)動態(tài)吃水自動補(bǔ)償。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述問題，提供一種安裝方便、操作容易、測量結(jié)果準(zhǔn)確，可有效優(yōu)化測量過程及提高測量效率的無線網(wǎng)絡(luò)測深儀。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是ー種無線網(wǎng)絡(luò)測深儀,有空心柱體,在空心柱體內(nèi)下端設(shè)有換能器基陣，換能器基陣通過收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)分別與發(fā)射模塊及接收模塊相接，發(fā)射模塊及接收模塊同時與數(shù)據(jù)信號處理模塊相接，所述收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、發(fā)射模塊、接收模塊及數(shù)據(jù)信號處理模塊排布于空心柱體內(nèi)，在空心柱體內(nèi)還有與數(shù)據(jù)信號處理模塊相接有無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊和數(shù)據(jù)記錄模塊，對無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊對應(yīng)設(shè)置有無線顯控終端。在空心柱體上還設(shè)有電子式吃水檢測裝置，所述電子式吃水檢測裝置的輸出與數(shù)據(jù)信號處理模塊相接。
所述電子式吃水檢測裝置是在空心柱體上豎向等間距排列有電容感應(yīng)陣元，每個電容感應(yīng)陣元的輸出均通過電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器與微處理器相接，微處理器的輸出與數(shù)據(jù)信號處理模塊相接。在空心柱體上還設(shè)有與數(shù)據(jù)信號處理模塊相接的衛(wèi)星定位模塊。本發(fā)明是將換能器基陣、收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、發(fā)射模塊、接收模塊、數(shù)據(jù)信號處理模塊、數(shù)據(jù)記錄模塊及無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊均置于空心柱體內(nèi)，數(shù)據(jù)信號處理模塊可通過無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊與多個便攜式顯控終端(筆記本電腦、平板電腦、超便攜電腦)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息通信，安裝方便、操作容易，減少了測量人員現(xiàn)場工作量，提高了現(xiàn)場操控靈活性；可由多臺顯控終端對單(多)測量節(jié)點(diǎn)的測深數(shù)據(jù)同步進(jìn)行后處理，實(shí)現(xiàn)了對測量過程的實(shí)時質(zhì)量監(jiān)控和管理，可以實(shí)時動態(tài)優(yōu)化測量過程并徹底杜絕后期重測補(bǔ)測，有效提高測量工作效率；尤其是設(shè)置了電子式吃水檢測裝置，可對測深數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時動態(tài)吃水自動補(bǔ)償，進(jìn)ー步提高了測深精度。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例I的電路原理框圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例2的電路原理框圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例2電子式電子式吃水檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
如圖I、圖2所示有用316不銹鋼或工程塑料等制成的空心柱體1，與現(xiàn)有技術(shù)一祥，在空心柱體I內(nèi)下端設(shè)有換能器基陣2，換能器基陣2通過收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)3分別與發(fā)射模塊4及接收模塊5相接，發(fā)射模塊4及接收模塊5同時與數(shù)據(jù)信號處理模塊6相接，與現(xiàn)有技術(shù)所不同的是收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)3、發(fā)射模塊4、接收模塊5及數(shù)據(jù)信號處理模塊6排布于空心柱體I內(nèi)，同時，在空心柱體I內(nèi)還固定有與數(shù)據(jù)信號處理模塊6相接有無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊7和數(shù)據(jù)記錄模塊8，對無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊7對應(yīng)設(shè)置有無線顯控終端9。數(shù)據(jù)信號處理模塊6是以數(shù)字信號處理器為核心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，處理器選用德州儀器C6000 DSP+ARM架構(gòu)的0MAP-L128，結(jié)合軟件實(shí)現(xiàn)控制、信號處理和數(shù)據(jù)管理功能，數(shù)據(jù)記錄模塊8采用FLASHRAM ;無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊7采用藍(lán)牙適配器、GPRS模塊或Wi-Fi適配器等；供電模塊采用鐵鋰電池。可與無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊7對應(yīng)設(shè)置多個顯控終端9 (筆記本電腦、平板電腦、超便攜電腦)，與數(shù)據(jù)信號處理模塊6進(jìn)行數(shù)據(jù)信息通信。數(shù)據(jù)信號處理模塊6 —方面接收顯控終端送來的指令，調(diào)整或控制發(fā)射模塊4和接收模塊5的工作參數(shù)(如重復(fù)周期、脈沖寬度、工作頻率、發(fā)射功率等)和工作狀態(tài)(如發(fā)射、等待等)，另ー方面對接收模塊5送來的回聲信號進(jìn)行A/D變換后利用軟件完成信號處理，將處理結(jié)果發(fā)送至顯控終端9，同時將必要的數(shù)據(jù)送至與其相連接的數(shù)據(jù)記錄模塊8進(jìn)行存儲。實(shí)施例2:
如圖3、4所示基本結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1，與實(shí)施例I所不同的是在空心柱體I上還設(shè)有電子式吃水檢測裝置10，所述電子式吃水檢測裝置10的輸出與數(shù)據(jù)信號處理模塊6相接，在空心柱體I上還設(shè)有與數(shù)據(jù)信號處理模塊6相接的衛(wèi)星定位模塊14。電子式吃水檢測裝置10可以是現(xiàn)有技術(shù)的任何ー種，如干簧管等水深測量儀，數(shù)據(jù)信號處理模塊6可根據(jù)所得到的電信號(水深數(shù)據(jù))，確定換能器的吃水深度，對測深數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時動態(tài)吃水自動補(bǔ)償。電子式吃水檢測裝置10最好為如圖5所示結(jié)構(gòu)在空心柱體I上豎向等間距排列有電容感應(yīng)陣元11，電容感應(yīng)陣元11即導(dǎo)體材料制成的導(dǎo)電片，其排列間距及密度與潮位測量精度相關(guān)，間距越小、密度越大，精度越高。利用導(dǎo)線將各電容感應(yīng)陣元11均與電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器12 (⑶C)相接，電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器12的輸出與微處理器13相接，微處理器13的輸出與數(shù)據(jù)信號處理模塊6相接。電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器12采用ANALOG DEVICES的AD7147，微處理器13采用PIC單片機(jī)。電容感應(yīng)陣元處于水面之上、下呈現(xiàn)不同電容值的特性，定時自動采集相應(yīng)水位的電容變化值并經(jīng)過數(shù)據(jù)處理即可獲得水深數(shù)據(jù)，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉及精度1 等優(yōu)點(diǎn)?！?br> 權(quán)利要求
1.ー種無線網(wǎng)絡(luò)測深儀，有空心柱體(1)，在空心柱體(I)內(nèi)下端設(shè)有換能器基陣(2)，換能器基陣(2)通過收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)(3)分別與發(fā)射模塊(4)及接收模塊(5)相接，發(fā)射模塊(4)及接收模塊(5)同時與數(shù)據(jù)信號處理模塊(6)相接，其特征在于所述收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)(3)、發(fā)射模塊(4)、接收模塊(5)及數(shù)據(jù)信號處理模塊(6)排布于空心柱體(I)內(nèi)，在空心柱體(I)內(nèi)還有與數(shù)據(jù)信號處理模塊(6)相接的無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊(7)和數(shù)據(jù)記錄模塊(8)，與無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊(7 )對應(yīng)設(shè)置有無線顯控終端(9 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線網(wǎng)絡(luò)測深儀，其特征在于在空心柱體(I)上還設(shè)有電子式吃水檢測裝置(10)，所述電子式吃水檢測裝置(10)的輸出與數(shù)據(jù)信號處理模塊(6)相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線網(wǎng)絡(luò)測深儀，其特征在干所述電子式吃水檢測裝置(10)是在空心柱體(I)上豎向等間距排列有電容感應(yīng)陣元(11 )，每個電容感應(yīng)陣元(11)的輸出均通過電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器(12)與微處理器(13)相接，微處理器(13)的輸出與數(shù)據(jù)信號處理模塊(6)相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線網(wǎng)絡(luò)測深儀，其特征在于在空心柱體(I)上還設(shè)有與數(shù)據(jù)信號處理模塊(6)相接的衛(wèi)星定位模塊(14)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種安裝方便、操作容易、測量結(jié)果準(zhǔn)確，可有效優(yōu)化測量過程及提高測量效率的無線網(wǎng)絡(luò)測深儀，有空心柱體，在空心柱體內(nèi)下端設(shè)有換能器基陣，換能器基陣通過收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)分別與發(fā)射模塊及接收模塊相接，發(fā)射模塊及接收模塊同時與數(shù)據(jù)信號處理模塊相接，所述收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、發(fā)射模塊、接收模塊及數(shù)據(jù)信號處理模塊排布于空心柱體內(nèi)，在空心柱體內(nèi)還有與數(shù)據(jù)信號處理模塊相接有無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊和數(shù)據(jù)記錄模塊，對無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊對應(yīng)設(shè)置有無線顯控終端。
文檔編號G01S15/08GK102841351SQ20121029702
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月21日
發(fā)明者劉雁春, 付建國, 王海亭 申請人:劉雁春, 付建國, 王海亭