專利名稱：漁船用多探頭水下探測儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種江河、湖泊、海洋深度及水下障礙物探測裝置，尤其是一種安裝方便、操作容易、成本低的漁船用多探頭水下探測儀。
背景技術：
在海洋測繪及水下探測領域，回聲測深一直是強有力的水深測量手段，由于它可以在船只航行時快速而準確地測得水深的連續(xù)數據，回聲測深儀便成為水深測量的主要儀器，現已廣泛地應用于航道勘測、海底地形調查、海道測量等方面。公知回聲測深儀的結構是在空心柱體內下端設有換能器基陣，換能器基陣通過電纜與收發(fā)轉換開關相接，收發(fā)轉換開關再分別與發(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據信號處理模塊相接，與數據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成換能器管，而收發(fā)轉換開關、發(fā)射模塊、接收模塊、數據信號處理模塊及顯控終端等構成主機，換能器管通過電纜與主機相接。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，主機則安置在艙面上。工作原理是發(fā)射模塊通過收發(fā)轉換開關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據信號處理模塊，數據信號處理模塊根據聲脈沖在海水中往返的時間和其在海水中的聲速，計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。但是，現有的回聲測深儀并不適合漁船作業(yè)使用，主要原因如下(I)儀僅安裝了一個向下的探頭，僅能獲得船下方海底的深度信息，而無法實時獲得周圍的礁石等水下障礙物信息；(2)主機與換能器探頭的分離方式，不適合在漁船上安裝使用，并且電纜連接方式不僅安裝麻煩，費時費力，而且限制了主機的安置范圍，操控靈活性差，會影響漁船的其它作業(yè)。除上述回聲測深儀之外，還有用于專業(yè)測量船只或少數大型船只使用的多波束測深系統(tǒng)及側掃聲納，雖然能夠大范圍探測深度和障礙物信息，但由于體積較大、作業(yè)方式復雜、價格昂貴等原因，也不適合漁船作業(yè)實際使用。隨著科學技術的進步，養(yǎng)殖及捕撈業(yè)的現代化進程不斷加快，漁船作業(yè)的保障能力和裝備水平不斷提升，目前，國內外絕大數漁船已裝備了衛(wèi)星定位儀，實現了漁船作業(yè)位置的精確確定，但是，由于迄今為止還沒有適用于漁船的水下深度及障礙物探測裝置，以至于不能徹底保證漁船安全航行和水下精確作業(yè)。
發(fā)明內容本實用新型是為了解決現有技術所存在的上述問題，提供一種安裝方便、操作容易、成本低的漁船用多探頭水下探測儀。本實用新型的技術解決方案是一種漁船用多探頭水下探測儀，有空心柱體，在空心柱體內下端連接有換能器基陣，換能器基陣通過通道轉換開關、收發(fā)轉換開關分別與發(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據信號處理模塊相接，所述換能器基陣是由下方換能器、前方換能器、左方換能器、右方換能器構成的多探頭換能器基陣，所述通道轉換開關、收發(fā)轉換開關、發(fā)射模塊、接收模塊及數據信號處理模塊排布于空心柱體內，在空心柱體內還有與數據信號處理模塊相接的無線通信模塊,所述空心柱體內還有電源模塊，與無線通信模塊對應設置有無線顯控終端。在空心柱體上還設有吃水檢測裝置。所述下方換能器的軸線與空心柱體同軸，所述左方換能器及右方換能器均向下傾斜，其軸線與空心柱體軸線之間的夾角為62 72度。所述多探頭換能器基陣置于導流保護罩內。本實用新型是由四個單換能器組成水下聲波探測基陣，可精確探測漁船正下方的深度信息及前、左、右方礁石等障礙物及魚群等信息，并將通道轉換開關、收發(fā)轉換開關、發(fā)射模塊、接收模塊、數據信號處理模塊及通信模塊均置于空心柱體內，數據信號處理模塊可通過無線通信模塊與便攜式顯控終端(手機、平板電腦、超便攜電腦)進行數據信息通信，安裝方便、操作容易、成本低廉，可保證漁船安全航行和水下精確作業(yè)。

圖1、圖2是本實用新型實施例的結構示意圖。圖3是本實用新型實施例的電路原理框圖。
具體實施方式
如圖1、圖2、圖3所示與現有技術相同，有由316不銹鋼或工程塑料等制成的空心柱體1，在空心柱體I內下端連接有換能器基陣2，換能器基陣2通過通道轉換開關3、收發(fā)轉換開關4分別與發(fā)射模塊5及接收模塊6相接，發(fā)射模塊5及接收模塊6同時與數據信號處理模塊7相接，與現有技術所不同的是換能器基陣2是由下方換能器21、前方換能器22、左方換能器23、右方換能器24構成的多探頭換能器基陣，多探頭換能器基陣置于導流保護罩25內，通道轉換開關3、收發(fā)轉換開關4、發(fā)射模塊5、接收模塊6及數據信號處理模塊7排布于空心柱體I內，在空心柱體I內還有與數據信號處理模塊7相接的無線通信模塊8，所述空心柱體I內還有電源模塊10與無線通信模塊8對應設置有無線顯控終端9。無線顯控終端9可以是手機或平板電腦或超便攜電腦，數據信號處理模塊7是以數字信號處理器為核心的計算機系統(tǒng)，處理器選用德州儀器C6000 DSP+ARM架構的0MAP-L128，結合軟件實現控制、信號處理和數據管理功能，無線通信模塊8采用藍牙適配器或GPRS模塊等；供電模塊10采用鐵鋰電池，為探測儀提供電力。在空心柱體I上還設有吃水檢測裝置11，下方換能器21的軸線與空心柱體I同軸，左方換能器23及右方換能器24均向下傾斜，其軸線與空心柱體I軸線之間的夾角為62 72度，以適應漁船縱橫搖的影響。工作過程是將本實用新型實施例垂直安裝于船舷的一側，依據吃水檢測裝置11將多探頭換能器基陣2調整至合適的吃水深度，調整好多探頭換能器基陣2的方向，使前方換能器22的探頭指向船首，利用顯控終端(手機、平板電腦、超便攜電腦)發(fā)出探測指令，除非特別選擇，多探頭水下聲波探測儀一般采用作業(yè)探測模式，即多探頭換能器基陣2中的按下方換能器21、前方換能器22、左方換能器23、右方換能器24分時輪流探測，并在顯控終端(手機、平板電腦、超便攜電腦)上按下、前、左、右4個方向顯示深度、障礙物、水草及魚群等探測信息。若僅航行，可選擇航行探測模式，即僅多探頭換能器基陣2中的前方換能器22(或前方換能器22和下方換能器21)進行工作探測，當探測出前方有礁石等障礙物時，顯控終端9會發(fā)出遇險警告。數據信號處理模塊7 —方面接收顯控終端送來的指令，調整或控制發(fā)射模塊5和接收模塊6的工作參數(如重復周期、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)，另一方面對接收模塊6送來的回聲信號進行A/D變換后利用軟件完成信號處理，將處理結果發(fā)送至顯控終端9。
權利要求1.一種漁船用多探頭水下探測儀，有空心柱體(1)，在空心柱體(I)內下端連接有換能器基陣(2)，換能器基陣(2)通過通道轉換開關(3)、收發(fā)轉換開關(4)分別與發(fā)射模塊(5)及接收模塊(6)相接，發(fā)射模塊(5)及接收模塊(6)同時與數據信號處理模塊(7)相接，其特征在于所述換能器基陣(2)是由下方換能器(21)、前方換能器(22)、左方換能器(23)、右方換能器(24)構成的多探頭換能器基陣，所述通道轉換開關(3)、收發(fā)轉換開關(4)、發(fā)射模塊(5)、接收模塊(6)及數據信號處理模塊(7)排布于空心柱體(I)內，在空心柱體(I)內還有與數據信號處理模塊(7)相接的無線通信模塊(8)，所述空心柱體(I)內還有電源模塊(10 )，與無線通信模塊(8 )對應設置有無線顯控終端(9 )。
2.根據權利要求1所述的漁船用多探頭水下探測儀，其特征在于在空心柱體(I)上還設有吃水檢測裝置(11)。
3.根據權利要求1或2所述的漁船用多探頭水下探測儀，其特征在于所述下方換能器(21)的軸線與空心柱體(I)同軸，所述左方換能器(23)及右方換能器(24)均向下傾斜，其軸線與空心柱體(I)軸線之間的夾角為62 72度。
4.根據權利要求1或2所述的漁船用多探頭水下探測儀，其特征在于所述多探頭換 能器基陣置于導流保護罩(25)內。
專利摘要本實用新型公開一種安裝方便、操作容易、成本低的漁船用多探頭水下探測儀，與現有技術所不同的是換能器基陣是由下方換能器、前方換能器、左方換能器、右方換能器構成的多探頭換能器基陣，所述通道轉換開關、收發(fā)轉換開關、發(fā)射模塊、接收模塊及數據信號處理模塊排布于空心柱體內，在空心柱體內還有與數據信號處理模塊相接的無線通信模塊，所述空心柱體內還有電源模塊，與無線通信模塊對應設置有無線顯控終端，可精確探測漁船正下方的深度信息及前、左、右方礁石等障礙物及魚群等信息。
文檔編號G01S15/88GK202904016SQ201220602970
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權日2012年11月15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