本實(shí)用新型涉及主動(dòng)聲吶探測(cè)技術(shù)，尤其是一種新型的輕便無(wú)線(xiàn)聲吶探測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

聲吶探測(cè)技術(shù)是探測(cè)水情的重要手段，在軍事、工業(yè)、民用領(lǐng)域都被廣泛的應(yīng)用，主動(dòng)式聲吶探測(cè)技術(shù)原理為：使用換能器在水中發(fā)射一束或者若干束聲吶波，當(dāng)聲吶波遇到障礙物時(shí)發(fā)生反射、折射等情況，檢測(cè)單元檢測(cè)到回波，并利用檢測(cè)回波的一定的特性來(lái)區(qū)別水下情況，聲吶技術(shù)被廣泛的用于，水下地形檢測(cè)、暗礁探測(cè)、潛艇監(jiān)測(cè)、海底打撈、海底測(cè)繪、漁業(yè)探測(cè)、水庫(kù)淤泥監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。

然而，由于利用現(xiàn)有主動(dòng)式聲吶一般體積較大，且采用固定頻率無(wú)線(xiàn)發(fā)射或者有線(xiàn)形式進(jìn)行通信，也無(wú)法組成有效的傳感網(wǎng)絡(luò)對(duì)大面積的水域進(jìn)行監(jiān)測(cè)，具有一定的局限性，當(dāng)距離較遠(yuǎn)時(shí)，通信的效率降低，功耗較大，無(wú)法中繼等問(wèn)題凸顯。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型的基于Zigbee通信技術(shù)、藍(lán)牙4.0及以上版本的新型的輕便無(wú)線(xiàn)聲吶探測(cè)裝置。

本實(shí)用新型的方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種新型的輕便無(wú)線(xiàn)聲吶探測(cè)裝置，包括與中央處理器連接的小型聲吶探測(cè)模塊、通信模塊、電源模塊和GPS單元；

所述小型聲吶模塊，用于在水中產(chǎn)生聲吶波；

所述通信模塊是用來(lái)組成傳感網(wǎng)絡(luò)的模塊；

所述的電源模塊，是給負(fù)責(zé)向整個(gè)系統(tǒng)供電；

所述GPS單元，用于提供裝置的實(shí)時(shí)GPS信息。

而且，所述小型聲吶模塊為主動(dòng)式聲吶執(zhí)行模塊。

而且，所述通信模塊采用藍(lán)牙或者Zigbee通訊技術(shù)。

而且，所述中央處理器還連接溫度傳感器和密度傳感器。

而且，所述電源模塊包括電池和配套電路。

而且，所述小型聲吶模塊連接一電子陀螺儀。

而且，所述通信模塊包括切換和選擇電路。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

本裝置使用了小型聲吶模塊產(chǎn)生的聲吶波可以對(duì)液體表面下的情況進(jìn)行測(cè)量；使用了Zigbee或藍(lán)牙4.0及以上的通信模塊可以組網(wǎng)或者單獨(dú)工作，將信息進(jìn)行傳輸給其他設(shè)備或者裝置；并通過(guò)檢測(cè)液體的密度、溫度等信息可以對(duì)測(cè)量到的波形信息進(jìn)行處理，已獲得準(zhǔn)確的測(cè)量信息。本實(shí)用新型可以漂浮在大部分常見(jiàn)的液態(tài)物質(zhì)上，也可以配重或者搭載其他裝置，使組合體漂浮、懸浮在液體中，也可以浸入到兩種不同介質(zhì)中間利用聲吶回波的層次性來(lái)實(shí)現(xiàn)兩種物質(zhì)情況的探測(cè)，或?qū)崿F(xiàn)如照明指示、領(lǐng)航標(biāo)記等其他功能。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的連接框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。

一種新型的輕便無(wú)線(xiàn)聲吶探測(cè)裝置，如圖1所示，包括與中央處理器S3連接的小型聲吶探測(cè)模塊S1、通信模塊S2、電源模塊S4和GPS單元S5。

所述的小型聲吶模塊為主動(dòng)式聲吶執(zhí)行模塊，用于在水中產(chǎn)生聲吶波。

所述通信模塊是用來(lái)組成傳感網(wǎng)絡(luò)的模塊，采用藍(lán)牙或者Zigbee通訊技術(shù)，也可以作為單點(diǎn)通信以及中繼站對(duì)其他同類(lèi)型裝置發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行中繼轉(zhuǎn)發(fā)，以及定點(diǎn)傳送信息的功能。

所述的電源模塊，是給負(fù)責(zé)向整個(gè)系統(tǒng)供電，可采用非插拔的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)，可以在實(shí)施案例的外殼結(jié)構(gòu)不發(fā)生物理性敞開(kāi)的情況下進(jìn)行充電。電源模塊為電池和配套電路，為整個(gè)裝置供電，其充電電路可以是有線(xiàn)的，也可以是無(wú)線(xiàn)充電。

所述的GPS單元，用于提供裝置的實(shí)時(shí)GPS信息。

本實(shí)施例中，所述中央處理器還連接溫度傳感器S6、密度傳感器S7。溫度傳感器用于檢測(cè)液體的溫度，并傳輸給中央處理器；密度傳感器用于檢測(cè)液體的密度，并傳輸給中央處理器。

所述的中央處理器，可以結(jié)合液體密度、溫度，傳播補(bǔ)償參數(shù)等信息，和聲吶系統(tǒng)傳送來(lái)的信號(hào)綜合處理后，計(jì)算聲吶系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)，從而獲得水情的相關(guān)信息。

中央處理器在結(jié)合了被測(cè)物體的密度、溫度、傳播補(bǔ)償參數(shù)等信息后，控制小型聲吶模塊對(duì)被測(cè)物體發(fā)出聲吶探測(cè)信號(hào)，這樣的信號(hào)可以是窄脈沖，調(diào)相位脈沖或者調(diào)頻脈沖，這樣的脈沖可以讓聲吶模塊對(duì)的待測(cè)物體發(fā)出足夠的聲吶波，這樣的波被待測(cè)物體反射后，將被小型聲吶模塊接收到，去除干擾信號(hào)后，傳送到中央處理器中，而用戶(hù)可以有選擇的將未經(jīng)過(guò)處理的數(shù)據(jù)或者已經(jīng)被優(yōu)化處理過(guò)的數(shù)據(jù)通過(guò)Zigbee或藍(lán)牙4.0及以上的通信模塊S2傳送給特定裝置，或者根據(jù)需要進(jìn)行組網(wǎng)或者獨(dú)立傳送給其他終端。

所述的組網(wǎng)是指，在多個(gè)模塊協(xié)調(diào)工作時(shí)，可以利用Zigbee協(xié)議，各個(gè)裝置可以將信息相互傳遞，并建立冗余的通信機(jī)制，使得各個(gè)模塊可以將所有數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)不同的鏈路進(jìn)行信息共享，當(dāng)結(jié)合GPS單元時(shí)，即獲得了水情信息又可以同時(shí)上傳事實(shí)GPS信息，就可以在多測(cè)控裝置協(xié)調(diào)采集大面積水情時(shí)，快速有效的建立傳感網(wǎng)絡(luò)，繪制動(dòng)態(tài)水情地圖等相關(guān)的實(shí)施。

所述的小型聲吶模塊，還包括聲吶發(fā)生電路，其作用是產(chǎn)生聲吶發(fā)聲所需要的激勵(lì)信號(hào)，所述的激勵(lì)信號(hào)是一種電信號(hào)，可以根據(jù)聲吶產(chǎn)生所需的電聲換能器件的需要進(jìn)行調(diào)整的一種電信號(hào)，所述的電聲換能器件其作用是將電和機(jī)械振動(dòng)相互轉(zhuǎn)化的一種器件，在所述的小型聲吶模塊中，還包括了放大電路，所述的放大電路是將微小的電信號(hào)放大，以便于將收集到的微小的回波電信號(hào)放大至正常狀態(tài)，且該信號(hào)可以是脈沖測(cè)距法需要的，也可以是調(diào)頻信號(hào)測(cè)距法或者相位測(cè)距法需要的，所述的脈沖測(cè)距法、調(diào)頻信號(hào)測(cè)距法、相位測(cè)距法是聲吶測(cè)距的常規(guī)測(cè)量方法；

所述的小型聲吶模塊，還包括了一個(gè)電子陀螺儀，其作用是將裝置的晃動(dòng)對(duì)聲吶模塊的待測(cè)物體的造影擴(kuò)張誤差進(jìn)行優(yōu)化處理，以便得到更準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，所述的造影擴(kuò)張誤差是聲吶波對(duì)物體造影比實(shí)際物體大的一種測(cè)量誤差。

其中所述的Zigbee或藍(lán)牙4.0及以上的通信模塊，還包括了切換和選擇電路，其作用是選擇本實(shí)用新型的通信模式，當(dāng)需要大面積多點(diǎn)探測(cè)水情時(shí)，需要利用多個(gè)探測(cè)裝置組成傳感網(wǎng)絡(luò)，可以配置Zigbee模塊進(jìn)行低成本的組態(tài)網(wǎng)絡(luò)；當(dāng)需要定點(diǎn)探測(cè)時(shí)，可以利用藍(lán)牙4.0以及以上版本通信協(xié)議進(jìn)行，開(kāi)放的通信接口和第三方編寫(xiě)的軟硬件信息互通，所述的通信模塊還具有中繼功能，可以將通信信息直接發(fā)送也可以具有轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，所述的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制是指將別的裝置發(fā)送的信息經(jīng)過(guò)另一個(gè)模塊傳遞，直至到最終的接收端，或者在多個(gè)接收端中共享信息。

需要強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)用新型所述的實(shí)施例是說(shuō)明性的，而不是限定性的，因此本實(shí)用新型包括并不限于具體實(shí)施方式中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。