專(zhuān)利名稱(chēng)：水下非接觸式通訊器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于深海及其它水下環(huán)境的水下非接觸式通訊器。
背景技術(shù)：
在深海環(huán)境、資源、地質(zhì)等方面研究中，實(shí)現(xiàn)水下設(shè)備間的通訊是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)， 具有十分重要的意義。傳統(tǒng)的水下無(wú)線通訊方式包括聲學(xué)通訊以及光學(xué)通訊。聲學(xué)通訊 的通訊距離遠(yuǎn)，但是傳輸速率慢，而光學(xué)通訊易受水下條件制約，目前還沒(méi)有發(fā)展成熟的技 術(shù)。而無(wú)線電通訊技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得十分成熟，但是由于水下電磁波衰減很快，水下電磁通訊 裝置并未得到重視。而經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)在水下較近的距離內(nèi)，電磁波通訊是可以可靠實(shí) 現(xiàn)的。AUV與海底觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的對(duì)接，海底采樣設(shè)備與運(yùn)載器的通訊，都要用到近距離非接觸 的通訊裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、控制簡(jiǎn)單、能夠適應(yīng)深海高壓 環(huán)境下設(shè)備間高速通訊的水下非接觸式通訊器。本發(fā)明的水下非接觸式通訊器包括密封腔體，安裝在密封腔體內(nèi)的無(wú)線網(wǎng)卡、無(wú) 線傳輸電路和電池，網(wǎng)卡天線從密封腔體的前端蓋伸入腔體內(nèi)與無(wú)線網(wǎng)卡相連，在網(wǎng)卡天 線上套有耐壓天線保護(hù)套，在密封腔體的后端蓋上安裝有水密接插件，無(wú)線傳輸電路包括 ARM9芯片模塊，以及與ARM9芯片模塊相連的串口模塊、電源模塊、USB接口模塊、JTAG接口 模塊和SD卡模塊，無(wú)線網(wǎng)卡接在USB接口模塊上，串口模塊和電源模塊均與水密接插件相 連，電源模塊另一端口與電池相連。本發(fā)明中，所述的無(wú)線網(wǎng)卡可以是采用傳輸速度為llM/s的IEEE 802. Ilg協(xié)議的 無(wú)線網(wǎng)卡。耐壓天線保護(hù)套可以采用玻璃鋼保護(hù)套。本發(fā)明的水下非接觸式通訊器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、控制簡(jiǎn)單、能夠?qū)崿F(xiàn)深海高壓 環(huán)境下設(shè)備間的高速通訊。


圖1是水下非接觸式通訊器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是水下非接觸式通訊器中的無(wú)線傳輸電路原理示意圖。圖中1.后端蓋，2.密封腔體，3. 0型密封圈、4.天線保護(hù)套，5.網(wǎng)卡天線， 6.無(wú)線網(wǎng)卡，7.無(wú)線傳輸電路，8.固定用元件，9.螺釘，10.水密接插件，11.電池， 21. ARM9芯片模塊，22.串口模塊，23.電源模塊，24. USB接口模塊，25. JTAG接口模塊，26. SD 卡模塊。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1和圖2，水下非接觸式通訊器包括密封腔體2，安裝在密封腔體2內(nèi)的無(wú)線網(wǎng)卡6、無(wú)線傳輸電路7和電池11，網(wǎng)卡天線5從密封腔體2的前端蓋12伸入腔體內(nèi)與 無(wú)線網(wǎng)卡6相連，在網(wǎng)卡天線5上套有耐壓天線保護(hù)套4，在密封腔體2的后端蓋1上安裝 有水密接插件10，無(wú)線傳輸電路7包括ARM9芯片模塊21，以及與ARM9芯片模塊21相連的 串口模塊22、電源模塊23、USB接口模塊M、JTAG接口模塊25和SD卡模塊沈，無(wú)線網(wǎng)卡6 接在USB接口模塊M上，串口模塊22和電源模塊23均與水密接插件10相連，電源模塊23 另一端口與電池11相連。前、后端蓋裝有0形徑向靜密封圈3，從而使該通訊器可以在深海高壓環(huán)境下工 作。網(wǎng)卡天線用玻璃鋼天線保護(hù)套封裝，既能讓電磁波順利通過(guò)，又擁有較強(qiáng)的耐壓耐腐蝕 能力。水密接插件可以方便的與其它設(shè)備連接。無(wú)線網(wǎng)卡采用傳輸速度為llM/s的IEEE 802. Ilg協(xié)議，傳輸速率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的水下通訊設(shè)備，且具有很強(qiáng)的搞干擾能力。ARM9芯片 模塊可以是以S3C2440為核心的芯片模塊。天線采用直線型的全向天線，體積小，增益能夠 滿足要求。ARM9芯片模塊裝有LINUX嵌入式操作系統(tǒng)，有很強(qiáng)的可靠性和擴(kuò)展能力，無(wú)線網(wǎng) 卡的驅(qū)動(dòng)程序被植入操作系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了 ARM9芯片模塊跟該型號(hào)無(wú)線網(wǎng)卡的協(xié)同工作。無(wú) 線網(wǎng)卡通過(guò)USB接口跟ARM9芯片模塊連接。JTAG接口模塊用于燒寫(xiě)程序。電源模塊接電 池，并且通過(guò)水密接插件也可以和外部電源相連，將所輸送的電壓轉(zhuǎn)換為設(shè)備工作所需的 電壓。串口模塊通過(guò)水密接插件跟外部接連，用于外部設(shè)備跟通訊器之間傳輸數(shù)據(jù)，外部設(shè) 備也可以通過(guò)該模塊對(duì)通訊器進(jìn)行控制。SD卡模塊作為通訊器的主要儲(chǔ)存設(shè)備，用于暫存 需要發(fā)送的數(shù)據(jù)和接收到的數(shù)據(jù)。使用時(shí)，用水密接插件將通訊器跟終端設(shè)備(如水下設(shè)備的工控機(jī))連接。如果水 下設(shè)備提供電源，通訊器工作在外部電源模式下，適用于長(zhǎng)時(shí)間工作。如果水下設(shè)備不提供 電源，通訊器工作在內(nèi)部電源模式下，適用于短時(shí)間工作。接上終端設(shè)備后，可以通過(guò)串口模塊對(duì)通訊器進(jìn)行控制，如果不需要傳輸數(shù)據(jù)，可 以使ARM9芯片模塊處于休眠狀態(tài)。需要傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，在終端輸入命令，喚醒通訊器。終端 設(shè)備通過(guò)串口模塊將數(shù)據(jù)傳給通訊器，儲(chǔ)存在通訊器的SD卡模塊中。當(dāng)兩臺(tái)通訊器相互靠 近到一定的距離，無(wú)線信道接通，數(shù)據(jù)傳輸程序?qū)l(fā)送通訊器中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇邮胀ㄓ嵠?并儲(chǔ)存在接收通訊器的SD卡模塊中，數(shù)據(jù)傳輸完畢，即可將兩個(gè)通訊器分開(kāi)。接收通訊器 SD卡模塊中的數(shù)據(jù)通過(guò)串口模塊傳輸給接收終端。以此實(shí)現(xiàn)高速非接觸式數(shù)據(jù)傳輸。實(shí)際 應(yīng)用時(shí)，兩個(gè)通訊器的功能是完全相同的，都兼有數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的能力，只要SD卡模塊 中存在待傳數(shù)據(jù)，接通時(shí)通訊器就會(huì)將待傳數(shù)據(jù)向?qū)Ψ絺鬏敗０凑粘跏荚O(shè)定，數(shù)據(jù)傳輸程序 是自動(dòng)啟動(dòng)的，只要傳輸信道接通，就自動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)。為便于控制，也可以通過(guò)終端輸入命 令的方式人為控制傳輸程序啟動(dòng)。這種模式下，只有當(dāng)接收到命令時(shí)，通訊器才開(kāi)始數(shù)據(jù)傳 輸。
權(quán)利要求
1.水下非接觸式通訊器，其特征是包括密封腔體(2)，安裝在密封腔體(2)內(nèi)的無(wú)線網(wǎng) 卡(6)、無(wú)線傳輸電路(7)和電池(11)，網(wǎng)卡天線(5)從密封腔體(2)的前端蓋(12)伸入腔 體內(nèi)與無(wú)線網(wǎng)卡(6)相連，在網(wǎng)卡天線(5)上套有耐壓天線保護(hù)套G)，在密封腔體(2)的 后端蓋(1)上安裝有水密接插件(10)，無(wú)線傳輸電路(7)包括ARM9芯片模塊(21)，以及與 ARM9芯片模塊(21)相連的串口模塊(22 )、電源模塊(23 )、USB接口模塊(24 )、JTAG接口模 塊(25)和SD卡模塊(26)，無(wú)線網(wǎng)卡(6)接在USB接口模塊(24)上，串口模塊(22)和電源 模塊(23)均與水密接插件(10)相連，電源模塊(23)另一端口與電池(11)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下非接觸式高速通訊器，其特征在于所述的無(wú)線網(wǎng)卡(6) 是采用傳輸速度為llM/s的IEEE 802. Ilg協(xié)議的無(wú)線網(wǎng)卡。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的水下非接觸式通訊器包括密封腔體，安裝在密封腔體內(nèi)的無(wú)線網(wǎng)卡、無(wú)線傳輸電路和電池，網(wǎng)卡天線從密封腔體的前端蓋伸入腔體內(nèi)與無(wú)線網(wǎng)卡相連，在網(wǎng)卡天線上套有耐壓天線保護(hù)套，在密封腔體的后端蓋上安裝有水密接插件，無(wú)線傳輸電路包括ARM9芯片模塊，以及與ARM9芯片模塊相連的串口模塊、電源模塊、USB接口模塊、JTAG接口模塊和SD卡模塊，無(wú)線網(wǎng)卡接在USB接口模塊上，串口模塊和電源模塊均與水密接插件相連，電源模塊另一端口與電池相連。該水下非接觸式通訊器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、控制簡(jiǎn)單、能夠?qū)崿F(xiàn)深海高壓環(huán)境下設(shè)備間的高速通訊。
文檔編號(hào)H04B13/02GK102142906SQ201110084789
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月6日
發(fā)明者盧正華, 史劍光, 楊燦軍 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)