一种水下声信号在线传输浮标系统的制作方法

本实用新型属于水下声音监测领域，具体涉及一种水下声信号在线传输浮标系统。

背景技术：

声波是目前人类所知唯一能在水下远距离传播的能量形式,声纳可以利用水声技术探测水下目标和水下通信，对水下目标进行探测、定位和跟踪。通过在水面工作船只、水下移动平台以及作业海区上加装和布防声学定位设备，可实现水面对水下目标位置的实时监控、水面与水下平台的信息交互。

迄今为止，水下目标定位跟踪的主要手段仍是依赖于几何原理的水声学定位方法。通常用声基线的距离或激发的声学单元的距离来对声学定位系统进行定位。针对这类定位方式，一般采用定位浮标、水听器、通信设备和岸基观测站等设备，具体的是采用定位浮标定位位置，水听器进行水下声信号监测并通过通信设备发送给观测站，实现水声定位。而水听器、配重块等都是采用承重电缆或是锚链等依次固定于浮标底部，在水面上放置或是移动整个设备时底部的水听器、配重块、承重电缆或是锚链等结构需要另外取下存放，存储较为麻烦，使用时再系于浮标底部，操作麻烦，对于一些体积较大且质量较重的浮标，操作更为困难。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的一种水下声信号在线传输浮标系统。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种水下声信号在线传输浮标系统，包括水声定位浮标、中央处理器、扩频通信设备和岸基观测站，所述水声定位浮标用于监测水下声信号并通过中央处理器将信号处理，处理后的信号通过扩频通信设备传输给岸基观测站的终端；

所述水声定位浮标包括浮标本体、收纳箱、收卷装置、一号承重电缆、二号承重电缆、水听器和配重块，所述水听器连接于一号承重电缆上，所述配重块固定设置于一号承重电缆末端，所述一号承重电缆通过二号承重电缆与中央处理器连接，所述收纳箱固定设置于浮标本体底部且内部通过收卷装置将一号承重电缆、水听器和配重块收卷。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述收纳箱底部设有开口，所述收纳箱内部设有上下两个腔体，分别为一号容纳腔和二号容纳腔，所述一号容纳腔用于存放一号承重电缆、水听器，所述二号容纳腔用于存放配重块，所述收卷装置固定设置于一号容纳腔内。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述收卷装置包括伺服电机、转筒和穿线孔，所述转筒两端通过滚珠轴承与收纳箱内壁固定连接，所述转筒一端贯穿收纳箱与伺服电机传动连接，所述伺服电机由中央处理器控制，所述转筒另一端延伸至收纳箱侧壁内，所述一号承重电缆一端贯穿穿线孔、转筒另一端端面与二号承重电缆通过旋转接头连接，所述二号承重电缆贯穿收纳箱和浮标本体与中央处理器连接。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述收纳箱底部边缘开设有多个排水孔。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述水听器顶部和底部对应的一号承重电缆外壁均固定设有防撞帽，所述防撞帽由橡胶材料制成。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述中央处理器、扩频通信设备均固定设置于浮标本体上表面，所述中央处理器通过导线与扩频通信设备连接。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述扩频通信设备包括扩频天线和扩频通信模块，所述扩频天线与扩频通信模块连接。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述终端包括计算机和智能手机。

本实用新型的有益效果在于：

1)本实用新型通过在浮标本体底部设置收纳箱，并且在收纳箱内部设置能够收卷或放卷一号承重电缆、水听器和配重块的收卷装置，可以方便一号承重电缆、水听器和配重块的存储和使用，不影响浮标放置的稳定性，并且可以根据水深控制一号承重电缆的放卷长度，另外与现有技术相比，也无需另外安装拆卸一号承重电缆，使用更加方便；

2)本实用新型在一号承重电缆、水听器和配重块收纳在收纳箱内时，其上滴落的水珠能够从收纳箱底部边缘的排水孔排出，避免腐蚀收纳箱，还能够保证通风，使收纳箱内部干燥；

3)本实用新型通过水听器顶部和底部设置橡胶材料的防撞帽，能够避免水中其他物体撞击损坏水听器，另外在水听器被一号承重电缆带动收纳时，能够保护水听器与承重电缆的连接处。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的收卷时的水声定位浮标剖面结构示意图。

图3是本实用新型的收卷装置局部结构示意图。

图4是本实用新型的防撞帽结构示意图。

图5是本实用新型的系统框图。

图中：1、水声定位浮标；11、浮标本体；12、收纳箱；121、一号容纳腔；122、二号容纳腔；13、收卷装置；131、伺服电机；132、转筒；133、穿线孔；134、旋转接头；14、一号承重电缆；15、二号承重电缆；16、水听器；17、配重块；2、中央处理器；3、扩频通信设备；31、扩频天线；32、扩频通信模块；4、岸基观测站；5、排水孔；6、防撞帽；7、终端。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。

实施例1

如图1-2和图5所示，一种水下声信号在线传输浮标系统，包括水声定位浮标1、中央处理器2、扩频通信设备3和岸基观测站4，所述水声定位浮标1用于监测水下声信号并通过中央处理器2将信号处理，处理后的信号通过扩频通信设备3传输给岸基观测站4的终端7；

所述水声定位浮标1包括浮标本体11、收纳箱12、收卷装置13、一号承重电缆14、二号承重电缆15、水听器16和配重块17，所述水听器16连接于一号承重电缆14上，所述配重块17固定设置于一号承重电缆14末端，所述一号承重电缆14通过二号承重电缆15与中央处理器2连接，所述收纳箱12固定设置于浮标本体11底部且内部通过收卷装置13将一号承重电缆14、水听器16和配重块17收卷。

进一步的，所述中央处理器2、扩频通信设备3均固定设置于浮标本体11上表面，所述中央处理器2通过导线与扩频通信设备3连接。

进一步的，所述扩频通信设备3包括扩频天线31和扩频通信模块32，所述扩频天线31与扩频通信模块32连接。

进一步的，所述终端7包括计算机和智能手机，所述计算机设置于岸基观测站4内，所述智能手机由观测站工作人员操作。

实施方式具体为：在水下使用时，收卷装置13放卷，此时配重块17带动一号承重电缆14和水听器16竖直立于水中，水听器16工作将声信号转换成电信号，柄通过一号承重电缆14和二号承重电缆15发送给中央处理器2，由中央处理器2对信号进行处理，信号转换成数据后由扩频通信设备3发送至岸基观测站4的终端7显示，方便数据查看，另外还可以通过智能手机或是计算机通过扩频通信设备3远程控制中央处理器2，实现对伺服电机131的控制，便于控制一号承重电缆14、水听器16和配重块17的收卷或放卷，并且可以根据水深控制一号承重电缆14的放卷长度；伺服电机131也可以直接通过按钮或是遥控器等控制，按钮可以设置在浮标本体11上；

浮标本体11上可以固定安装太阳能板、太阳能控制器和蓄电池，利用太阳能发电给整个装置供电。

在整个装置不使用时，可以通过收卷装置13将一号承重电缆14、水听器16和配重块17收卷至收纳箱12内，这样在放置浮标时也无需拆卸一号承重电缆14，在使用浮标时也无需另外安装一号承重电缆14、水听器16和配重块17，只需要控制收纳装置即可实现一号承重电缆14、水听器16和配重块17的收纳和使用。

如图2-3所示，所述收纳箱12底部设有开口，所述收纳箱12内部设有上下两个腔体，分别为一号容纳腔121和二号容纳腔122，所述一号容纳腔121用于存放一号承重电缆14、水听器16，所述二号容纳腔122用于存放配重块17，所述收卷装置13固定设置于一号容纳腔121内。

进一步的，所述收卷装置13包括伺服电机131、转筒132和穿线孔133，所述转筒132两端通过滚珠轴承与收纳箱12内壁固定连接，所述转筒132一端贯穿收纳箱12与伺服电机131传动连接，所述伺服电机131由中央处理器2控制，所述转筒132另一端延伸至收纳箱12侧壁内，所述一号承重电缆14一端贯穿穿线孔133、转筒132另一端端面与二号承重电缆15通过旋转接头134连接，所述二号承重电缆15贯穿收纳箱12和浮标本体11与中央处理器2连接。

进一步的，所述收纳箱12底部边缘开设有多个排水孔5。

实施方式具体为：在收纳装置工作时，具体的操作步骤为：通过控制伺服电机131工作，伺服电机131带动转筒132正向或反向转动，实现一号承重电缆14的收卷和放卷，一号承重电缆14带动水位器和配重块17收卷和放卷，在转筒132旋转时，通过一号承重电缆14穿过穿线孔133并固定于转筒132中心，且一号承重电缆14通过旋转接头134与二号承重电缆15连接，因此在转筒132转动收放卷时不会影响二号承重电缆15，只会收卷一号承重电缆14，不会影响两个承重电缆之间的电性连接；

收纳时一号承重电缆14、水听器16存放于一号容纳腔121内，配重块17存放于二号容纳腔122内，这样浮标和收纳箱12就能够稳定的放置于地面或是其他平台上了，而一号承重电缆14、水听器16和配重块17上滴落的水珠能够从收纳箱12底部边缘的排水孔5排出，避免腐蚀收纳箱12，还能够保证通风，使收纳箱12内部干燥。

如图4所示，所述水听器16顶部和底部对应的一号承重电缆14外壁均固定设有防撞帽6，所述防撞帽6由橡胶材料制成。

实施方式具体为：在水听器16顶部和底部设置橡胶材料的防撞帽6，能够避免水中其他物体撞击损坏水听器16，另外在水听器16被一号承重电缆14带动收纳时，能够保护水听器16与承重电缆的连接处。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。