数字化拖曳线列阵调试装置的制作方法

1.本实用新型涉及船舶工程技术领域，具体地，涉及数字化拖曳线列阵调试装置。


背景技术：

2.拖曳线列阵是一种水下传感器阵列，是拖曳声纳的重要组成部件，它将水听器按照一定规则镶嵌在电缆上，外层采用护套防护，内部填充透声材料，使用时经由拖缆拖曳在舰船尾部，完成水下声信息的采集和传输功能。
3.专利文献cn202928607u公开了一种数字化拖曳线列阵装置，该装置在水下完成水听器信号和声传感器信号的a/d变换，通过编码以数字信号形式进行传输。该装置包括依次排列的转接段、第一隔振段、数字段、第一类声阵段、第二类声阵段、第二隔振段和尾绳。各段功能不同、相互独立，各段之间采用钛合金连接器相连，外部采用聚氨酯护套，内部填充轻萘油。
4.专利文献cn2682429y涉及一种水声信号接收设备的装置，特别是涉及一种数字化拖曳线列阵装置。包括：转接段、隔振段、电子段、声阵段、尾绳段，其特征是：所述拖曳线列阵的各段次序为转接段、隔振段、电子段、声阵段、电子段、隔振段、尾绳段，并且转接段与传输介质相连。
5.数字化拖曳线列阵生产过程需经过装配、调试、试验和验收等工艺环节。由于该装置各段功能独立，在调试阶段需要等待转接段、数字段、声阵段全部完成装配后，也就是将各段连接成具备完整电气功能的整阵后，才能对其进行调试，造成了生产现场长时间等待的情况出现。另一方面，各段电路模块数量众多、装配工艺复杂，完成装配通电调试时，经常会出现各种各样的异常情况。如果将有异常的各段连接成整阵调试时，由于各段故障的耦合性和关联性，会让整阵故障情况更加复杂，很难判断具体故障模式，不便于故障隔离和故障定位，造成调试工作无从下手，耗费了大量调试时间。这两方面都严重降低了数字化拖曳线列阵的生产效率，进而影响到企业经济效益。故需要提供一种独立连接数字化拖曳线列阵各段的调试装置。


技术实现要素：

6.针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种数字化拖曳线列阵调试装置。
7.根据本实用新型提供的一种数字化拖曳线列阵调试装置，包括：拖线阵测试仪、采集传输装置、同步控制装置、转接装置、采集转换装置以及专用电源装置；
8.所述拖线阵测试仪、采集传输装置、同步控制装置、转接装置、采集转换装置以及专用电源装置连接数字化拖曳线列阵；
9.所述数字化拖曳线列阵包括：转接段、数字段以及声阵段；
10.所述采集传输装置连接声阵段和数字段，所述同步控制装置连接声阵段和转接段，所述转接装置连接数字段和所述拖线阵测试仪，所述采集转换装置连接声阵段和所述
拖线阵测试仪。
11.线阵测试仪、采集传输装置、同步控制装置、转接装置、采集转换装置以及专用电源装置构成一套完整的调试装置，各装置之间可以组合使用，实现对数字化拖曳线列阵整阵和转接段、数字段以及声阵段各单段独立调试能力，大大提高数字化拖曳线列阵调试效率，缩短产品生产周期。
12.优选地，所述采集传输装置包括：电源模块、采集传输模块、钛合金连接器以及采集传输装置箱体；
13.所述采集传输装置箱体内安装电源模块、采集传输模块以及钛合金连接器；
14.所述采集传输装置的电源模块连接采集传输模块，所述采集传输装置的采集传输模块连接声阵段并通过钛合金连接器连接数字段。
15.采集传输装置将模拟产生的声阵段编码信号发送至数字段。
16.优选地，所述同步控制装置包括：电源模块、钛合金连接器、同步控制模块以及同步控制装置箱体；
17.所述同步控制装置箱体内安装电源模块、钛合金连接器以及同步控制模块；
18.所述同步控制装置的电源模块连接同步控制模块，所述同步控制装置的同步控制模块分别通过钛合金连接器连接声阵段和转接段。
19.同步控制装置能够控制声阵段同步采样，并将数据发送至转接段。其中电源模块为同步控制模块提供直流电平；同步控制模块向声阵段发送同步信号，同时控制声阵段同步采样，并将采集数据打包发送至转接段。
20.优选地，所述转接装置包括：电源模块、钛合金连接器、转接模块、光纤连接器以及转接装置箱体；
21.所述转接装置箱体内安装电源模块、钛合金连接器、转接模块以及光纤连接器；
22.所述转接装置的电源模块连接转接模块，所述转接装置转接模块通过钛合金连接器连接数字段并通过光纤连接器连接拖线阵测试仪。
23.转接装置能够接收数字段打包数据，并将数据发送至拖线阵测试仪。其中电源模块为转接模块提供直流电平；转接模块将数字段编码信号经过转换后，发送至拖线阵测试仪。
24.优选地，所述采集转换装置包括：电源模块、钛合金连接器、同步控制模块、转接模块、光纤连接器以及采集转换装置箱体；
25.所述采集转换装置箱体内安装电源模块、钛合金连接器、同步控制模块、转接模块以及光纤连接器；
26.所述采集转换装置的电源模块连接同步控制模块和转接模块；
27.所述采集转换装置的同步控制模块通过钛合金连接器连接声阵段，所述采集转换装置的转接模块通过光纤连接器连接拖线阵测试仪。
28.采集转换装置能够控制声阵段同步采样，并将声阵段编码信号打包转换后发送至拖线阵测试仪。
29.优选地，所述专用电源装置包括：钛合金连接器、低压电源模块、高压电源模块、电压表、电流表以及专用电源装置箱体；
30.所述专用电源装置箱体内安装钛合金连接器、低压电源模块、高压电源模块、电压
表、电流表。
31.优选地，所述拖线阵测试仪包括：主控板、信号处理板、接口板以及拖线阵测试仪箱体；
32.所述拖线阵测试仪箱体内安装主控板、信号处理板以及接口板，所述主控板连接信号处理板，所述信号处理板连接接口板。
33.拖线阵测试仪是数字化拖曳线列阵的测量仪器，接收转接段发送的数字编码信号，经过数字解码及协议解析后，以图形或数字形式展现数字化拖曳线列阵内部水听器和非声传感器工作状态，是检查数字化拖曳线列阵工作状态的主要手段。
34.优选地，所述低压电源模块连接声阵段并为声阵段提供模拟电源，所述低压电源模块采用48v直流电源；
35.所述高压电源模块连接数字段和声阵段并为数字段和声阵段提供数字电源，所述高压电源模块采用110v直流电源。
36.与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
37.1、本技术数字化拖曳线列阵各单段独立连接各调试装置，无需等数字化拖曳线列阵组成整阵后再安装调试装置。
38.2、本装置体积小巧、方便携带的特点，便于在外场进行数字化拖曳线列阵调试维修作业。
附图说明
39.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
40.图1为数字化拖曳线列阵调试设备组成框图；
41.图2为转接段调试设备组成框图；
42.图3为数字段调试设备组成框图；
43.图4为声阵段调试设备组成框图(一)；
44.图5为声阵段调试设备组成框图(二)；
45.图6为采集传输装置组成框图；
46.图7为同步控制装置组成框图；
47.图8为转接装置组成框图；
48.图9为采集转换装置组成框图；
49.图10为专用电源装置组成框图；
50.图11为拖线阵测试仪组成框图；
51.图中所示：
[0052][0053]
具体实施方式
[0054]
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
[0055]
实施例1
[0056]
如图1至图5所示，本实施例包括：拖线阵测试仪1、采集传输装置2、同步控制装置3、转接装置4、采集转换装置5以及专用电源装置6；拖线阵测试仪1、采集传输装置2、同步控制装置3、转接装置4、采集转换装置5以及专用电源装置6连接数字化拖曳线列阵；数字化拖曳线列阵包括：转接段、数字段以及声阵段，采集传输装置2连接声阵段和数字段，同步控制装置3连接声阵段和转接段，转接装置4连接数字段和拖线阵测试仪1，采集转换装置5连接声阵段和拖线阵测试仪1。
[0057]
如图6所示，采集传输装置2包括：电源模块7、采集传输模块8、钛合金连接器9以及采集传输装置箱体20；采集传输装置箱体20内安装电源模块7、采集传输模块8以及钛合金连接器9，采集传输装置2的电源模块7连接采集传输模块8，采集传输装置2的采集传输模块8连接声阵段并通过钛合金连接器9连接数字段。
[0058]
如图7所示，同步控制装置3包括：电源模块7、钛合金连接器9、同步控制模块10以及同步控制装置箱体21；同步控制装置箱体21内安装电源模块7、钛合金连接器9以及同步控制模块10，同步控制装置3的电源模块7连接同步控制模块10，同步控制装置3的同步控制模块10分别通过钛合金连接器9连接声阵段和转接段。
[0059]
如图8所示，转接装置4包括：电源模块7、钛合金连接器9、转接模块11、光纤连接器12以及转接装置箱体22；转接装置箱体22内安装电源模块7、钛合金连接器9、转接模块11以
及光纤连接器12，转接装置4的电源模块7连接转接模块11，转接装置4转接模块11通过钛合金连接器9连接数字段并通过光纤连接器12连接拖线阵测试仪1。
[0060]
如图9所示，采集转换装置5包括：电源模块7、钛合金连接器9、同步控制模块10、转接模块11、光纤连接器12以及采集转换装置箱体23；采集转换装置箱体23内安装电源模块7、钛合金连接器9、同步控制模块10、转接模块11以及光纤连接器12，采集转换装置5的电源模块7连接同步控制模块10和转接模块11，采集转换装置5的同步控制模块10通过钛合金连接器9连接声阵段，采集转换装置5的转接模块11通过光纤连接器12连接拖线阵测试仪1。
[0061]
如图10所示，专用电源装置6包括：钛合金连接器9、低压电源模块13、高压电源模块14、电压表15、电流表16以及专用电源装置箱体24；专用电源装置箱体24内安装钛合金连接器9、低压电源模块13、高压电源模块14、电压表15、电流表16。低压电源模块13连接声阵段并为声阵段提供模拟电源，低压电源模块13采用48v直流电源，高压电源模块14连接数字段和声阵段并为数字段和声阵段提供数字电源，高压电源模块14采用110v直流电源。
[0062]
如图11所示，拖线阵测试仪1包括：主控板17、信号处理板18、接口板19以及拖线阵测试仪箱体25；拖线阵测试仪箱体25内安装主控板17、信号处理板18以及接口板19，主控板17连接信号处理板18，信号处理板18连接接口板19。
[0063]
实施例2
[0064]
实施例2作为实施例1的优选例。
[0065]
本实施例包括：拖线阵测试仪1、采集传输装置2、同步控制装置3、转接装置4、采集转换装置5和专用电源装置6，各装置构成一套完整调试装置，各装置之间可以组合使用。本实施例具备了对数字化拖曳线列阵各单段独立调试能力，大大提高数字化拖曳线列阵调试效率，降低调试复杂度，进而缩短产品生产周期。同时该调试装置具备体积小巧、方便携带等优点，便于数字化拖曳线列阵外场维修作业。
[0066]
如图6所示，采集传输装置2由电源模块7、采集传输模块8、钛合金连接器9和采集传输装置箱体20部分组成，能够模拟产生声阵段编码信号，通过钛合金连接器9与待调装置的数字段互连，将声阵段编码信号送至待调装置的数字段。
[0067]
电源模块7为5v直流电源，为采集传输模块8提供直流电平；采集传输模块8通过fpga仿真产生声阵段编码信号，包含水听器声信号、姿态传感器信号和压力传感器信号。为便于调试，仿真信号可以采用固定码或正弦波形式；钛合金连接器9用于采集传输装置2与待调装置数字段互连，通过双绞线实现编码信号传输。
[0068]
如图7所示，同步控制装置3由电源模块7、同步控制模块10、钛合金连接器9和同步控制装置箱体21组成，与待调装置声阵段互连，能够控制待调装置声阵段同步采样，并将数据发送至转接装置4。
[0069]
电源模块7为5v直流电源，为同步控制模块提供直流电平；同步控制模块向待调装置声阵段发送同步信号，控制其同步采样，并将采集数据打包发送至转接装置4，编码信号采用复合atm协议。同步控制模块可以产生4路同步时钟，这样可以控制4个待调装置声阵段，并同步把这4个待调装置声阵段发送的串行编码信号整合再进行传输；钛合金连接器9用于同步控制装置3与待调装置声阵段互连，通过双绞线实现编码信号传输。
[0070]
如图8所示，转接装置4由电源模块7、转接模块11、钛合金连接器9、光纤连接器12和转接装置箱体22组成，与待调装置数字段互连，接收待调装置数字段打包数据，并将数据
发送至拖线阵测试仪1。
[0071]
电源模块7为5v直流电源，为转接模块11提供直流电平；转接模块11将待调装置数字段编码信号进行光电转换，通过光缆将编码信号发送至拖线阵测试仪1；光纤连接器12实现拖线阵测试仪1和转接装置4互连，通过光纤传输atm复合协议编码信号。
[0072]
如图9所示，采集转换装置5由电源模块7、同步控制模块10、转接模块11、光纤连接器12、钛合金连接器9和采集转换装置箱体23组成，与待调装置声阵段互连，控制待调装置声阵段同步采样，将待调装置声阵段编码信号打包转换后发送至拖线阵测试仪1。
[0073]
电源模块7为5v直流电源，为转接模块11和同步控制模块10提供直流电平；同步控制模块10向待调装置声阵段发送同步信号，控制其同步采样，并将采集数据打包发送至转接模块11，编码信号采用复合atm协议。同步控制模块10可以产生4路同步时钟，这样可以控制4个待调装置声阵段，并同步把这4个待调装置声阵段发送的串行编码信号整合再进行传输；转接模块11将同步控制模块10发送的编码信号进行光电转换，通过光缆将编码信号发送至拖线阵测试仪1；钛合金连接器9用于同步控制装置3与待调装置声阵段互连，通过双绞线传输编码信号；光纤连接器12实现拖线阵测试仪1和采集转换装置5互连，通过光纤传输atm复合协议编码信号。
[0074]
如图10所示，专用电源装置6由低压电源模块13、高压电源模块14、电压表15、电流表16和专用电源装置箱体24组成，为数字化拖曳线列阵整阵和各段供电。
[0075]
低压电源模块13为48v直流电源，为待调装置声阵段提供模拟电源；高压电源模块14为110v直流电源，为待调装置数字段、声阵段提供数字电源；120v直流电压表15、10a直流电流表16用于检测待调数字化拖曳线列阵工作状态。
[0076]
如图11所示，拖线阵测试仪1包括硬件和软件两部分，其中硬件包括拖线阵测试仪箱体25、机箱、主控板17、信号处理板18以及接口板19，软件包括信号处理软件和显控软件。拖线阵测试仪1接收待调装置转接段发送的数字编码信号，经过数字解码及协议解析后，以图形或数字形式展现数字化拖曳线列阵内部水听器和非声传感器工作状态。
[0077]
接口板19将待调装置光信号，按照协议转换为数字信号，通过机箱内部link口将数据传递至信号处理板18；信号处理板18通过数据类型转化、量化、打包整理、谱级计算、参数解析等处理，提交主控程序显示。主控程序根据人机界面控制，通过机箱总线获取信号处理板18内存中数据，从而完成通道波形和非声传感器等显示。
[0078]
实施例3
[0079]
如图1所示，专用电源装置6为数字化拖曳线列阵整阵提供高压直流电平和低压直流电平,并显示整阵工作的电压和电流信息。拖线阵测试仪1接收转接段发送的数字编码信号，以图形和数字形式展现数字化拖曳线列阵内部水听器和非声传感器工作状态。
[0080]
如图2所示，采集传输装置2能够模拟声阵段同步采样，并将声阵段编码信号发送至同步控制装置3，编码信号经同步控制装置3打包后，发送至转接段。专用电源装置6为转接段提供低压直流电平,并显示转接段工作的电压和电流信息。拖线阵测试仪1接收转接段发送的数字编码信号，以图形和数字形式展现数字化拖曳线列阵内部水听器和非声传感器工作状态。
[0081]
如图3所示，采集传输装置2能够模拟声阵段同步采样，并将声阵段编码信号发送至数字段，编码信号经数字段打包后，发送至转接装置4，拖线阵测试仪1接收转接装置4发
送的数字编码信号，以图形和数字形式展现数字化拖曳线列阵内部水听器和非声传感器工作状态。专用电源装置6为数字段提供高压直流电平,并显示数字段工作的电压和电流信息。
[0082]
如图4所示，采集转换装置5能够控制声阵段同步采样，并将声阵段编码信号打包转换后发送至拖线阵测试仪1。拖线阵测试仪1接收采集转换装置5发送的数字编码信号，以图形和数字形式展现数字化拖曳线列阵内部水听器和非声传感器工作状态。专用电源装置6为声阵段提供低压直流电平,并显示声阵段工作的电压和电流信息。
[0083]
如图5所示，为调试声阵段的另一种方法，同步控制装置3实现声阵段同步采样及信号编码，转接装置4完成编码信号打包后，发送至拖线阵测试仪1，能够以图形和数字形式展现数字化拖曳线列阵内部水听器和非声传感器工作状态。专用电源装置6为声阵段提供低压直流电平,并显示声阵段工作的电压和电流信息。
[0084]
在本技术的描述中，需要理解的是，术语“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技术和简化描述，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技术的限制。
[0085]
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。