专利名称：无线网络测深仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种海洋測深装置，尤其是一种安装方便、操作容易、測量结果准确，可有效优化测量过程及提高测量效率的无线网络测深仪。
背景技术：
在海洋测绘技术领域，回声測深一直是强有力的水深測量手段，由于它可以在船只航行时快速而准确地测得水深的连续数据，回声测深仪便成为水深测量的主要仪器，现已广泛地应用于航道勘测、海底地形调查、海道測量、船只导航定位等方面。公知回声測深仪的结构是在空心柱体内下端设有换能器基阵，换能器基阵通过电缆与收发转换开关相接，收发转换开关再分别与发射模块及接收模块相接，发射模块及接收模块的输出与数据信号处理模块相接，与数据信号处理模块有线相接有显控终端(显示屏、键盘)等。即空心 柱体及换能器构成换能器管，而收发转换开关、发射模块、接收模块、数据信号处理模块及显控终端等构成主机，换能器管通过电缆与主机相接。测深时，将换能器管固定在測量船舷上，位于头端的换能器置于水下，主机则安置在舱面上。工作原理是发射模块通过收发转换开关由换能器从海面向下发射声脉冲，遇到密度不同的海底介质时发生反射，反射后的声脉冲在海水中向上传播并被海面的换能器所接收，换能器所接收的信号通过接收模块至数据信号处理模块，数据信号处理模块根据声脉冲在海水中往返的时间和其在海水中的声速，计算出换能器至海底的直线距离，即水深，存储并由显控终端显示出来。上述回声測深仪在实际使用过程中，尤其是使用小型渔船等进行即时安装拆卸时，存在着如下问题
(O电缆连接方式不仅安装麻烦，费时费力，増加了測量人员现场工作量，而且限制了主机的安置范围和測量人员的活动范围，操控灵活性差；
(2)集成在主机上的単一显控终端只能供ー个测量员实施操控，不具备对多个测深数据同步进行后处理的能力，无法实现对测量过程的实时质量监控，限制了测量过程的优化和效率的提高，有时甚至需要后期进行重测补测；
(3 )无法实现动态吃水自动补偿。
发明内容
本发明是为了解决现有技术所存在的上述问题，提供一种安装方便、操作容易、测量结果准确，可有效优化测量过程及提高测量效率的无线网络测深仪。本发明的技术解决方案是ー种无线网络测深仪,有空心柱体,在空心柱体内下端设有换能器基阵，换能器基阵通过收发转换开关分别与发射模块及接收模块相接，发射模块及接收模块同时与数据信号处理模块相接，所述收发转换开关、发射模块、接收模块及数据信号处理模块排布于空心柱体内，在空心柱体内还有与数据信号处理模块相接有无线网络通信模块和数据记录模块，对无线网络通信模块对应设置有无线显控终端。在空心柱体上还设有电子式吃水检测装置，所述电子式吃水检测装置的输出与数据信号处理模块相接。
所述电子式吃水检测装置是在空心柱体上竖向等间距排列有电容感应阵元，每个电容感应阵元的输出均通过电容数字转换器与微处理器相接，微处理器的输出与数据信号处理模块相接。在空心柱体上还设有与数据信号处理模块相接的卫星定位模块。本发明是将换能器基阵、收发转换开关、发射模块、接收模块、数据信号处理模块、数据记录模块及无线网络通信模块均置于空心柱体内，数据信号处理模块可通过无线网络通信模块与多个便携式显控终端(笔记本电脑、平板电脑、超便携电脑)进行数据信息通信，安装方便、操作容易，減少了測量人员现场工作量，提高了现场操控灵活性；可由多台显控終端对单(多)测量节点的測深数据同步进行后处理，实现了对测量过程的实时质量监控和管理，可以实时动态优化测量过程并彻底杜绝后期重测补测，有效提高測量工作效率；尤其是设置了电子式吃水检测装置，可对测深数据进行实时动态吃水自动补偿，进ー步提高了測深精度。
图I是本发明实施例I的结构示意图。图2是本发明实施例I的电路原理框图。图3是本发明实施例2的结构示意图。图4是本发明实施例2的电路原理框图。图5是本发明实施例2电子式电子式吃水检测装置的结构示意图。
具体实施例方式实施例I :
如图I、图2所示有用316不锈钢或工程塑料等制成的空心柱体1，与现有技术一祥，在空心柱体I内下端设有换能器基阵2，换能器基阵2通过收发转换开关3分别与发射模块4及接收模块5相接，发射模块4及接收模块5同时与数据信号处理模块6相接，与现有技术所不同的是收发转换开关3、发射模块4、接收模块5及数据信号处理模块6排布于空心柱体I内，同时，在空心柱体I内还固定有与数据信号处理模块6相接有无线网络通信模块7和数据记录模块8，对无线网络通信模块7对应设置有无线显控终端9。数据信号处理模块6是以数字信号处理器为核心的计算机系统，处理器选用德州仪器C6000 DSP+ARM架构的0MAP-L128，结合软件实现控制、信号处理和数据管理功能，数据记录模块8采用FLASHRAM ;无线网络通信模块7采用蓝牙适配器、GPRS模块或Wi-Fi适配器等；供电模块采用铁锂电池。可与无线网络通信模块7对应设置多个显控終端9 (笔记本电脑、平板电脑、超便携电脑)，与数据信号处理模块6进行数据信息通信。数据信号处理模块6 —方面接收显控終端送来的指令，调整或控制发射模块4和接收模块5的工作參数(如重复周期、脉冲宽度、工作频率、发射功率等)和工作状态(如发射、等待等)，另ー方面对接收模块5送来的回声信号进行A/D变换后利用软件完成信号处理，将处理结果发送至显控终端9，同时将必要的数据送至与其相连接的数据记录模块8进行存储。实施例2:
如图3、4所示基本结构同实施例1，与实施例I所不同的是在空心柱体I上还设有电子式吃水检测装置10，所述电子式吃水检测装置10的输出与数据信号处理模块6相接，在空心柱体I上还设有与数据信号处理模块6相接的卫星定位模块14。电子式吃水检测装置10可以是现有技术的任何ー种，如干簧管等水深測量仪，数据信号处理模块6可根据所得到的电信号(水深数据)，确定换能器的吃水深度，对测深数据进行实时动态吃水自动补偿。电子式吃水检测装置10最好为如图5所示结构在空心柱体I上竖向等间距排列有电容感应阵元11，电容感应阵元11即导体材料制成的导电片，其排列间距及密度与潮位測量精度相关，间距越小、密度越大，精度越高。利用导线将各电容感应阵元11均与电容数字转换器12 (⑶C)相接，电容数字转换器12的输出与微处理器13相接，微处理器13的输出与数据信号处理模块6相接。电容数字转换器12采用ANALOG DEVICES的AD7147，微处理器13采用PIC单片机。电容感应阵元处于水面之上、下呈现不同电容值的特性，定时自动采集相应水位的电容变化值并经过数据处理即可获得水深数据，具有结构简单、成本低廉及精度1 等优点。·
权利要求
1.ー种无线网络测深仪，有空心柱体(1)，在空心柱体(I)内下端设有换能器基阵(2)，换能器基阵(2)通过收发转换开关(3)分别与发射模块(4)及接收模块(5)相接，发射模块(4)及接收模块(5)同时与数据信号处理模块(6)相接，其特征在于所述收发转换开关(3)、发射模块(4)、接收模块(5)及数据信号处理模块(6)排布于空心柱体(I)内，在空心柱体(I)内还有与数据信号处理模块(6)相接的无线网络通信模块(7)和数据记录模块(8)，与无线网络通信模块(7 )对应设置有无线显控终端(9 )。
2.根据权利要求I所述的无线网络测深仪，其特征在于在空心柱体(I)上还设有电子式吃水检测装置(10)，所述电子式吃水检测装置(10)的输出与数据信号处理模块(6)相接。
3.根据权利要求2所述的无线网络测深仪，其特征在干所述电子式吃水检测装置(10)是在空心柱体(I)上竖向等间距排列有电容感应阵元(11 )，每个电容感应阵元(11)的输出均通过电容数字转换器(12)与微处理器(13)相接，微处理器(13)的输出与数据信号处理模块(6)相接。
4.根据权利要求I所述的无线网络测深仪，其特征在于在空心柱体(I)上还设有与数据信号处理模块(6)相接的卫星定位模块(14)。
全文摘要
本发明公开一种安装方便、操作容易、测量结果准确，可有效优化测量过程及提高测量效率的无线网络测深仪，有空心柱体，在空心柱体内下端设有换能器基阵，换能器基阵通过收发转换开关分别与发射模块及接收模块相接，发射模块及接收模块同时与数据信号处理模块相接，所述收发转换开关、发射模块、接收模块及数据信号处理模块排布于空心柱体内，在空心柱体内还有与数据信号处理模块相接有无线网络通信模块和数据记录模块，对无线网络通信模块对应设置有无线显控终端。
文档编号G01S15/08GK102841351SQ20121029702
公开日2012年12月26日 申请日期2012年8月21日 优先权日2012年8月21日
发明者刘雁春, 付建国, 王海亭 申请人:刘雁春, 付建国, 王海亭