一种全天候声呐监测设备的制作方法

本发明涉及海底监测技术领域，尤其是一种全天候声呐监测设备。

背景技术：

海洋中资源丰富，含有大量的生物，对海底生物的研究，能为人类带来很多的帮助，因此对海底生物进行监测，是非常必要的。

但由于海底本身阳光少，生物对光线抵触大，采用人工开启潜艇式观测设备进入海底，会影响整个海底环境，无法准确地监测到海底真实情况。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提出一种全天候声呐监测设备，能全天候对海底进行监测，及时发送获取的信息。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种全天候声呐监测设备，包括电能供应装置和监测装置，所述电能供应装置包括漂浮设备、发电设备、蓄电设备和收放卷设备，所述发电设备、蓄电设备和收放卷设备均固定在所述漂浮设备上；所述发电设备包括太阳能电池和风力发电设备，与所述蓄电设备连接，所述收放卷设备包括电机和转轴，所述电机与所述蓄电设备连接，驱动所述转轴旋转；所述监测装置包括密封主体、气囊、声呐装置和气体压缩机，所述密封主体内设有高压气体腔，所述气体压缩机两端分别与所述高压气体腔与所述气囊连通，所述高压气体腔与所述气囊之间还设有带调节阀的导气管，所述高压气体腔、所述气体压缩机、所述气囊与所述导气管构成气体循环通道；所述气囊固定在所述密封主体外壁上，所述声呐装置固定在所述密封主体上表面上；所述转轴上缠绕连接线，所述连接线包括输电线，所述输电线连接所述蓄电设备和声呐装置、所述气体压缩机。

进一步地，还包括有推进器，所述推进器固定在所述密封主体上，与所述控制装置连接。

进一步地，所述电能供应装置还包括通讯装置，经数据线与所述声呐装置连接。

进一步地，所述电源供应装置包括控制装置，与所述通讯装置、所述声呐装置以及所述气体压缩机、所述电机连接。

进一步地，所述控制装置包括存储器，存储所述声呐装置获取的信息。

进一步地，所述密封主体上设有与所述控制装置连接的红外摄像装置。

进一步地，所述推进器设有至少一个，受控转动连接在所述密封主体上。

进一步地，所述气囊固定在所述球形的下部。

进一步地，所述红外摄像装置外罩设有透明窗。

进一步地，所述受控转动连接为水平0-180度旋转。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：采用漂浮设备上设置太阳能电池和风力发电设备，为水中可上下升降的声呐监测提供能源，使得整个监测设备能全天候地监测海底情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明全天候声呐监测设备的结构示意图；

图示标记：

1-电能供应装置、11-船体、12-太阳能电池、13-风力发电机、14-蓄电池、15-电机、16-转轴、2-监测装置、21-密封壳体、22-高压气体腔、23-气体压缩机、24-气囊、25-调节阀、26-声呐装置、27-红外摄像装置、28-推进器、29-转轴、3-连接线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1所示，一种全天候声呐监测设备，包括电能供应装置1和监测装置2，所述电能供应装置1包括漂浮设备、发电设备、蓄电设备和收放卷设备，所述发电设备、蓄电设备和收放卷设备均固定在所述漂浮设备上；所述发电设备包括太阳能电池12和风力发电机13，与所述蓄电设备如蓄电池14连接，所述收放卷设备包括电机15和转轴16，所述电机15与所述蓄电设备连接，驱动所述转轴16旋转；所述监测装置2包括密封主体21、气囊24、声呐装置26和气体压缩机23，所述密封主体21内设有高压气体腔22，所述气体压缩机26两端分别与所述高压气体腔22与所述气囊24连通，所述高压气体腔22与所述气囊24之间还设有带调节阀25的导气管，所述高压气体腔22、所述气体压缩机23、所述气囊24与所述导气管构成气体循环通道；所述气囊24固定在所述密封主体21外壁上，所述声呐装置26固定在所述密封主体21上表面上；所述转轴16上缠绕连接线3，所述连接线3包括输电线，所述输电线连接所述蓄电设备和声呐装置26、所述气体压缩机23。

上述的漂浮设备包括船体11，尤其是不易翻的船体，如图1的不倒翁式结构，其上顶面铺设有太阳能电池12，以及设有风力发电机13，利用海绵上日照和风力两种自然力量，获得电能，为整个设备提供能量。利用日光或风力产生的电能，在蓄电池14中得以储存。

收放卷设备中，电机15由蓄电池14提供电源，驱动转轴16转动，转动的转轴16带动连接线3在其上缠绕或散开，因此可相对分开或收拢电能供应装置1和监测装置2之间到一定的距离，如固定两者中一个，另一个在一定范围内进行移动。

另外根据使用需要，电能供应装置1可适配多个监测装置2，即与多个监测装置2进行连接。

收放卷设备具体安设在漂浮设备的底部，转轴16架设在其中，连接线3由漂浮设备底部穿出与监测装置2连接。

电能供应装置1还包括通讯装置，经数据线与所述声呐装置26连接。将声呐装置26收集的信息传输至工作站。

电源供应装置1包括控制装置，与所述通讯装置、所述声呐装置26以及所述气体压缩机23、所述电机15连接，控制这些设备的运行。控制装置包括存储器，存储所述声呐装置26获取的信息。

监测装置2中，调控密封主体21的上升或下降，利用改变气囊24的体积变化，使得密封主体21所受浮力发生变化。具体为，在需要将本监测装置2送至海底时，气体压缩机23将气囊24的气体吸出干净，形成的高压气输送至高压气体腔22，直至气囊24缩小至最小体积，此时密封主体21所受浮力小于其自重，会下沉至海底。反之，监测装置2回升或升至海面时，打开调节阀25，高压气体腔22内的高压气经导气管排放至气囊24中，可调控调节阀25的排气量，控制气囊24的体积，从而达到上升速度和高度的调控。

上述零部件具体分别为：高压气体腔22为容积固定的金属密封腔，耐压30mpa，如瓶状、罐状等耐压形状，带单向导通的出入口，入口与气体压缩机23连通，出口与导气管连接。气囊24为弹性材质制成的腔体，如橡胶，能发生形变，容积为高压气体腔22的15-25倍。调节阀25可设为电动式的，如电磁阀，可由控制装置来调控开关。

在密封主体21的上部设有声呐装置26，利用声呐装置26对海底环境进行监测。其中声呐装置26具体包括被动声呐、主动声呐，主动声呐向水中发射声波，通过接收水下物体反射的回波发现目标，并测量其参量；目标距离可通过发射原声波与回波到达的时间差估计；目标方位则通过测量接收声阵中两子阵间的差异得到。主动声呐由发射机、声阵、接收机(包括信号处理)、显示控制台几个部分组成。而被动声呐通过接收目标的辐射噪声探测目标，并测定其参量；它由接收声阵、接收机(信号处理)和显示控制台三部分组成。声呐装置26与控制装置连接，声呐装置26工作以及所收集到的信息均由控制装置来调控。

密封主体21本身为密度分布高低不对称的球体，上轻下重，确保其上方的声呐装置26能始终处于上方，对周围的海底环境进行监测。在实际设置时，在密封主体21球体内，高压气体腔22设在上部，其余设备设在下部。

在声呐机器人的下方设有推进器28，利用推进器28驱动声呐机器人在海中前后移动，尤其是推进器28经转轴29连接在声呐机器人下部，推进器28绕转轴29的转动角度为0-180度，即意味着推进器28可随意调整声呐机器人的前进方向。

推进器28为旋转叶片式或喷水式，一侧经轴承座与转轴29连接，而推进器28在转轴29上的转动，由电机驱动完成。上述推进器28及电机均与控制装置连接，由控制装置来调控运行。

推进器28设有至少一个，最佳数量为三个，分布在密封主体1下方。

控制装置包括控制器，用于收集声呐装置26收集的信号，并控制推进器28的运行；还包括充电电池、存储器和通讯设备，充电电池、存储器和通讯设备均与控制器连接。

密封主体21上还设有红外摄像装置27，通过红外方式监测海底的生物情况，在红外摄像装置外罩设有透明窗。

充电电池提供所有用电设备的电源，可事先充满；存储器便于储存声呐装置26以及红外摄像装置收集的信息；通讯设备可将上述收集的信息发送给服务站。

本发明全天候声呐监测设备，利用气体通道循环流动，改变了监测装置2所受浮力大小，可沉入海底或浮于水面。在海底里再结合上面的声呐装置以及红外摄像装置，收集海底生物情况。由于采用声呐方式、红外摄像方式，对海底环境影响小，所收集的信息准确可靠。同时利用电能供应装置1提供的电能供应，使得本发明监测设备能全天候进行监测。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。