CN107380381A - 一种可漂浮的潜水*** - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可漂浮的潜水***，包括下潜装置、漂浮装置、岸基控制装置、第一线缆；所述第一线缆经第一端缠绕收纳后固定于漂浮装置之上，第一线缆第二端与下潜装置连接；所述漂浮装置经第一线缆与下潜装置进行通讯和电力传输；所述岸基控制装置控制漂浮装置和下潜装置在水中的运动。本发明可通过有线或无线控制漂浮装置和下潜装置整体在水面上移动，到达目的地后再将下潜装置下潜。

Description

一种可漂浮的潜水***

技术领域

本发明涉及潜水设备技术领域，尤其涉及一种可漂浮的潜水***。

背景技术

随着人类对海洋认识的不断深入，对海洋的探索逐渐由海面转向海下和海底，潜水***成为海洋水下科考的必要装备。但目前大型的潜水***，一般由船只拖往目的地进行下潜，其不管是否用电池驱动推进器都还需要用线缆和母船相连以便于操控；小型的潜水***，一般通过线缆与岸边的控制装置或载人船只相连，很难做到无线远程控制。

综上可知，所述潜水***，实际中存在不便的问题，所以有必要加以改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种可漂浮的潜水***，其可通过有线或无线控制漂浮装置和下潜装置整体在水面上移动，到达目的地后再将下潜装置下潜。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种可漂浮的潜水***，包括下潜装置、漂浮装置、岸基控制装置、第一线缆；所述第一线缆经第一端缠绕收纳后固定于漂浮装置之上，第一线缆第二端与下潜装置连接；所述漂浮装置经第一线缆与下潜装置进行通讯和电力传输；所述岸基控制装置控制漂浮装置和下潜装置在水中的运动。

较佳地，所述漂浮装置包括漂浮装置控制器、漂浮装置推进器组、第二支架、两浮筒、第二通讯模块、GPS模块、航向信号灯；所述漂浮装置控制器分别与漂浮装置推进器组、第二通讯模块、GPS模块、航向信号灯电性连接；所述两浮筒分别设置于第二支架下部的两外侧；所述漂浮装置推进器组设置于浮筒底部。

较佳地，所述下潜装置包括下潜装置控制器、第一支架、下潜装置推进器组、第三通讯模块；所述下潜装置控制器分别与下潜装置推进器组、第三通讯模块电性连接；所述第三通讯模块经第一线缆与第二通讯模块电性连接；所述下潜装置推进器组设置于第一支架内部的下侧。

较佳地，所述下潜装置还包括第一潜水灯、机械手潜水灯、机械手、采样器、喂食器、全景摄像头组、立体摄像头组、机械手摄像头组、图像回传处理模块；所述第一潜水灯、机械手潜水灯、机械手、采样器均包括两个；所述下潜装置控制器分别与第一潜水灯、机械手潜水灯、图像回传处理模块、机械手、采样器、喂食器电性连接；所述图像回传处理模块分别与全景摄像头组、立体摄像头组、机械手摄像头组电性连接；所述采样器、喂食器均设置可由下潜装置控制器控制开闭的开口；所述机械手设置于第一支架一端下侧；所述机械手潜水灯、机械手摄像头组均设置于机械手的手臂上；所述采样器、喂食器均设置于两机械手的手臂之间，且两采样器分别设置于喂食器两端；所述第一潜水灯设置于机械手一端的上侧；所述立体摄像头组、全景摄像头组均设置于机械手、第一潜水灯之间。

较佳地，所述岸基控制装置包括箱体、岸基控制器、第一通讯模块、控制终端、第一电池、监视终端、第一电池充放电管理模块；所述岸基控制器分别与第一通讯模块、控制终端、第一电池、监视终端电性连接；所述第一电池经第一电池充放电管理模块连接市电；所述第一通讯模块经第二线缆与第二通讯模块电性连接；所述岸基控制器、第一通讯模块、控制终端、第一电池、监视终端、第一电池充放电管理模块均设置于箱体内。

较佳地，所述潜水***还包括第二线缆；所述第二线缆经第一端缠绕收纳后固定于漂浮装置之上，第二线缆第二端与岸基控制装置连接；所述岸基控制装置经第二线缆与漂浮装置进行通讯和电力传输。

较佳地，所述控制终端包括控制面板、触控屏、操作杆、按键；所述控制面板分别与触控屏、操作杆、按键、岸基控制器电性连接；所述监视终端包括图像输出处理模块、高亮监视器、全景视频眼镜、立体眼镜；所述图像输出处理模块分别与高亮监视器、全景视频眼镜、立体眼镜、岸基控制器电性连接。

较佳地，所述岸基控制装置还包括第一无线天线；所述第一无线天线经第一通讯模块与岸基控制器电性连接；所述漂浮装置还包括第二无线天线、第二电池、第二电池充放电管理模块、两太阳能电池板；所述第二电池一端经第二电池充放电管理模块与太阳能电池板电性连接，另一端与漂浮装置控制器电性连接；所述太阳能电池板设置于第二支架上部的两外侧；所述第二无线天线经第二通讯模块与漂浮装置控制器电性连接；所述第一无线天线与第二无线天线进行无线通讯。

较佳地，所述太阳能电池板为折叠太阳能电池板，其可沿长度方向进行折叠。

较佳地，所述潜水***还包括两绞盘，均设置在漂浮装置的顶部；所述两绞盘分别缠绕有第一线缆、第二线缆；所述漂浮装置推进器组、下潜装置推进器组均包括四个推进器。

采用上述方案，本发明的有益效果是：

1)该***包括漂浮装置和下潜装置，***到达目的地后再将下潜装置下潜，避免了人工将下潜装置运送到目的地再下潜的麻烦，且漂浮装置和下潜装置两者同时移动至目的地后再将下潜装置下沉，避免第二线缆在移动过程中被水中杂物勾住；

2)可以通过GPS模块设定漂浮装置和下潜装置的航线，且当失控时可以根据预设路线返航；

3)岸基控制装置与漂浮装置之间既可以通过有线控制又可以通过无线控制，控制形式多样；

4)太阳能电池板为折叠太阳能电池板，其可沿长度方向进行折叠，在遇到风浪的时候可以控制其进行折叠自保；

5)漂浮装置和下潜装置各自有推进器，有利于结合GPS模块的导航信息在流动水面定位保持等功能；

6)科考时有全景摄像头组、立体摄像头组、机械手摄像头组将图像回传，岸基控制装置中的高亮监视器、全景视频眼镜、立体眼镜可很好地观察和体验水下场景，且控制终端有多种控制设备可用。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的省却岸基控制装置立体图；

图3为图2省却下潜装置的立体图；

图4为本发明的下潜装置立体图；

图5为本发明的原理性框图；

其中，附图标识说明：

1—下潜装置， 2—漂浮装置，

3—岸基控制装置， 4—第一线缆，

5—第二线缆， 6—绞盘，

101—下潜装置控制器， 102—第一支架，

103—下潜装置推进器组， 104—第三通讯模块，

105—第一潜水灯， 106—机械手潜水灯，

107—机械手， 108—采样器，

109—喂食器， 110—全景摄像头组，

111—立体摄像头组， 112—机械手摄像头组，

113—图像回传处理模块， 201—漂浮装置控制器，

202—漂浮装置推进器组， 203—第二支架，

204—浮筒， 205—第二通讯模块，

206—GPS模块， 207—航向信号灯，

208—第二无线天线， 209—第二电池，

210—太阳能电池板， 211—第二电池充放电管理模块，

301—箱体， 302—岸基控制箱，

303—第一通讯模块， 304—控制终端，

305—第一电池， 306—监视终端，

307—第一无线天线， 308—第一电池充放电管理模块，

3041—控制面板， 3042—触控屏，

3043—操作杆， 3044—按键，

3061—图像输出处理模块， 3062—高亮监视器，

3063—全景视频眼镜， 3064—立体眼镜。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

参照图1至5所示，本发明提供一种可漂浮的潜水***，包括下潜装置1、漂浮装置2、岸基控制装置3、第一线缆4；所述第一线缆4经第一端缠绕收纳后固定于漂浮装置2之上，第一线缆4第二端与下潜装置1连接；所述漂浮装置2经第一线缆4与下潜装置1进行通讯和电力传输；所述岸基控制装置3控制漂浮装置2和下潜装置1在水中的运动。

其中，所述漂浮装置2包括漂浮装置控制器201、漂浮装置推进器组202、第二支架203、两浮筒204、第二通讯模块205、GPS模块206、航向信号灯207；所述漂浮装置控制器201分别与漂浮装置推进器组202、第二通讯模块205、GPS模块206、航向信号灯207电性连接；所述两浮筒204分别设置于第二支架203下部的两外侧；所述漂浮装置推进器组202设置于浮筒204底部。

所述下潜装置1包括下潜装置控制器101、第一支架102、下潜装置推进器组103、第三通讯模块104；所述下潜装置控制器101分别与下潜装置推进器组103、第三通讯模块104电性连接；所述第三通讯模块104经第一线缆4与第二通讯模块205电性连接；所述下潜装置推进器组103设置于第一支架102内部的下侧。所述下潜装置1还包括第一潜水灯105、机械手潜水灯106、机械手107、采样器108、喂食器109、全景摄像头组110、立体摄像头组111、机械手摄像头组112、图像回传处理模块113；所述第一潜水灯105、机械手潜水灯、机械手、采样器均包括两个；所述下潜装置控制器分别与第一潜水灯、机械手潜水灯106、图像回传处理模块113、机械手107、采样器108、喂食器109电性连接；所述图像回传处理模块113分别与全景摄像头组110、立体摄像头组111、机械手摄像头组112电性连接；所述采样器108、喂食器109均设置可由下潜装置控制器101控制开闭的开口；所述机械手107设置于第一支架102一端下侧；所述机械手潜水灯106、机械手摄像头组112均设置于机械手107的手臂上；所述采样器108、喂食器109均设置于两机械手107的手臂之间，且两采样器108分别设置于喂食器109两端；所述第一潜水灯105设置于机械手107一端的上侧；所述立体摄像头组111、全景摄像头组110均设置于机械手107、第一潜水灯105之间。

所述岸基控制装置3包括箱体301、岸基控制器302、第一通讯模块303、控制终端304、第一电池305、监视终端306、第一电池充放电管理模块308；所述岸基控制器302分别与第一通讯模块303、控制终端304、第一电池305、监视终端306电性连接；所述第一电池305经第一电池充放电管理模块308连接市电；所述第一通讯模块303经第二线缆5与第二通讯模块205电性连接；所述岸基控制器302、第一通讯模块303、控制终端304、第一电池305、监视终端306、第一电池充放电管理模块308均设置于箱体301内。

所述潜水***还包括第二线缆5；所述第二线缆5经第一端缠绕收纳后固定于漂浮装置2之上，第二线缆5第二端与岸基控制装置3连接；所述岸基控制装置3经第二线缆5与漂浮装置2进行通讯和电力传输。所述控制终端304包括控制面板3041、触控屏3042、操作杆3043、按键3044；所述控制面板3041分别与触控屏3042、操作杆3043、按键3044、岸基控制器302电性连接；所述监视终端306包括图像输出处理模块3061、高亮监视器3062、全景视频眼镜3063、立体眼镜3064；所述图像输出处理模块3061分别与高亮监视器3062、全景视频眼镜3063、立体眼镜3064、岸基控制器302电性连接。

所述岸基控制装置3还包括第一无线天线307；所述第一无线天线307经第一通讯模块303与岸基控制器302电性连接；所述漂浮装置2还包括第二无线天线208、第二电池209、第二电池充放电管理模块211、两太阳能电池板210；所述第二电池209一端经第二电池充放电管理模块211与太阳能电池板210电性连接，另一端与漂浮装置控制器201电性连接；所述太阳能电池板210设置于第二支架203上部的两外侧；所述第二无线天线208经第二通讯模块205与漂浮装置控制器201电性连接；所述第一无线天线307与第二无线天线208进行无线通讯。

所述太阳能电池板210为折叠太阳能电池板，其可沿长度方向进行折叠。所述潜水***还包括两绞盘6，均设置在漂浮装置2的顶部；所述两绞盘6分别缠绕有第一线缆4、第二线缆5；所述漂浮装置推进器组202、下潜装置推进器组103均包括四个推进器。

本发明工作原理：

整个***经第一电池充放电管理模块308、第一电池305连接市电，为在线式连接，防止在市电供电异常时需要切换电源造成***死机(后备式即市电不经过电池直接给***供电的切换需要时间，即使是0.1秒，也容易造成***死机)。

岸基控制装置3与漂浮装置2之间的连接可以为有线或无线。有线连接时，岸基控制装置3通过第二线缆5连接漂浮装置2，通过第二线缆5供电和传输信号；无线连接时，通过第一无线天线307和第二无线天线208进行无线通讯，太阳能电池板210经第二电池充放电管理模块211给第二电池209充电，可以在当第二电池209电量不足时，为第二电池209充电，提升***续航时间。

漂浮装置2和下潜装置1之间只能通过有线连接的方式，通过第一线缆4连接，防止下潜装置1在水下丢失(水下没有信号)。

岸基控制装置3与漂浮装置2之间经第一通讯模块303、第二通讯模块205进行有线或无线通讯，漂浮装置2与下潜装置1之间经第二通讯模块205、第三通讯模块104进行有线通讯。

通过岸基控制装置3中的控制终端304控制直接控制漂浮装置2和下潜装置1航行(航行距离较近，可以看见的情况下)或者按照GPS模块206中预定的航线进行航行(航行距离较远)，到达指定地点后将下潜装置1下潜。全景摄像头组110、立体摄像头组111、机械手摄像头组112拍摄到的图像经图像回传处理模块113处理后经过第三通讯模块104、第二通讯模块205、第一通讯模块303回传至岸基控制装置3。通过监视终端306可以观察到水面的情况，根据监视终端306观察到的情况操作控制终端304控制机械手107、采样器108、喂食器109进行科考，第一潜水灯105(大范围)、机械手潜水灯106(机械手附近范围)辅助看清楚水下的情况，如需要进行采水样的时候，控制采样器108的开口打开，采样水进去后关闭，防止下潜装置1到达另一水域后采样水被混样；再如当需要进行观察某一水域的生物时，先控制喂食器109打开口，吸引生物靠近后方便观察，通过全景摄像头组110、立体摄像头组111、机械手摄像头组112回传的图像，在监视终端306可以清晰看到水下生物的状况。

漂浮装置2上设置航向信号灯207，以致其他的人可以看见该潜水***而不至于在黑暗中被撞机。漂浮装置2和下潜装置1各自有推进器，有利于结合GPS模块206的导航信息进行流动水面定位保持等功能；在遇到风浪时，控制太阳能电池板210沿其长度方向折叠，防止被风浪损坏。

本发明中，第一线缆4、第二线缆5(用直流载波技术，在供电的同时传输信号)可由设于漂浮装置2上的两小型马达(图中未示出)分别控制收线与放线，两线缆4、5独立缠绕于并行排布的两绞盘6上，两小型马达由岸基控制装置3控制，通过驱动两绞盘6实现两线缆4、5的收线与放线。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可漂浮的潜水***，其特征在于，包括下潜装置、漂浮装置、岸基控制装置、第一线缆；所述第一线缆经第一端缠绕收纳后固定于漂浮装置之上，第一线缆第二端与下潜装置连接；所述漂浮装置经第一线缆与下潜装置进行通讯和电力传输；所述岸基控制装置控制漂浮装置和下潜装置在水中的运动。

2.根据权利要求1所述的可漂浮的潜水***，其特征在于，所述漂浮装置包括漂浮装置控制器、漂浮装置推进器组、第二支架、两浮筒、第二通讯模块、GPS模块、航向信号灯；所述漂浮装置控制器分别与漂浮装置推进器组、第二通讯模块、GPS模块、航向信号灯电性连接；所述两浮筒分别设置于第二支架下部的两外侧；所述漂浮装置推进器组设置于浮筒底部。

3.根据权利要求2所述的可漂浮的潜水***，其特征在于，所述下潜装置包括下潜装置控制器、第一支架、下潜装置推进器组、第三通讯模块；所述下潜装置控制器分别与下潜装置推进器组、第三通讯模块电性连接；所述第三通讯模块经第一线缆与第二通讯模块电性连接；所述下潜装置推进器组设置于第一支架内部的下侧。

4.根据权利要求3所述的可漂浮的潜水***，其特征在于，所述下潜装置还包括第一潜水灯、机械手潜水灯、机械手、采样器、喂食器、全景摄像头组、立体摄像头组、机械手摄像头组、图像回传处理模块；所述第一潜水灯、机械手潜水灯、机械手、采样器均包括两个；所述下潜装置控制器分别与第一潜水灯、机械手潜水灯、图像回传处理模块、机械手、采样器、喂食器电性连接；所述图像回传处理模块分别与全景摄像头组、立体摄像头组、机械手摄像头组电性连接；所述采样器、喂食器均设置可由下潜装置控制器控制开闭的开口；所述机械手设置于第一支架一端下侧；所述机械手潜水灯、机械手摄像头组均设置于机械手的手臂上；所述采样器、喂食器均设置于两机械手的手臂之间，且两采样器分别设置于喂食器两端；所述第一潜水灯设置于机械手一端的上侧；所述立体摄像头组、全景摄像头组均设置于机械手、第一潜水灯之间。

5.根据权利要求2所述的可漂浮的潜水***，其特征在于，所述岸基控制装置包括箱体、岸基控制器、第一通讯模块、控制终端、第一电池、监视终端、第一电池充放电管理模块；所述岸基控制器分别与第一通讯模块、控制终端、第一电池、监视终端电性连接；所述第一电池经第一电池充放电管理模块连接市电；所述第一通讯模块经第二线缆与第二通讯模块电性连接；所述岸基控制器、第一通讯模块、控制终端、第一电池、监视终端、第一电池充放电管理模块均设置于箱体内。

6.根据权利要求3所述的可漂浮的潜水***，其特征在于，所述潜水***还包括第二线缆；所述第二线缆经第一端缠绕收纳后固定于漂浮装置之上，第二线缆第二端与岸基控制装置连接；所述岸基控制装置经第二线缆与漂浮装置进行通讯和电力传输。

7.根据权利要求5所述的可漂浮的潜水***，其特征在于，所述控制终端包括控制面板、触控屏、操作杆、按键；所述控制面板分别与触控屏、操作杆、按键、岸基控制器电性连接；所述监视终端包括图像输出处理模块、高亮监视器、全景视频眼镜、立体眼镜；所述图像输出处理模块分别与高亮监视器、全景视频眼镜、立体眼镜、岸基控制器电性连接。

8.根据权利要求5所述的可漂浮的潜水***，其特征在于，所述岸基控制装置还包括第一无线天线；所述第一无线天线经第一通讯模块与岸基控制器电性连接；所述漂浮装置还包括第二无线天线、第二电池、第二电池充放电管理模块、两太阳能电池板；所述第二电池一端经第二电池充放电管理模块与太阳能电池板电性连接，另一端与漂浮装置控制器电性连接；所述太阳能电池板设置于第二支架上部的两外侧；所述第二无线天线经第二通讯模块与漂浮装置控制器电性连接；所述第一无线天线与第二无线天线进行无线通讯。

9.根据权利要求8所述的可漂浮的潜水***，其特征在于，所述太阳能电池板为折叠太阳能电池板，其可沿长度方向进行折叠。

10.根据权利要求6所述的可漂浮的潜水***，其特征在于，所述潜水***还包括两绞盘，均设置在漂浮装置的顶部；所述两绞盘分别缠绕有第一线缆、第二线缆；所述漂浮装置推进器组、下潜装置推进器组均包括四个推进器。