CN203745646U - 水面目标监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供这一种水面目标监测装置，包括密封浮体、探测传感器、信息处理器、定位处理器及数据传输单元。探测传感器、定位处理器及数据传输单元均与信息处理器通讯连接。通过探测传感器发出探测信号，并接收探测信号经目标反射形成的回波信号，信号处理器根据回波信号可对目标实现检测并获取目标的定位信息。因此，只要目标处于可探测范围内，都可以探测发现，从而减少环境因素对监测效果造成的不良影响。数据传输单元将目标的定位信息及该水面目标监测装置的位置信息上报，从而使得获得上述定位信息及位置信息的监控人员及时发现在水面是否存在外来入侵以及入侵所在的位置。因此，上述水面目标监测装置可有效的对水面情况实现监测。

Description

水面目标监测装置

技术领域

本实用新型涉及安全防护技术，特别是涉及一种水面目标监测装置。

背景技术

基于安全防护及保护隐私的需要，很多场合都已经安装监控设备。监控设备用于实时记录预设范围内发生的情况，以掌握监控区域内的人员流动，从而方便查找是否存在外来的入侵。

然而，传统的监控设备一般为视频监控设备，视频监控设备只能在视觉可见的范围内才能起作用。而在一些特殊的场合，如海岸线附近、码头、深海石油钻井平台河流中，外来的入侵则有可能是从水面进入。受潮汐、海浪等因素的影响，可能使水面上的视觉效果不佳，从而导致传统的视频监控设备难以捕捉到水面发生的情况。因此，传统的监控设备难以实现对水面的情况实现监测。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种可有效的对水面情况实现监测的水面目标监测装置。

一种水面目标监测装置，包括：

密封浮体，呈中空结构；

产生并发射探测信号，以及接收所述探测信号经目标反射形成的回波信号的探测传感器，所述探测传感器固定于所述密封浮体上；

与所述探测传感器通信连接，根据所述回波信号对所述目标实现检测并获取所述目标的定位信息，以判断所述目标是否朝接近所述水面目标监测装置的方向运动的信号处理器，所述信号处理器收容并固定于所述密封浮体内；

与所述信号处理器通信连接，并实时获取所述水面目标监测装置的位置信息的定位处理器，所述定位处理器收容并固定于所述密封浮体内；及

与所述信号处理器通信连接，并当所述信号处理器判断所述目标朝接近所述水面目标监测装置的方向运动时，上报所述定位信息及所述位置信息的数据传输单元；

其中，所述密封浮体完全沉入水中所受到的浮力大于所述水面目标监测装置的重力，以使所述水面目标监测装置可浮于水面。

在其中一个实施例中，所述探测传感器包括产生电磁波、红外光的组合信号发生器，以及发射所述探测信号，并接收所述回波信号的组合天线。

在其中一个实施例中，所述组合信号发生器收容于所述密封浮体内，所述组合天线固定于所述密封浮体的外侧。

在其中一个实施例中，所述数据传输单元为无线传输装置，所述数据传输单元包括无线传输天线，所述无线传输天线设置于所述密封浮体外侧靠近所述组合天线的一端。

在其中一个实施例中，所述密封浮体呈球形中空结构。

在其中一个实施例中，所述组合信号发生器、所述信号处理器及所述定位处理器位于所述密封浮体内远离所述组合天线的一端，以使所述水面目标监测装置的重心位于所述密封浮体内远离所述组合天线的一侧。

在其中一个实施例中，还包括定位所述密封浮体的锚链，所述锚链与所述密封浮体外侧远离所述组合天线的一端的固定连接。

在其中一个实施例中，还包括与所述信号处理器通信连接，并获取所述密封浮体的状态信息的姿态传感器，所述信号处理器根据所述状态信息对所述回波信号进行校正。

一种水面目标监测装置，包括：

密封浮体，呈中空结构；

探测传感器，安装于所述密封浮体上；

与所述探测传感器通信连接的信号处理器，所述信号处理器收容并固定于所述密封浮体内；

与所述信号处理器通信连接的定位处理器，所述定位处理器收容并固定于所述密封浮体内；及

与所述信号处理器通信连接的数据传输单元。

在其中一个实施例中，所述探测传感器包括产生电磁波、红外光的组合信号发生器，以及发射所述探测信号，并接收所述回波信号的组合天线。

上述水面目标监测装置，通过探测传感器发出探测信号，并接收探测信号经目标反射形成的回波信号，信号处理器根据回波信号可对目标实现检测并获取目标的定位信息。因此，只要目标处于可探测范围内，都可以探测发现，从而减少环境因素对监测效果造成的不良影响。数据传输单元将目标的定位信息及该水面目标监测装置的位置信息上报，从而使得获得上述定位信息及位置信息的监控人员及时发现在水面是否存在外来入侵以及入侵所在的位置。因此，上述水面目标监测装置可有效的对水面情况实现监测。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例中水面目标监测装置的结构示意图；

图2为图1所示水面目标监测装置的模块示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1及图2，本实用新型较佳实施例中的水面目标监测装置100包括密封浮体110、探测传感器120、信号处理器130、定位处理器140及数据传输单元150。

密封浮体110呈中空结构，其内部具有收容腔（图未示）。探测传感器120安装于密封浮体110上。信号处理器130与探测传感器120通信连接的，且信号处理器130收容并固定于密封浮体110内。定位处理器140与信号处理器130通信连接，且定位处理器收容并固定于密封浮体110内。数据传输单元150与信号处理器130通信连接。

密封浮体110可由树脂、塑料等材料制成，其表面坚硬，抗压能力强。密封浮体110外壳密封，以保证收容腔不会进水。密封浮体110在水中受到的浮力较大，可漂浮于水面。

在本实施例中，密封浮体110呈球形中空结构。球形为中心对称结构，且球形结构的表面为圆滑的弧形。因此，当密封浮体110置于水中时，波浪对密封浮体110的冲击较小，从而可避免密封浮体110产生剧烈的晃动。可以理解，在其他实施例中，密封浮体110还可为其他自由形状，只需保证其内部具有密封的收容腔即可。

探测传感器120用于产生并发射探测信号，以及接收探测信号经目标反射形成的回波信号。

在本实施例中，探测传感器120包括组合信号发生器121及。组合信号发生器121用于产生电磁波、红外光信号；组合天线123发射探测信号，并接收回波信号。由于在实际使用场景中，不同的介质条件（如温度、海水密度或洋流因素）可能使特定种类的探测信号的传播受到影响。因此，使用可产生多个不同性质的探测信号的组合信号发生器121，可有效的减轻环境对监测结果的影响，从而提高面目标监测装置100的可靠性。

进一步的，组合信号发生器121收容于所述密封浮体110内，故密封浮体110可对组合信号发生器121提供保护，以防止组合信号发生器121内的电子元件因受潮而损坏。组合天线123固定于密封浮体110的外侧，以便于信号的发送及接收。

信号处理器130收容并固定于密封浮体110内，以防止信号处理器130因受潮而损坏。信号处理器130与探测传感器120通信连接。信号处理器130用于根据回波信号对目标实现检测并获取目标的定位信息，以判断目标是否朝接近水面目标监测装置100的方向运动。

具体的，信号处理器130接收探测传感器120接收到的回波信号，再根据回波信号计算目标的位置、移动速度及移动方向。若目标的移动方向是随机的、并不是接近水面目标监测装置100，若目标的移动不是以预定保护区域或水面目标检测装置100为目的，则该目标可能是正常的水面或水下移动目标，否则，可能是具有威胁的外来入侵目标；如目标在距水面探测装置100一定距离附近较长时间不移动，则仍有可能是具有一定威胁的目标，需要进一步信息确认其威胁性。

定位处理器140收容并固定于密封浮体110内，故密封浮体110同样可为其提供保护。定位处理器140具体为GPS（全球定位）模块，也可为无线基站定位处理器及其他定位装置。定位处理器140与信号处理器130通信连接，并实时获取水面目标监测装置100的位置信息。信号处理器130可接收并暂存水面目标监测装置100的位置信息。

数据传输单元150与信号处理器130通信连接。当信号处理器130判断目标朝接近水面目标监测装置的方向运动时，上报定位信息及位置信息。具体的，数据传输单元150可将定位信息及位置信息上报至远程设置的控制中心（图未示）。控制中心的监控人员根据接收到的定位信息及位置信息，便可获得潜在外来入侵所发生的位置及其运动状态。

在本实施例中，数据传输单元150为无线传输装置，数据传输单元150包括无线传输天线151。无线传输天线151设置于密封浮体110外侧靠近组合天线123的一端。无线传输装置可避免使用光纤、电缆有线介质实现数据传输，从而扩大了水面目标监测装置100的应用范围，降低其架设难度。可以理解，在其他实施例中，数据传输单元150还可通过光纤、电缆等实现数据传输。

在本实施例中，组合信号发生器121、信号处理器130及定位处理器140位于密封浮体110内远离组合天线123的一端，以使水面目标监测装置100的重心位于密封浮体110内远离组合天线的一侧。因此，当水面目标监测装置100置于水中时，可始终保持组合天线123及无线传输天线151所在的一端朝上，从而便于信号的发送及接收。

其中，密封浮体110完全沉入水中所受到的浮力大于水面目标监测装置100的重力，以使水面目标监测装置100可浮于水面。当目标从水面接近水面目标监测装置100时，探测信号经目标发射形成回波信号，信号处理器130根据回波信号获取目标的定位信息，并控制数据传输单元150将目标的位置信息及该水面目标监测装置100的位置信息上报至控制中心，从而使得监控人员及时发现入侵情况。

由于水面目标监测装置100常设置于环境恶劣的场合，如海洋、河流中。因此，外界环境的变化有可能导致水面目标监测装置100偏离其预先设定的位置，从而影响监测效果。为避免发生该情况，水面目标监测装置100还包括锚链（图未示）。

锚链用于定位密封浮体110，锚链与密封浮体110外侧远离组合天线123的一端的固定连接。

如上所述，水面目标监测装置100常设置于环境恶劣的场合。因此，在实际使用过程中，密封浮体110会产生一定的摇摆或旋转，从而导致探测传感器120探测结果产生偏差，进而影响目标识别和定位。为避免该情况发生，水面目标监测装置100还包括姿态传感器160。

姿态传感器160与信号处理器130通信连接，用于获取密封浮体110的状态信息。该状态信息包括相对于初始位置，密封浮体110在水平、竖直方向上的偏转角度。信号处理器130可根据状态信息对回波信号进行校正。因此，可避免因恶劣环境中回波信号失真而导致监测结果不准确，提高了水面目标监测装置100的精确度。

水面目标监测装置100，通过探测传感器120发出探测信号，并接收探测信号经目标反射形成的回波信号，信号处理器130根据回波信号可对目标实现检测并获取目标的定位信息。因此，只要目标处于可探测范围内，都可以探测发现，从而减少环境因素对监测效果造成的不良影响。当判断目标朝接近水面目标监测装置100的方向运动时，数据传输单元150将目标的定位信息及该水面目标监测装置100的位置信息上报，从而使得获得上述定位信息及位置信息监控人员及时发现在水面是否存在外来入侵以及入侵发生的位置。因此，水面目标监测装置100可有效的对水面情况实现监测。

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。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种水面目标监测装置，其特征在于，包括： 

密封浮体，呈中空结构； 

产生并发射探测信号，以及接收所述探测信号经目标反射形成的回波信号的探测传感器，所述探测传感器固定于所述密封浮体上； 

与所述探测传感器通信连接的信号处理器，所述信号处理器收容并固定于所述密封浮体内； 

与所述信号处理器通信连接，并实时获取所述水面目标监测装置的位置信息的定位处理器，所述定位处理器收容并固定于所述密封浮体内；及 

与所述信号处理器通信连接，并当所述信号处理器判断所述目标朝接近所述水面目标监测装置的方向运动时，上报所述定位信息及所述位置信息的数据传输单元； 

其中，所述密封浮体完全沉入水中所受到的浮力大于所述水面目标监测装置的重力，以使所述水面目标监测装置可浮于水面。 

2.根据权利要求1所述的水面目标监测装置，其特征在于，所述探测传感器包括产生电磁波、红外光的组合信号发生器，以及发射所述探测信号，并接收所述回波信号的组合天线。 

3.根据权利要求2所述的水面目标监测装置，其特征在于，所述组合信号发生器收容于所述密封浮体内，所述组合天线固定于所述密封浮体的外侧。 

4.根据权利要求3所述的水面目标监测装置，其特征在于，所述数据传输单元为无线传输装置，所述数据传输单元包括无线传输天线，所述无线传输天线设置于所述密封浮体外侧靠近所述组合天线的一端。 

5.根据权利要求3所述的水面目标监测装置，其特征在于，所述密封浮体呈球形中空结构。 

6.根据权利要求5所述的水面目标监测装置，其特征在于，所述组合信号发生器、所述信号处理器及所述定位处理器位于所述密封浮体内远离所述组合天线的一端，以使所述水面目标监测装置的重心位于所述密封浮体内远离所述组合天线的一侧。 

7.根据权利要求6所述的水面目标监测装置，其特征在于，还包括定位所述密封浮体的锚链，所述锚链与所述密封浮体外侧远离所述组合天线的一端的固定连接。 

8.根据权利要求1所述的水面目标监测装置，其特征在于，还包括与所述信号处理器通信连接，并获取所述密封浮体的状态信息的姿态传感器，所述信号处理器根据所述状态信息对所述回波信号进行校正。 

9.一种水面目标监测装置，其特征在于，包括： 

密封浮体，呈中空结构； 

探测传感器，安装于所述密封浮体上； 

与所述探测传感器通信连接的信号处理器，所述信号处理器收容并固定于所述密封浮体内； 

与所述信号处理器通信连接的定位处理器，所述定位处理器收容并固定于所述密封浮体内；及 

与所述信号处理器通信连接的数据传输单元。