[发明专利]一种用于海洋装备的示位器及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种为海洋装备提供示位功能的技术，具体地说是一种用于将海洋装备的地理位置提供给母船或者控制中心的方法及控制装置。

背景技术

目前常见的需要定位的海洋装备一般自带GPS和铱星设备用于将所处位置信息发送给母船或控制中心，但是当海洋装备出现故障浮出海面或者所带GPS及铱星设备出现故障而无法将位置信息发送出去时，往往会造成该海洋装备丢失，如长期监测海洋信息的水下潜标、AUV设备等。

而多数深度传感器采用压敏元件（不锈钢、陶瓷等）的形式，实时连续监测深度信息，结构复杂，耗能多，价格昂贵。而很多应用场合仅要求达到一定深度后，触发深度开关信号，进而触发单片机及各种控制器工作即可，因而研制出一种结构简单紧凑，性能稳定可靠，低成本的机械式开关型深度传感器已成为亟待解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于采用一种能实现独立、稳定、准确、低成本的为海洋装备提供示位功能的方法及控制装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于海洋装备的示位器，包括：与电池连接的电源电路，以及依次连接的水压开关、单片机、GPS定位及铱星通讯模块和天线，电源电路与单片机、GPS定位及铱星通讯模块连接。

所述水压开关包括壳体、活塞、磁铁组件、弹簧、开关组件、橡胶电缆端头，其中壳体为中空结构，所述活塞滑动连接于壳体的中心孔内，活塞的一端通过壳体内设有的内止口限位，所述壳体的一端设有外螺纹，另一端与橡胶电缆端头连接，所述橡胶电缆端头内设有开关组件，所述磁铁组件设置于活塞的另一端、并与开关组件相对应，所述弹簧设置于壳体的中心孔内、并位于活塞与橡胶电缆端头之间；海水通过壳体一端的通孔推动活塞移动、并压缩弹簧，海水压力与弹簧力平衡；当达到设定深度后，磁铁组件靠进开关组件、并发出讯号。

所述活塞与壳体之间设有密封组件。

所述密封组件包括防尘圈和斯特封。

所述活塞的另一端沿轴线设有延伸部，所述延伸部与磁铁组件连接，所述弹簧套设于所述延伸部上、并一端抵接于活塞的轴肩，另一端抵接于所述橡胶电缆端头。

所述壳体的另一端设有沉孔，所述橡胶电缆端头的一端设有凸起和沉孔，所述橡胶电缆端头一端的凸起与壳体另一端的沉孔配合连接，所述弹簧的另一端抵接于所述橡胶电缆端头一端的沉孔底部。

所述开关组件采用干簧管，所述干簧管与磁铁组件相对应；所述干簧管的两个触点与单片机连接。

所述橡胶电缆端头与开关组件和壳体通过胶水连接，所述磁铁组件与活塞通过胶水连接。

一种用于海洋装备的示位方法，包括以下步骤：

单片机上电后进入休眠状态；

当水压开关的开关组件内触点闭合时，表示载体将要浮出水面，并发出中断触发单片机使单片机进入工作状态，并启动GPS定位及铱星通讯模块工作，获取GPS位置信息，并判断GPS信息是否有效；

如果GPS位置信息与上一次位置信息偏差超过10米，则GPS信息有效，并将该GPS位置信息通过GPS定位及铱星通讯模块传输到母船或控制中心；否则，GPS信息无效，上一次检测到的位置信息作为定位的有效信息，不必重新发送。

如果水压开关开关组件内触点断开，则表示载体没有浮出水面，则单片机关闭GPS定位及铱星通讯模块并进入休眠状态。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明为独立子系统，由可充电锂电池单独供电，不与所依附的海洋装备存在任何电气上的连接，避免对海洋装备产生干扰，同时也避免了海洋装备主系统发生电源故障时影响本系统的工作。

2.本发明采用低功耗单片机进行控制，只有检测到系统将要浮出水面时才启动GPS定位系统及铱星通讯系统工作，在水下时不工作，节约了电源，可以保持长时间的工作。

3.本发明所采用的GPS定位系统及铱星通讯系统采用SBD（短信息通讯格式）保证了通讯数据的快速、可靠性，同时由于只进行SBD数据传输，省去了语音通讯模块，减少了模块体积，降低了功耗。

4.本发明的水压开关所测深度范围大。本发明原理为海水压力和弹簧反作用力保持平衡，检测弹簧压缩量间接检测海水深度。可以根据需要改变弹簧刚度及预压缩量，使得在不同海水深度下触发信号。本发明所测量海水深度为0-2000米，最大承受海水深度为8000米。