[发明专利]一种无引线外挂式水下传感器中继单元

说明书

本发明涉及水下传感器技术领域，一种无引线外挂式水下传感器中继单元，主要包括分别安装在潜水器壳体的内壁与外壁上的主站模块及从站模块，所述主站模块，包括安装在主站模块壳体内壁上的主站超声波收发器、电能发射器、接线端子及主站模块主板，所述从站模块，包括采用密封胶固定在从站模块壳体内壁上的从站超声波收发器、电能接收器、从站模块主板及水下传感器，主站模块通过电能发射器向从站模块供电，从站模块接收电能并为水下传感器供电。主站模块通过超声波与从站模块通信，向从站模块发送控制命令，并接收从站模块发送的传感器数据。本发明不仅可以实现外挂式水下传感器的无开孔数据通信与供电，而且解决了外挂式水下传感器的长期供电和数据有效高速传输的问题，增强了潜水器的密封性和安全性。

技术领域

本发明涉及一种无引线外挂式水下传感器中继单元，属于水下传感器技术领域。

背景技术

我国现已进入海洋科技的高速发展阶段，深海潜水器的应用日渐增多，包括载人潜水器HOV(Human Occupied Vehicle)和无人水下潜水器UUV(Unmanned UnderwaterVehicle)。随着海洋探测深度的增加，HOV、UUV外壳耐压的问题对潜水器舱内外设备的连接方式提出了更高要求。传统的有线连接方式，需要在潜水器壳体上开孔，用引线连接潜水器舱内外设备，导致壳体耐压能力下降。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明目的是提供一种无引线外挂式水下传感器中继单元。该水下传感器中继单元，无需要在潜水器壳体上开孔，以无引线方式实现舱外水下传感器与舱内测控系统的高速数据通信与供电，HOV、UUV外壳密封防护的设计将得以简化，壳体的耐压及系统的安全性将得以提升。

为了实现上述发明目的，解决已有技术中所存在的问题，本发明采取的技术方案是：一种无引线外挂式水下传感器中继单元，主要包括分别安装在潜水器壳体的内壁与外壁上的主站模块及从站模块，所述主站模块，包括安装在主站模块壳体内壁上的主站超声波收发器、电能发射器、接线端子及主站模块主板，所述主站超声波收发器及电能发射器通过导线分别与主站模块主板相连接，所述主站模块主板分别通过一条接地线、一条电源线及两条RS-485通信线与接线端子相连接，所述接线端子分别通过一条接地线、一条电源线及两条RS-485通信线与舱内测控系统相连接，所述主站模块壳体通过螺栓固定在潜水器外壳的内壁上；所述从站模块，包括采用密封胶固定在从站模块壳体内壁上的从站超声波收发器、电能接收器、从站模块主板及水下传感器，所述水下传感器，包括位于从站模块壳体内部的水下传感器变送装置及位于从站模块壳体外部的水下传感器敏感元件，所述水下传感器变送装置分别通过一条接地线、一条电源线及两条RS-485通信线与从站模块主板相连接，所述从站模块主板通过导线分别与从站超声波收发器及电能接收器相连接，所述从站模块壳体通过螺栓固定在潜水器壳体外壁上。

所述主站超声波收发器，包括主站压电陶瓷片和主站耦合剂，所述主站压电陶瓷片通过主站耦合剂与潜水器壳体的内壁粘贴连接。

所述电能发射器包括主站铁芯和主站线圈，所述主站线圈紧贴潜水器壳体的内壁，并与主站模块主板中的谐振控制电路相连接。

所述主站模块主板，包括主站超声波通信电路、主站RS-485通信电路、主站电源管理电路、谐振控制电路和主站单片机，所述主站超声波通信电路，包括发送驱动电路和信号处理电路，所述谐振控制电路，包括控制电路和与其通过导线相连接的驱动电路，所述主站电源管理电路，包括稳压电路及与其通过导线相连接的滤波电路，所述主站超声波通信电路、主站单片机及主站RS-485通信电路通过导线依次相连接，所述主站电源管理电路通过导线分别与主站超声波通信电路、主站单片机、主站RS-485通信电路及谐振控制电路相连接，所述谐振控制电路通过导线与主站单片机相连接。