[发明专利]一种多参数同步采集自容式水听器及阵列设计方法

权利要求书

1.一种多参数同步采集自容式水听器，其特征在于：该多参数同步采集自容式水听器主要包括水听器舱、电子舱、传感器舱、电源模块、水听器、前置放大、带通滤波、差分驱动、A/D转换、SD卡、控制电路、同步电路、温度压力传感器；同时集成了声压、温度、压力和矢量传感器，完成多种参数传感器同步采集。

2.根据权利要求1所述的多参数同步采集自容式水听器，其特征在于：控制电路由STM32芯片实现，主要完成硬件端口初始化、SD卡文件系统预建立、通过同步电路与PC机之间相连接完成命令交互功能、通过同步电路实现各个阵元之间的同步采集工作、通过SPI接口与A/D转换连接完成经过水听器、前置放大、带通滤波、差分驱动的海洋环境噪声数据的采集功能、通过SDIO口与SD卡连接完成数据存储功能、通过SPI口以及I2C口与温度、压力传感器连接完成海洋环境温度与压力的数据采集功能。

3.根据权利要求1所述的多参数同步采集自容式水听器，其特征在于：采用软件设置的方式可设置为同步采集和独立工作两种模式，采用有缆同步时，远距离同步信号通过光电转换为光信号传输，在多参数同步采集自容式水听器内部对转换固定时延进行补偿，实现20公里内±1微秒级精度的同步，满足阵列信号处理需求。

4.根据权利要求1所述的多参数同步采集自容式水听器，其特征在于：水听器通过减震垫悬挂在外筒上，从而增强了压电水听器的抗振能力。

5.根据权利要求1所述的多参数同步采集自容式水听器，其特征在于：该多参数同步采集自容式水听器内的各模块相互独立并安置在相应舱内，水听器通过硫化方式固定在电子舱底端的端盖上，通过密封圈和电子舱连接，电池和采集记录模块、传感器安装在电子舱上，水密接插件安装在顶盖上，顶盖通过密封圈和电子舱相连，右端盖通过密封圈与传感器舱密封，水密接插件安装右端盖上。

6.一种采用如权利要求1所述的多参数同步采集自容式水听器的阵列设计方法，其特征在于：通过橡胶卡口将多参数同步采集自容式水听器按设计间距固定在承力钢缆上，多参数同步采集自容式水听器间通过水密光电混合缆连接，橡胶卡口具备快速拆装结构，通过卡扣固定在承力缆上。

7.根据权利要求6所述的多参数同步采集自容式水听器的阵列设计方法，其特征在于：所述的承力钢缆一端固定在浮体上，底部挂重块，在顶部浮体处通过转环连接。

8.根据权利要求6所述的多参数同步采集自容式水听器的阵列设计方法，其特征在于：当多参数同步采集自容式水听器及阵列各阵元采用独立工作模式时，在各阵元进入工作之前，通过PC机给各阵元设置参数选择当地时钟信号为数据采集参考时钟并下达指令延时启动系统工作；当多参数同步采集自容式水听器及阵列各阵元采用同步工作模式时，在阵列进入工作之前，通过PC机给各阵元设置相应参数选择统一使用外同步信号为数据采集参考时钟；当干端提供同步信号后，阵列中的各阵元即进入工作。