[发明专利]使用可见光的水下通信设备

说明书

本发明涉及一种使用可见光的水下通信设备，包括透明壳、支撑板、LED灯管、信号接收器、信号处理板和主控系统。本发明通过将超声波通信作为应急预案，在可见光通信无法建立时使用超声波发射板向周围发送超声波信号，在探测设备所处地形的同时向其他设备提供位置信息，使设备能够在无法建立可见光通讯时仍能够对设备进行定位和搜寻，保证了所述设备的工作效率，同时，在所述主控机中设有多个预设矩阵，主控机通过收取信号处理板发送的处理后的信号，并将信号与对应预设矩阵中的数据进行对比，能够更加快速和高效的应对水下的不同情况，以使本发明所述设备能够应对水下的多种环境，从而进一步提高了所述使用可见光的水下通信设备。

技术领域

本发明涉及水下通信技术领域，尤其涉及一种使用可见光的水下通信设备。

背景技术

海洋中蕴藏着矿藏、生物、石油和化学等大量的资源，对全球的气候及环境具有重大影响，在军事和民用领域有着至关重要的作用，与人类的生存和发展息息相关。

在对海洋的探索过程以及潜水救援方面，潜水装备起着至关重要的作用。如今，水下近距离通信普遍存在通信质量差，不稳定，带宽小，传输速度慢等特点，这为潜水员的交流合作造成了很大的不便。潜水救援时有线通信限制潜水员活动范围，且可能危及潜水员安全。除此之外，随着经济和消费水平的提高，参与娱乐潜水的人越来越多，潜水通信装置的需求越来越大，研究潜水通信装置使潜水的娱乐性也会提高不少。

水下通信是现代通信技术上困难而又急需解决的问题。在水下救援，水下科考，海洋监控等领域有诸多应用。目前的潜水通信，普遍采用水声通信和水下无线电通信，但是其制作成本高，水下通信时受到的干扰多，且保密性差，带宽窄，只能传输音频。

可见光通信(Visible Light Communication，简称VLC)技术是一种新型无线通信手段，通信时LED会发出人眼不可见但能被光电检测器捕获并检测的闪烁信号，实现在照明的同时传递数据。该通信技术具有信息容量大、简易方便、成本较低、安全保密、通信带宽高、传输速率快等优点，尤其适合应用于水下场合通信。对水下可见光通信系统的设计与制作将为水下信息传输、语音交流和图像共享等的实现提供技术基础，对于我国海洋产业的开发利用亦将具有巨大的实用价值，对潜水产业的发展尤为有利。

现有的可见光水下通信设备防水性较差，水下观察性差，在水中无法收集信息，导致工作效率低下，而且水中设备密封性较差，在运作时容易出现漏电的情况，造成人员伤亡。

同时，海洋内地形复杂，当通信设备处于较高水深时，周边环境会变暗导致光信号的传播距离减少、或当出现特殊的地形将光线挡住时，设备之间将会无法进行通信，导致无法对通信设备进行定位和搜寻。

发明内容

为此，本发明提供一种使用可见光的水下通信设备，用以克服现有技术中可见光通信设备光信号通讯失效后无法进行定位的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种使用可见光的水下通信设备，包括：

透明壳，在透明壳开口处设有透明盖，用以封闭透明壳内部；

支撑板，其设置在所述透明壳内，在支撑板表面均匀设置有超声波发射板和超声波接收板，用以分别发射和接收超声波；各超声波发射板中均设有发射模块，各超声波接收板中均设有接收模块；

LED灯管，其分别设置在所述透明盖下端和透明壳底部内壁，用以对设备进行照明并发送可见光信号；

信号接收器，其设置在所述透明盖顶部，用以接收其他设备输出的可见光信号；

信号处理板，其均匀设置在透明壳内侧壁上，信号处理板分别与所述发射模块、接收模块、信号收发器和LED灯管信号连接，用以分别向所述部件传递指定信号；