[发明专利]长期值守型AUV海底接驳基站及其非接触式运维系统和方法

说明书

本发明公开了一种长期值守型AUV海底接驳基站及其非接触式运维系统和方法，该长期值守型AUV海底接驳基站包括传感器端和固定端；传感器端包括传感器设备、第一锥形水密线圈、第一高频电磁波通讯天线、不锈铁块；固定端包括接驳口、电池组、第二锥形水密线圈、第二高频电磁波通讯天线、用于吸合锁紧传感器端与固定端的电磁铁。当AUV海底接驳基站出现电池组能量不足、传感器需要清洗时，通过承力绳将传感器端拉至海面进行清洗和维护，接着将充电装置沿着导引绳下放，与AUV海底接驳基站固定端非接触式接驳，对AUV海底接驳基站的电池组进行充电，使AUV海底接驳基站达成长期值守目标。

技术领域

本发明涉及AUV海底接驳基站运维方法技术领域，尤其涉及一种长期值守型AUV海底接驳基站及其非接触式运维系统和方法。

背景技术

海底接驳基站作为AUV的充电站，常布放于海底与海底观测网连接，基站通过海底观测网连接岸基进行供电。随着人们对远海观测需求的增加，作为缆系海底观测网一部分的接驳基站已无法满足对应的观测需求，因此亟需研发一种长期值守、独立供电的海底接驳基站作为AUV的充电站。

锂电池作为商业上早已成熟的高密度能量来源，被广泛应用于水下设备，但是采用电池供电的接驳基站存在能量耗尽的时刻。将海底接驳基站进行打捞更换电池组所需要的船只成本十分高昂，因此需要研发可行的海底基站电池能源补给方案。

申请号为CN201610962200.4的中国专利文献公开了一种基于光伏发电的水下接驳基站，该发电系统十分依赖海面的光照强度，在气候条件不佳时无法正常工作；申请号为CN201410533343.4的中国专利文献公开了一种基于海底洋流发电的海底接驳基站，该系统依赖于高流速海洋环境，而海底流场环境存在较大不确定性，因此以这种方式进行能源补给也存在较大的局限性。

海底接驳基站上通常装有水下灯、洋流计、超短基线定位系统等设备用于AUV的回坞导引。由于在海底长期驻留，接驳基站上的水下灯玻璃密封壳、声学传感器的唤能器极易被海生物、泥沙覆盖，使设备失效。申请号为CN202020334464.7的中国专利文献公开了一种基于紫外灯照射的防生物附着方法，但是这种方法在实际应用中被证明无法长期有效，且无法解决泥沙等非生物附着问题。

综合上述背景分析可知，目前亟需一种长期有效的海底接驳基站电池能量补给方法，并且需要有相对经济、可靠的运维手段来保证海底接驳基站传感器长期可靠工作。

发明内容

本发明提供了一种长期值守型AUV海底接驳基站及其非接触式运维系统和方法，该AUV海底接驳基站采用非接触式电能与信号传输技术，该非接触式运维方法经济、可靠，可保证AUV海底接驳基站传感器长期可靠工作。

本发明的技术方案如下：

一种长期值守型AUV海底接驳基站，包括传感器端和固定端；

所述的传感器端包括：

传感器设备，用于引导AUV接驳引导；

第一锥形水密线圈，设置在传感器端的底部；

第一高频电磁波通讯天线；

不锈铁块，设置在传感器端的底部；

所述的传感器端中间镂空，形成贯通顶部与底部的通孔；

所述的固定端包括：

接驳口，适用于AUV入坞；

电池组，存储电能并以非接触形式为传感器端以及入坞的AUV供电；

第二锥形水密线圈，设置在固定端的顶部，与第一锥形水密线圈相配合，用于传感器端与固定端之间的非接触式能量传输；

第二高频电磁波通讯天线，与第一高频电磁波通讯天线相配合，用于传感器端与固定端之间的非接触式信息交互；