[实用新型]水下机器人及水下长隧洞检测系统

说明书

本申请一种用于水下长隧洞检测的系统，包括：岸上控制中心，发送远程控制信号，监控反馈的传感器数据；水下机器人，接收岸上控制中心发送的远程控制信号进行水下作业，并收集各种水下环境信息上送至岸上控制中心；远距离光纤缆，从岸上控制中心传递远程控制信号给水下机器人。根据本申请的技术方案，通过使用远距离光纤缆进行远距离信号传输和配合水下机器人本体使用锂电池供电，避免使用长线缆造成线缆功率损耗大，能够使水下机器人的功率最大化利用，同时锂电池可以直接给推进系统供电，替代了过去产品高压与高压之间的转换装置。

技术领域

本申请涉及远程操控设备领域，具体而言，涉及一种水下机器人及水下长隧洞检测系统。

背景技术

目前国内用于长隧洞检测的水下机器人很少，ROV即遥控无人潜水器(RemoteOperated Vehicle)，属于无人水下航行器(Unmanned Underwater Vehicle，UUV)的一种，系统组成一般包括：动力推进器、遥控电子通讯装置、黑白或彩色摄像头、摄像俯仰云台、用户外围传感器接口、实时在线显示单元、导航定位装置、自动舵手导航单元、辅助照明灯和凯夫拉零浮力拖缆等单元部件。水下机器人功能多种多样，不同类型的水下机器人用于执行不同的任务，被广泛应用于军队、海岸警卫、海事、海关、核电、水电、海洋石油、渔业、海上救助、管线探测和海洋科学研究等各个领域。水下机器人大多采用岸上供电与通讯线缆分开布置，由于线缆需要千米以长，通过岸上供电就会造成缆上功率损耗很大，而且所需的线缆直径大，造成缆轴笨重、体积大、现场使用不便的问题，另一方面，使用长距离线缆的电信号通讯会使得信号衰减大并产生带宽受限问题。

实用新型内容

本申请提供了一种水下机器人及水下长隧洞检测系统，能够实现4.5KM水下长隧洞检测的水下机器人ROV本体的供电系统通过使用锂电池供电，以及岸上控制中心部分进行通讯使用长距离光纤缆通讯的技术方案，利用光纤缆直径小、信号衰减小、重量轻、体积小、现场使用方便的优势，配合水下机器人本体使用锂电池供电，避免使用长线缆造成线缆功率损耗大，能够使水下机器人的功率最大化利用，同时锂电池可以直接给推进系统供电，替代了过去产品高压与高压之间的转换装置。

本申请技术方案的特征和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

据本申请的一方面，提出一种用于水下长隧洞检测的系统，包括：岸上控制中心，发送远程控制信号，监控反馈的传感器数据；水下机器人，接收岸上控制中心发送的远程控制信号进行水下作业，并收集各种水下环境信息上送至岸上控制中心；远距离光纤缆，从岸上控制中心传递远程控制信号给水下机器人。

根据一些实施例，岸上控制中心，包括：第一电源转换装置，将交流电转换成直流电为岸上控制中心供电；第一光电收发器，将远程控制信号发送给水下机器人；操控系统，操控并处理远程控制信号；存储与显示系统，将反馈的传感器数据在显示界面显示，并且存储数据信息。

根据一些实施例，反馈的传感器数据包括：通过远距离光纤缆传输的视频数据、图像数据、声纳扫描数据和姿态信息数据。

根据一些实施例，远距离光纤缆包括：特殊材料外护套，设置在远距离光线缆最外层；芳纶加强层，紧贴特殊材料外保护套内表面；内垫层，紧贴芳纶加强层；金属保护层，设置在内垫层内表面；复合材料填充层，设置在金属保护层内表面；本色G657A2光纤，设置在复合材料填充层内表面。

据本申请的一方面，提出一种水下机器人，用于水下长隧洞检测系统，水下机器人包括：锂电池，为水下机器人提供电力能源；推进系统，为水下机器人提供动力；第二电源转换系统，将锂电池的直流高压转换成水下机器人各子系统需要的直流电压；导航系统，将采集到的信息反馈到岸上控制中心；照明系统，为水下机器人提供照明光源，在水下机器人各方向布置高亮度的照明灯；观察系统，包括高清摄像机、图像声纳和云台，观察系统能扫描出隧洞的结构特征。