本發(fā)明涉及傳感技術領域，具體涉及一種用于探測水下物體的傳感器組及其控制方法及系統(tǒng)。

背景技術：

目前通常采用聲吶技術探測水下物體。具體是在水下固定位置布設聲吶傳感器陣列，陣列的每個采集點處設置單點聲吶傳感器。

若某個采集點的聲吶傳感器被漁船或水生生物拖離或損壞，則該處采集點將無法采集到聲吶信號，從而影響探測效果。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明提供一種用于探測水下物體的傳感器及其控制方法，以避免采集點的傳感器丟失導致影響探測效果。

第一方面，本發(fā)明提供的用于探測水下物體的傳感器組，包括：

多個傳感器單元，串接各傳感器單元的數(shù)據(jù)線，與所述數(shù)據(jù)線連接的控制器；

在所述控制器的控制下，部分傳感器單元處于工作狀態(tài)，其余傳感器單元處于收納狀態(tài)。

可選地，還包括收納裝置，用于收納傳感器單元，并在所述控制器的控制下釋放傳感器單元。

基于上述任意裝置實施例，可選地，所述數(shù)據(jù)線為柔性導電線。

基于上述任意裝置實施例，可選地，所述多個傳感器單元的部分或全部為光學傳感器與磁場傳感器的組合；和/或所述多個傳感器單元的部分或全部為加速度傳感器單元與磁場傳感器的組合。

對于光學傳感器，可選地，其結構包括：不透光底板，固定在所述不透光底板上的多個接收管，通過支架固定在所述不透光板上方、且發(fā)光方向朝向所述不透光板的激光發(fā)光管。

對于磁場傳感器,可選地,其結構與光學傳感器相對固定。

對于加速度傳感器與磁場傳感器的組合，可選地，其結構包括：密封浮球，固定在所述密封浮球內的加速度傳感器和磁場傳感器。

對于磁場傳感器,可選地,其與加速度傳感器相對固定。

可選地，所述密封浮球內還裝有自毀材料，所述自毀材料包括鎂粉和鐵粉壓制成的薄片。

可選地，所述鎂粉與鐵粉的重量比的范圍為：10:1到1:3。

第二方面，本發(fā)明提供的上述傳感器組的控制方法，包括：

控制器通過數(shù)據(jù)線檢測處于工作狀態(tài)的傳感器單元的信號；

若未檢測到處于工作狀態(tài)的傳感器單元的信號或檢測到異常信號，所述控制器控制處于收納狀態(tài)的傳感器單元切換至工作狀態(tài)。

可選地，所述若未檢測到處于工作狀態(tài)的傳感器單元的信號或檢測到異常信號，所述控制器控制處于收納狀態(tài)的傳感器單元切換至工作狀態(tài)，包括：

若未檢測到處于工作狀態(tài)的傳感器單元的信號或檢測到異常信號，在設定時間之后，所述控制器控制處于收納狀態(tài)的傳感器單元切換至工作狀態(tài)。

第三方面，本發(fā)明提供的用于探測水下物體的系統(tǒng)，包括：

傳感器陣列，所述傳感器陣列包括布設在水中不同位置的上述任意實施例所述的傳感器組；

與所述傳感器陣列連接的數(shù)據(jù)處理裝置。

由上述技術方案可知，本發(fā)明提供的用于探測水下物體的傳感器組包括串接的多個傳感器單元，若處于工作狀態(tài)的傳感器單元被拖離或損壞，仍然可以在控制器的控制下，繼續(xù)釋放傳感器單元工作，保證該處采集點仍然可以采集到信號，不會對探測效果產生影響，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標記標識。附圖中，各元件或部分并不一定按照實際的比例繪制。

圖1示出了本發(fā)明實施例提供的傳感器組的結構示意圖；

圖2示出了本發(fā)明實施例提供的傳感器處于工作狀態(tài)的示意圖；

圖3示出了本發(fā)明實施例提供的光學傳感器結構示意圖；

圖4示出了本發(fā)明實施例提供的傳感器組控制方法流程圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發(fā)明技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術方案，因此只是作為示例，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。

需要注意的是，除非另有說明，本申請使用的技術術語或者科學術語應當為本發(fā)明所屬領域技術人員所理解的通常意義。

圖1示出了本發(fā)明第一實施例所提供的用于探測水下物體的傳感器組，包括：

多個傳感器單元101，串接各傳感器單元的數(shù)據(jù)線102，與數(shù)據(jù)線102連接的控制器103。

在控制器103的控制下，部分傳感器單元101處于工作狀態(tài)，其余傳感器單元101處于收納狀態(tài)。

其中，傳感器101處于工作狀態(tài)是指傳感器被釋放出來(如圖2所示)，且可以檢測到信號；傳感器101處于收納狀態(tài)是指傳感器未被釋放，且不檢測信號(例如未通電、休眠等等)。

其中，未被釋放的傳感器可以纏繞在卷軸上，也可以疊放在收納空間內，還可以是其他的收納方式，本發(fā)明對此不作限定。

本發(fā)明實施例提供的傳感器組包括串接的多個傳感器單元，若處于工作狀態(tài)的傳感器單元被拖離或損壞，仍然可以在控制器的控制下，繼續(xù)釋放傳感器單元工作，保證該處采集點仍然可以采集到信號，不會對探測效果產生影響，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

本發(fā)明實施例提供的傳感器組還可以包括收納裝置，用于收納傳感器單元，并在控制器的控制下釋放傳感器單元。

本發(fā)明實施例中，收納裝置的實現(xiàn)結構可以有多種。

收納裝置可以是卷軸和卷軸的驅動件，傳感器單元通過數(shù)據(jù)線纏繞在卷軸上，控制器通過驅動件驅動卷軸轉動，從而釋放傳感器單元。

其中，卷軸的結構又可以有多種，本發(fā)明對此不作限定。

收納裝置還可以是收納盒，該收納盒的具體結構有多種，只要能夠有空間收納傳感器單元，并能夠釋放傳感器單元即可。

本發(fā)明實施例提供的傳感器組中，傳感器單元的種類可以相同，也可以不同，本發(fā)明對此不作限定。例如，全部傳感器單元是光學傳感器，或者全部傳感器單元是加速度傳感器單元，或者部分傳感器單元是光學傳感器，部分傳感器單元是加速度傳感器。

采用光學傳感器與磁場傳感器的組合和/或加速度傳感器與磁場傳感器的組合，可以實現(xiàn)對水下物體產生的擾流波的檢測及被測物方向的識別，較之聲吶探測器，能夠避免漏識別，不易被發(fā)現(xiàn)，且成本較低。

本發(fā)明實施例中，若采用光學傳感器，一種優(yōu)選的結構如圖3所示，包括：不透光底板301，固定在不透光底板301上的多個接收管302，通過支架固定在不透光板301上方、且發(fā)光方向朝向不透光板的激光發(fā)光管303。

其中，不透光板301的上方是指其固定有接收管302的那一面朝向的方向。

采用上述結構的光學傳感器，因為激光發(fā)光管303朝向不透光板，其發(fā)出的光僅會被不透光板上的接收管接收到，而不會外泄到周圍環(huán)境中，因此可以避免被發(fā)現(xiàn)。

相應的，磁場傳感器需要和光學傳感器相對固定。

本發(fā)明實施例中，若采用加速度傳感器與磁場傳感器的組合，一種優(yōu)選的結構包括密封浮球，以及固定在密封浮球內的加速度傳感器和磁場傳感器。磁場傳感器需要和加速度傳感器相對固定。

在此基礎上，為了避免密封浮球拖離數(shù)據(jù)線后加速度傳感器的外泄，還可以在密封浮球內裝有自毀材料。

自毀材料的形式有多種。優(yōu)選的，自毀材料包括鎂粉和鐵粉壓制成的薄片。

若密封浮球被破壞，海水進入密封浮球后會與鎂粉和鐵粉發(fā)生化學反應，從而損毀加速度傳感器。

其中，鎂粉與鐵粉的重量比的范圍為：10:1到1:3，優(yōu)選的，鎂粉與鐵粉的重量比為4:1。

如圖4所示，本發(fā)明實施例還提供一種傳感器組的控制方法，用于對上述實施例提供的傳感器組進行控制，具體工作流程如下：

步驟401、控制器通過數(shù)據(jù)線檢測處于工作狀態(tài)的傳感器單元的信號；

步驟402、若未檢測到處于工作狀態(tài)的傳感器單元的信號或檢測到異常信號，控制器控制處于收納狀態(tài)的傳感器單元切換至工作狀態(tài)。

其中，控制傳感器單元切換至工作狀態(tài)是指釋放傳感器單元并觸發(fā)其工作。

本發(fā)明實施例提供的技術方案，控制器通過檢測處于工作狀態(tài)的傳感器單元的信號，從而判斷傳感器單元是否處于正常工作狀態(tài)，若存在異常，則釋放新的傳感器單元出來工作，從而保證本采集點處始終有傳感器采集信號。

上述步驟402中，可選的，若未檢測到處于工作狀態(tài)的傳感器單元的信號或檢測到異常信號，在設定時間之后，所述控制器控制處于收納狀態(tài)的傳感器單元切換至工作狀態(tài)。

當傳感器未檢測到處于工作狀態(tài)的傳感器單元的信號或檢測到異常信號，不立即釋放傳感器單元，而是等待一段時間后再釋放，避免造成傳感器故障的原因還未消除導致新釋放的傳感器很快就出現(xiàn)故障。

本發(fā)明實施例還提供一種用于探測水下物體的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

傳感器陣列，改傳感器陣列包括布設在水中不同位置的上述任意實施例所述的傳感器組；以及與傳感器陣列連接的數(shù)據(jù)處理裝置。

其中，每個傳感器組的控制器可以單獨設置在各個采集點上，也可以多個傳感器組共享一個控制器。

若傳感器陣列的全部傳感器組共享一個控制器，則該控制器可以集成在數(shù)據(jù)處理裝置上。相應的，數(shù)據(jù)處理裝置不僅具備上述控制器的功能，還用于采集傳感器陣列的檢測信號，并根據(jù)采集到的檢測信號對水下物體進行檢測。

除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對步驟、數(shù)字表達式和數(shù)值并不限制本發(fā)明的范圍。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求和說明書的范圍當中。