本公開(kāi)涉及監(jiān)測(cè)設(shè)備，尤其涉及波浪能監(jiān)測(cè)浮艇及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前水下測(cè)量主要通過(guò)傳統(tǒng)的錨系浮標(biāo)，且水下通信中繼功能多集成于浮標(biāo)，但是錨系浮標(biāo)的使用存在如下問(wèn)題：首先，錨系浮標(biāo)重量重、體積大，它的布放及回收成本高，需要較大噸位船只進(jìn)行吊放。其次，錨系浮標(biāo)的錨系線纜需定期更換，若遇到較強(qiáng)臺(tái)風(fēng)還需縮短更換周期。另外錨系浮標(biāo)一旦布放，其作用范圍就此固定且難以調(diào)整。此外，若浮標(biāo)搭載設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，需相關(guān)人員前往對(duì)應(yīng)水域進(jìn)行維修，其中存在諸多不便因而各環(huán)節(jié)成本較高。

此外，目前地面的通信傳輸多使用無(wú)線電、網(wǎng)絡(luò)或衛(wèi)星傳輸，而對(duì)于水下監(jiān)測(cè)或通信，由于傳輸介質(zhì)水為導(dǎo)體，無(wú)線波在水中無(wú)法傳播。聲音作為一種振動(dòng)可以在水中很好的傳播，水聲通信由于成本較低，是目前較為廣泛采用的水中通信措施。但由于聲音在空氣中傳播距離有限，水聲通訊設(shè)備和無(wú)線電通訊設(shè)備需要一個(gè)中介設(shè)備，才能進(jìn)行互聯(lián)互通。

因此目前亟需提供一種供水下通信或監(jiān)測(cè)的設(shè)備，以解決布放不靈活、布放回收成本高、使用可靠性低等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，做出了本實(shí)用新型。

第一方面，本實(shí)用新型提供了一種波浪能監(jiān)測(cè)浮艇，包括：

艇體和水下滑翔推進(jìn)器，所述艇體和所述水下滑翔推進(jìn)器通過(guò)柔性連接器連接，其中

所述艇體水面部分設(shè)有控制系統(tǒng)和無(wú)線通信裝置，所述水下滑翔推進(jìn)器搭載有水下設(shè)備。

優(yōu)選的，所述柔性連接器為柔性線纜。

優(yōu)選的，所述通信控制系統(tǒng)與所述水下設(shè)備之間通過(guò)所述柔性線纜連接，并通過(guò)所述無(wú)線通信裝置實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸。

優(yōu)選的，所述艇體頂部鋪設(shè)有太陽(yáng)能板，以供艇載電池充電，所述電池通過(guò)所述柔性線纜向所述水下設(shè)備供電。

優(yōu)選的，所述艇體設(shè)有多個(gè)載荷艙，每個(gè)載荷艙配置有防水盒。

優(yōu)選的，所述水下滑翔推進(jìn)器包括：用于安裝水下設(shè)備的架體、對(duì)稱設(shè)置于所述架體兩側(cè)的若干翼片以及設(shè)置于所述架體尾部的方向舵，其中滑翔推進(jìn)器以波浪能為動(dòng)力來(lái)源。

優(yōu)選的，所述無(wú)線通信裝置包括衛(wèi)星通信天線、船舶識(shí)別天線及定位天線，用于與通信衛(wèi)星交互信息或通過(guò)無(wú)線電通信。

優(yōu)選的，所述水下設(shè)備包括水下通信裝置，所述水下通信裝置包括水聲通信機(jī)或藍(lán)綠激光通信設(shè)備。

優(yōu)選的，所述水下設(shè)備包括水下探測(cè)器。

第二方面，本實(shí)用新型提供了一種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括：波浪能監(jiān)測(cè)浮艇以及移動(dòng)控制站，波浪能監(jiān)測(cè)浮艇和移動(dòng)控制站之間通過(guò)通信衛(wèi)星或無(wú)線電進(jìn)行通訊。

基于本申請(qǐng)上述內(nèi)容，至少具有如下有益效果：本申請(qǐng)?zhí)峁┑牟ɡ四鼙O(jiān)測(cè)浮艇及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用以艇體以及艇體相連的水下滑翔推進(jìn)器作為監(jiān)測(cè)的中繼平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)靈活布放、回收成本低；此外可實(shí)現(xiàn)水下的全方位監(jiān)測(cè)；且通過(guò)移動(dòng)控制站實(shí)現(xiàn)對(duì)中繼平臺(tái)實(shí)時(shí)操控以及進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)回收。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本申請(qǐng)的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1示出了本實(shí)用新型提供的波浪能監(jiān)測(cè)浮艇的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了本實(shí)用新型提供的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的框架示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實(shí)施例僅僅用于解釋相關(guān)實(shí)用新型，而非對(duì)該實(shí)用新型的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與實(shí)用新型相關(guān)的部分。

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本申請(qǐng)。

圖1示出了本實(shí)用新型提供的波浪能監(jiān)測(cè)浮艇的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，波浪能監(jiān)測(cè)浮艇包括：艇體1和水下滑翔推進(jìn)器2，艇體1和水下滑翔推進(jìn)器2通過(guò)柔性連接器3連接，其中艇體1的水面部分設(shè)有控制系統(tǒng)和無(wú)線通信裝置，水下滑翔推進(jìn)器2搭載有水下設(shè)備。為方便描述，本實(shí)用新型將艇體1和水下滑翔推進(jìn)器2所組成的結(jié)構(gòu)定義為波浪能浮艇。

其中，無(wú)線通信裝置包括：設(shè)置于艇體1的水面部分(也即艇體1的頂部)的衛(wèi)星通信天線4和船舶識(shí)別天線5，用于與通信衛(wèi)星交互信息或者通過(guò)無(wú)線電通信，其中本申請(qǐng)也可以安裝LTE天線或無(wú)線數(shù)傳天線替代衛(wèi)星通信天線。此外，控制系統(tǒng)所包含的功能模塊可根據(jù)搭載的水下設(shè)備與無(wú)線通信裝置之間傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行相應(yīng)的設(shè)定，例如控制模塊、導(dǎo)航模塊以及避碰模塊等等。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，柔性連接器3為柔性線纜，一方面柔性線纜起承重繩的作用，用以連接艇體與水下滑翔推進(jìn)器；另一方面用于傳輸信息的介質(zhì)；此外還可作為向水下設(shè)備供電的傳輸介質(zhì)。

其中，控制系統(tǒng)與水下設(shè)備之間通過(guò)柔性線纜連接，并通過(guò)無(wú)線通信裝置實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸。

作為一種有利的實(shí)施方式，艇體頂部鋪設(shè)有太陽(yáng)能板9，以供艇載電池充電，電池通過(guò)柔性線纜向水下設(shè)備供電。

進(jìn)一步地，艇體1設(shè)有多個(gè)載荷艙10，每個(gè)載荷艙10配置有防水盒。防水盒置放于載荷艙10內(nèi)，太陽(yáng)能板9覆蓋于載荷艙10的表面。例如，第一防水盒11a可用來(lái)放置控制系統(tǒng)的電路模塊，第二防水盒11b可用來(lái)放置向水下設(shè)備供電的電池；此外，防水盒還可以用于放置其他物體，例如儀表、儀器。本申請(qǐng)中，太陽(yáng)能板可以用來(lái)給防水盒內(nèi)電池提供電能；并且通過(guò)載荷艙和防水盒避免進(jìn)水影響盒內(nèi)物體的性能。

在一種可選的實(shí)施方式中，水下滑翔推進(jìn)器2包括：用于安裝水下設(shè)備的架體21、對(duì)稱設(shè)置于架體兩側(cè)的若干翼片22以及設(shè)置于架體尾部的方向舵23，其中滑翔推進(jìn)器以波浪能為動(dòng)力來(lái)源。

本申請(qǐng)以太陽(yáng)能作為供電來(lái)源，以波浪能作為動(dòng)力來(lái)源，通過(guò)使用太陽(yáng)能和波浪能等清潔能源，減少對(duì)環(huán)境的污染。

在一種可選的實(shí)施方式中，波浪能監(jiān)測(cè)浮艇還包括：設(shè)置于衛(wèi)星通信天線上的標(biāo)志燈12以及設(shè)置于艇體頂部的提手13，標(biāo)志燈可用于指示浮艇所在的位置，提手方便將波浪能監(jiān)測(cè)浮艇置于水中，并且方便回收波浪能監(jiān)測(cè)浮艇。

作為一種可選的實(shí)施方式，水下設(shè)備包括水下通信裝置，水下通信裝置包括水聲通信機(jī)和藍(lán)綠激光通信設(shè)備。

作為一種可選的實(shí)施方式，水下設(shè)備包括水下探測(cè)器。水下探測(cè)器包括視頻水下探測(cè)器、管道探測(cè)器、水下監(jiān)控器、水下監(jiān)視器等。

如圖1所示，水聲通信機(jī)7和水下探測(cè)器8配合使用，搭載于架體的下方。水下探測(cè)器用于探測(cè)其他水下設(shè)備(即波浪能浮艇搭載之外的水下設(shè)備)；水聲通信機(jī)接收其他水下設(shè)備發(fā)出的信號(hào)并通過(guò)控制系統(tǒng)傳輸給天線(例如衛(wèi)星通信天線、船舶識(shí)別天線)，且接收由天線、控制系統(tǒng)傳輸過(guò)來(lái)的信號(hào)。

藍(lán)綠光通信設(shè)備是激光通信的一種，采用光波波長(zhǎng)為450-570毫微米的藍(lán)綠光束，介于藍(lán)光和綠光之間。由于海水對(duì)藍(lán)綠波段的可見(jiàn)光吸收損耗極小，因此藍(lán)綠光通過(guò)海水時(shí)，不僅穿透能力強(qiáng)，而且方向性極好，是在深海中傳輸信息的通信重要方式之一，另外還應(yīng)用于探雷、測(cè)深等領(lǐng)域。

當(dāng)然本申請(qǐng)所提供的波浪能浮艇可以根據(jù)實(shí)際的勘測(cè)需求搭載相應(yīng)的水下設(shè)備，并不局限于上述水聲通信機(jī)、藍(lán)綠激光通信設(shè)備或者水下探測(cè)器中的一種或幾種。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑牟ɡ四鼙O(jiān)測(cè)浮艇，其中水下設(shè)備設(shè)置有數(shù)據(jù)接口(例如RS485數(shù)據(jù)接口)以與柔性線纜相連接并且水下設(shè)備掛載于水下滑翔推進(jìn)器的下方。本申請(qǐng)所提供的波浪能監(jiān)測(cè)浮艇通過(guò)外部的移動(dòng)控制站實(shí)時(shí)操控以及實(shí)時(shí)信息處理，通過(guò)水聲通信機(jī)進(jìn)行水聲通信信號(hào)的收發(fā)處理，以實(shí)現(xiàn)該波浪能監(jiān)測(cè)浮艇與水中其他設(shè)備(例如其他浮艇、船舶等設(shè)備)的水聲通信；水下探測(cè)器接收水聲通信信號(hào)，外部的移動(dòng)控制站根據(jù)水下探測(cè)器的信號(hào)確定水下各個(gè)設(shè)備的相對(duì)位置；通過(guò)無(wú)線通信裝置中衛(wèi)星通信天線進(jìn)行水上信號(hào)的收發(fā)處理，通過(guò)船舶識(shí)別天線與移動(dòng)控制站之間的通信以定位船體與船體之間的相對(duì)位置。

本申請(qǐng)上述的波浪能監(jiān)測(cè)浮艇，其中波浪能浮艇為水中監(jiān)測(cè)或測(cè)量的中繼平臺(tái)，布放靈活、回收成本低；進(jìn)行水中通信的同時(shí)可收集水面數(shù)據(jù)；并且可實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)、不同位置的設(shè)備進(jìn)行通信中繼，僅需在岸上使用移動(dòng)控制站對(duì)其實(shí)時(shí)操控以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)回收；采用清潔能源，清潔環(huán)保且續(xù)航能力強(qiáng)。此外，波浪能浮艇還可以搭載其他的水下設(shè)備，符合工業(yè)應(yīng)用的實(shí)際需求即可。

另外一方面，本實(shí)用新型還提供了一種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括：上述任一一種波浪能監(jiān)測(cè)浮艇、移動(dòng)控制站。波浪能監(jiān)測(cè)浮艇和移動(dòng)控制站之間通過(guò)通信衛(wèi)星進(jìn)行通訊。其中，移動(dòng)控制站可優(yōu)選為具備無(wú)線通訊/衛(wèi)星通訊功能的移動(dòng)計(jì)算機(jī)設(shè)備，亦可為其他形式的計(jì)算設(shè)備，如臺(tái)式計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、平板等。其主要用于對(duì)波浪能監(jiān)測(cè)浮艇進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控以及對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

如圖2所示，波浪能監(jiān)測(cè)浮艇30與移動(dòng)控制站40之間通過(guò)通信衛(wèi)星進(jìn)行或無(wú)線電通訊，其中通信衛(wèi)星可優(yōu)選為北斗衛(wèi)星。

其中，波浪能浮艇搭載的水下設(shè)備可通過(guò)數(shù)據(jù)接口(例如RS485數(shù)據(jù)接口)連接至柔性線纜；水下設(shè)備(用于監(jiān)測(cè)或測(cè)量的設(shè)備)掛載于水下滑翔推進(jìn)器下方可與其他水下設(shè)備進(jìn)行通信。波浪能浮艇可用于潛標(biāo)等設(shè)備的數(shù)據(jù)中繼，并不局限于水聲通信機(jī)、水下探測(cè)器等水下設(shè)備，波浪能浮艇可以長(zhǎng)時(shí)間停留于某一海域?yàn)樗略O(shè)備(例如潛標(biāo))做數(shù)據(jù)中繼，也可以根據(jù)一定的路徑航行，逐個(gè)為路徑上的水下設(shè)備提供數(shù)據(jù)中繼服務(wù)。艇體與潛標(biāo)通信成功后將潛標(biāo)數(shù)據(jù)通過(guò)通信衛(wèi)星傳送至移動(dòng)控制站。

以上描述僅為本申請(qǐng)的較佳實(shí)施例以及對(duì)所運(yùn)用技術(shù)原理的說(shuō)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本申請(qǐng)中所涉及的實(shí)用新型范圍，并不限于上述技術(shù)特征的特定組合而成的技術(shù)方案，同時(shí)也應(yīng)涵蓋在不脫離所述實(shí)用新型構(gòu)思的情況下，由上述技術(shù)特征或其等同特征進(jìn)行任意組合而形成的其它技術(shù)方案。例如上述特征與本申請(qǐng)中公開(kāi)的(但不限于)具有類似功能的技術(shù)特征進(jìn)行互相替換而形成的技術(shù)方案。