專利名稱：渾濁水域水下超聲波測距子系統(tǒng)及智能化監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電子設備領域，涉及一種渾濁水域水下超聲波測距子系統(tǒng)及智能化監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術：
水產(chǎn)養(yǎng)殖在追求最大產(chǎn)出量的同時，使得養(yǎng)殖密度不斷增加，容易造成了養(yǎng)殖物代謝物和殘余飼料的積累過多，削弱了養(yǎng)殖水體自身的凈化能力，從而引發(fā)養(yǎng)殖水體水質(zhì)和底質(zhì)日益惡化，氨氮和亞硝酸鹽偏高，溶解氧下降，水體環(huán)境正常的生化反應功能受阻等負面效果，出現(xiàn)養(yǎng)殖物機體組織缺氧，生長、代謝和生命活動減慢，養(yǎng)殖物的抗病能力下降， 疾病頻發(fā)和流行等與追求最大產(chǎn)出量相矛盾的情況出現(xiàn)。特別是受陰雨天氣影響，有害微生物大量繁殖，是過剩殘飼和魚、蝦大量排泄物的累積、過度施肥、生物尸體等大量的有機物在短時間內(nèi)被分解、脫氨，消耗大量的溶解氧，產(chǎn)生大量的硫化氫、氨氮等有害物質(zhì)，對水下養(yǎng)殖物產(chǎn)生毒害作用，導致養(yǎng)殖物食欲下降、體質(zhì)變?nèi)酰共×档?，從而暴發(fā)疾病造成大量養(yǎng)殖物死亡。為有效解決水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中出現(xiàn)的問題，對指定水域指定位置進行實時水下視頻監(jiān)控和水下水質(zhì)檢測，及時掌握水域水體質(zhì)量和水下病死魚蝦的分布情況，針對性地開展防疫和清理，使本水域水體質(zhì)量達到國家制定的無公害食品淡水、海水養(yǎng)殖用水水質(zhì)標準，為水產(chǎn)養(yǎng)殖優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)打下良好的基礎，將顯得十分必要。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的之一在于提供一種實現(xiàn)在指定水域指定位置進行實時水下監(jiān)測的渾濁水域水下超聲波測距子系統(tǒng)。本實用新型的目的之二在于提供一種實現(xiàn)在指定水域指定位置進行實時水下監(jiān)測的渾濁水域智能化監(jiān)控系統(tǒng)。本實用新型的目的之一是這樣實現(xiàn)的它包括安裝在電動船上的升降牽引裝置、 嵌入式控制系統(tǒng)、數(shù)字化存儲裝置、無線信號傳輸裝置、和直流電源，及地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)；無線信號傳輸裝置與地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)無線聯(lián)通， 超聲波測距傳感器設在升降牽引裝置的下方，超聲波測距傳感器輸入端通過供電電線與嵌入式控制系統(tǒng)中的測距處理子系統(tǒng)及直流電源連接，輸出端通過測距信號線與嵌入式控制系統(tǒng)的測距處理子系統(tǒng)連通后，一路與數(shù)字化存儲裝置、無線信號傳輸裝置連通，另一路與嵌入式控制系統(tǒng)中設有的牽引控制子系統(tǒng)和水下動力控制子系統(tǒng)連通，牽引控制子系統(tǒng)與升降牽引裝置連通，水下動力控制子系統(tǒng)與電動船的動力推進裝置連通。本實用新型的目的之二是這樣實現(xiàn)的在渾濁水域水下監(jiān)控系統(tǒng)中設有水下超聲波測距子系統(tǒng)；渾濁水域水下監(jiān)控系統(tǒng)包括水下視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、水下水質(zhì)檢測子系統(tǒng)、或兩者的組合；水下超聲波測距子系統(tǒng)中的超聲波測距傳感器或設置在水下視頻監(jiān)控子系統(tǒng)中的水下微光攝像裝置的一側(cè)底部，或設置在水下水質(zhì)檢測子系統(tǒng)中的水質(zhì)檢測傳感器的一側(cè)底部，或分別同時設置，或設置在升降牽引裝置的底端；水下超聲波測距子系統(tǒng)和渾濁水域水下監(jiān)控系統(tǒng)中的子系統(tǒng)采用同一套安裝在電動船上的升降牽引裝置、嵌入式控制系統(tǒng)、數(shù)字化存儲裝置、無線信號傳輸裝置、和直流電源，及與無線信號傳輸裝置無線聯(lián)通的地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)。所述的水下視頻監(jiān)控子系統(tǒng)包括水下微光攝像裝置、升降牽引裝置、嵌入式控制系統(tǒng)、數(shù)字化存儲裝置、無線信號傳輸裝置、直流電源和地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)；無線信號傳輸裝置與地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)無線聯(lián)通，水下微光攝像裝置設在升降牽引裝置的下方，水下微光攝像裝置輸入端通過供電電線與嵌入式控制系統(tǒng)中的視頻控制子系統(tǒng)及直流電源連接，輸出端通過視頻信號線與嵌入式控制系統(tǒng)中的視頻控制子系統(tǒng)連通后，再與數(shù)字化存儲裝置、無線信號傳輸裝置連通。所述的水下水質(zhì)檢測子系統(tǒng)包括水質(zhì)檢測傳感器、升降牽引裝置、嵌入式控制系統(tǒng)、數(shù)字化存儲裝置、無線信號傳輸裝置、直流電源和地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)；無線信號傳輸裝置與地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)無線聯(lián)通，水質(zhì)檢測傳感器設在升降牽引裝置的下方，水質(zhì)檢測傳感器輸入端通過供電電線與嵌入式控制系統(tǒng)中的水質(zhì)檢測控制子系統(tǒng)及直流電源連接，輸出端通過水質(zhì)檢測信號線與嵌入式控制系統(tǒng)中的水質(zhì)檢測控制子系統(tǒng)連通后，再與數(shù)字化存儲裝置、無線信號傳輸裝置連通。電動船設有船體的自動定位系統(tǒng)、船體的自動導航系統(tǒng)、和船體設備的自動檢測裝置三種設備中的一種、二種或三種，并通過串口分別與嵌入式控制系統(tǒng)中的自動定位控制子系統(tǒng)、自動導航控制子系統(tǒng)、自動檢測控制子系統(tǒng)中的一種、二種或三種連接。本實用新型通過利用超聲波測距子系統(tǒng)提供的水下反饋信號，通過地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)和嵌入式控制系統(tǒng)控制電動船和智能化監(jiān)控系統(tǒng)等工作，實現(xiàn)了系統(tǒng)的控制完全智能化。本實用新型可廣泛應用于海洋開發(fā)、水下養(yǎng)殖監(jiān)控、水下作業(yè)、水庫大壩水下監(jiān)控、水下科學實驗、水下觀光、水下打撈、水下建筑、海底資源勘探及軍事應用等領域。

圖1、本實用新型實施例1的主視結構示意圖。圖2、本實用新型實施例1的側(cè)視結構示意圖。圖3、本實用新型實施例1的俯視結構示意圖。圖1-3中電動船1，水下推進器2，牽引器3，連接接口 4，承接構件5，微型電腦6， 微光攝像機7，電動變焦鏡頭8，保護罩9，防水燈罩10，水下補償照明光源11，燈光顏色控制器12，視窗13，密封墊14，蓋板密封墊15，密封蓋板16，組合電纜17，無線影音發(fā)射機天線18，超聲波測距傳感器19，自動導航系統(tǒng)20，自動定位系統(tǒng)21，嵌入式控制系統(tǒng)22，控制系統(tǒng)接收天線23，無線影音發(fā)射機M，設備的自動檢測裝置25，直流電機26，電機固定支架 27，絞線輪28，拉索四，直流電源30，數(shù)字化存儲裝置31，器件平臺32。
具體實施方式
本實用新型可以通過實用新型內(nèi)容中說明的技術具體實施，通過下面的實施例可以對本實用新型作進一步的描述，然而，本實用新型的范圍并不限于下述實施例。[0018]實施例1 渾濁水域智能化監(jiān)控系統(tǒng)中的渾濁水域水下監(jiān)控系統(tǒng)為水下視頻監(jiān)控子系統(tǒng)渾濁水域水下超聲波測距子系統(tǒng)，它包括安裝在電動船1上的升降牽引裝置、嵌入式控制系統(tǒng)22、數(shù)字化存儲裝置31、無線信號傳輸裝置、和直流電源30，及地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)；無線信號傳輸裝置與地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)無線聯(lián)通，嵌入式控制系統(tǒng)22設有各功能控制子系統(tǒng)；超聲波測距傳感器19設在升降牽引裝置的下方，超聲波測距傳感器19輸入端通過供電電線與嵌入式控制系統(tǒng)22中的測距處理子系統(tǒng)及直流電源30連接，輸出端通過測距信號線與嵌入式控制系統(tǒng)22的測距處理子系統(tǒng)連通后，一路與數(shù)字化存儲裝置31、無線信號傳輸裝置連通，另一路與嵌入式控制系統(tǒng)22 中設有的牽引控制子系統(tǒng)和水下動力控制子系統(tǒng)連通，牽引控制子系統(tǒng)與升降牽引裝置連通，水下動力控制子系統(tǒng)與電動船1的動力推進裝置連通。所述的超聲波測距傳感器19 是用一對超聲波發(fā)射和接收器件與微處理器接口相連，結合MCU的定時計數(shù)器功能進行測距。渾濁水域智能化監(jiān)控系統(tǒng)包括電動船1、直流電源30、升降牽引裝置、超聲波測距傳感器19、水下微光攝像裝置、無線信號傳輸裝置、自動定位系統(tǒng)、自動導航系統(tǒng)、水下超聲波測距子系統(tǒng)、設備的自動檢測裝置、組合電纜17、數(shù)字化存儲裝置31、嵌入式控制系統(tǒng)和地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)，嵌入式控制系統(tǒng)分為嵌入式控制系統(tǒng)22的硬件裝置和所述各功能控制子系統(tǒng)，水下微光攝像裝置通過升降牽引裝置與電動船1連接，直流電源30通過組合電纜17與各用電設備連接，各信號采集設備通過組合電纜17與嵌入式控制系統(tǒng)22、數(shù)字化存儲裝置31、無線信號傳輸裝置連接，地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)通過無線信號與無線信號傳輸裝置無線聯(lián)通。各用電設備包括電動船1，升降牽引裝置，嵌入式控制系統(tǒng)22、數(shù)字化存儲裝置 31，無線信號傳輸裝置，自動定位系統(tǒng)，自動導航系統(tǒng)，設備的自動檢測裝置，超聲波測距傳感器19和水下微光攝像裝置。各信號采集設備包括超聲波測距傳感器19和水下微光攝像裝置。升降牽引裝置，嵌入式控制系統(tǒng)22、數(shù)字化存儲裝置31，無線信號傳輸裝置，自動定位系統(tǒng)，自動導航系統(tǒng)，設備的自動檢測裝置安裝在電動船1上的器件平臺32 ；水下微光攝像裝置設在升降牽引裝置的下方，超聲波測距傳感器19設在水下攝像裝置保護罩外部， 嵌入式控制系統(tǒng)22通過數(shù)字化存儲裝置31與無線信號傳輸裝置連接。自動定位系統(tǒng)、自動導航系統(tǒng)、和設備的自動檢測裝置通過串口與嵌入式控制系統(tǒng)22連接。所述的升降牽引裝置包括直流電機沈、絞線輪觀、牽引器3、拉索四和連接接口 4 ；絞線輪觀與直流電機沈的機軸連接，拉索四一端與絞線輪觀連接；牽引器3由多節(jié)牽引套管組成，相鄰的引套管之間軸向滑動連接，徑向定位連接，牽引器3的一端固定在絞線輪觀的下方；拉索四內(nèi)置于多節(jié)牽引套管的管心內(nèi)或管身外，牽引器3的另一端和拉索 29的另一端分別與連接接口 4的上端連接，連接接口 4的下向與承接構件5連接。所述的水下微光攝像裝置包括微型電腦6，微光攝像機7，電動變焦鏡頭8，防水燈罩10，水下補償照明光源11，燈光顏色控制器12，組合電纜17和保護罩；保護罩包括密封蓋板16，蓋板密封墊15，保護罩9，視窗13，和密封墊14 ；密封蓋板16、蓋板密封墊15與保護罩9的頂端連接，視窗13、密封墊14與保護罩9的底端連接；密封蓋板16上端與承接構件5連接；水下補償照明光源11、燈光顏色控制器12內(nèi)置于防水燈罩10內(nèi)，防水燈罩10與
保護罩的底端周圍法蘭平臺連接；所述的保護罩9內(nèi)設置的定位平臺，微光攝像機7通過定位平臺安裝在保護罩9 內(nèi)頂部，微光攝像機7上端與微型電腦6連接，下端與電動變焦鏡頭8連接；電動變焦鏡頭8 前端鏡片外表面頂點到視窗外表面之間的距離，即為水下攝像機增大的視距；由于攝像視距的增大，監(jiān)控視角及視角范圍也相應增大，監(jiān)控有效面積也隨之增大；保護罩9外部設置有超聲波測距傳感器19，通過組合電纜17與嵌入式控制系統(tǒng)22連接。所述的電動變焦鏡頭，采用能聚焦在1/3英寸CCD靶面上，可實現(xiàn)視場角范圍 30°-115°、由遠程無線遙控、信號通過嵌入式控制系統(tǒng)和微型電腦6控制的電動變焦鏡頭 8，電動變焦鏡頭8能實現(xiàn)鏡頭焦距無級變換，在變焦范圍內(nèi)，MTF在701p/mm，水下景物可根據(jù)需要放大或縮小，監(jiān)控范圍也可調(diào)控。所述的水下色度補償照明光源11根據(jù)水質(zhì)不同其燈光發(fā)散角也不同，隨水質(zhì)渾濁度不同，光束照射方向和光的顏色補償必須作相應調(diào)整，防水燈罩10內(nèi)根據(jù)攝像需要設置了光束照射方向調(diào)節(jié)器及光的顏色的燈光顏色控制器12。根據(jù)監(jiān)控范圍需要，保護罩9內(nèi)微光攝像機7鏡頭前的視窗13觀察面可大可小， 微光攝像機7鏡頭到視窗13觀察面的距離可長可短。保護罩9自重要大于水對它的浮力， 便于保護罩9向下移動定位。水下補償照明光源11設置有多種顏色光源，根據(jù)水質(zhì)差異利用燈光顏色控制器 12更換光源顏色，利用多種顏色的光源進行水下攝像照明補償，利用光源照明方向控制器調(diào)整燈的照明位置和照射方向，使照明盡量在監(jiān)控范圍內(nèi)。保護罩9內(nèi)設置的定位平臺，可以有效阻值微光攝像機7滑動。密封蓋板16和蓋板密封墊15、視窗13和密封墊14配合使用，防止水進入保護罩 9內(nèi)。微光攝像機7采用微光增強器和CCD光電成像器件，使其在暗光下感應圖像，利用自動光圈視頻驅(qū)動器改變CCD的積分時間和改變光圈面積，使其光照范圍與微光攝像的動態(tài)范圍相對應。所述的無線信號傳輸裝置包括無線影音發(fā)射機M和無線信號發(fā)射天線18，無線信號遙控接收裝置包括嵌入式控制系統(tǒng)22和控制信號接收天線23，無線影音發(fā)射機M和嵌入式控制系統(tǒng)22分別裝在密封的固定盒內(nèi)，無線影音發(fā)射機天線18和控制信號接收天線23分別由兩密封孔導出，無線影音發(fā)射機天線18延伸至電動船1尾部，控制信號接收天線23直接與嵌入式控制系統(tǒng)22連接。所述的嵌入式控制系統(tǒng)22，對內(nèi)通過UART接口分別與自動導航系統(tǒng)20、自動定位系統(tǒng)21、和設備的自動檢測裝置25連接；通過組合電纜17分別與水下推進器2、超聲波測距傳感器19、水下微光攝像裝置相連，通過組合電纜17與直流電源30相連；對外通過控制信號接收天線23接收地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)的指令。所述的嵌入式控制系統(tǒng)22，是以32位微處理器為核心的嵌入式系統(tǒng)。它處理速度快、內(nèi)存量大、片內(nèi)系統(tǒng)資源豐富，可以承載嵌入式實時操作系統(tǒng)；由此就可以實現(xiàn)上述的電子地圖、鼠標控制、高清圖文液晶顯示等功能。所述的設備的自動檢測裝置25包括自動檢測微型電腦和串口 ；自動檢測微型電腦固定在電動船1內(nèi)，所述的設備的自動檢測裝置25的串口分別與水下推進器2、水下微光攝像裝置、超聲波測距傳感器19、自動導航系統(tǒng)20、自動定位系統(tǒng)21、嵌入式控制系統(tǒng)22 及嵌入式控制系統(tǒng)22中自動檢測控制子系統(tǒng)、無線影音發(fā)射機M、數(shù)字化存儲裝置31、直流電機沈、直流電源30相連。所述的設備的自動檢測裝置25是在開機初始，其內(nèi)部的電腦對整個系統(tǒng)設備各項功能指標進行自檢，傳輸出結果。在運行過程中也能對故障自檢分析，包括對電源的監(jiān)測，并在低于正常指標的時候報警，自動返航。所述的船體的自動定位系統(tǒng)21包括船載機、地面固定機和串口 ；船載機固定在電動船1內(nèi)，通過串口與嵌入式控制系統(tǒng)22中的自動定位控制子系統(tǒng)連接。所述的船體的自動定位系統(tǒng)21，是采用GPS技術。鑒于目前我們只能獲取GPS衛(wèi)星的一般民用信號，單機測量精度低，因此要實行多機相對測量技術。具體實施方案是，船載一臺GPS接收機，地面岸上設置一到多臺固定位置的GPS接收機(當然數(shù)量多，相對位置精度高，一般設置兩臺組成一基線)。工作時，船載機和地面固定機同步運行(由于GPS系統(tǒng)有時鐘信號，這點完全可以實現(xiàn))；所有各機的數(shù)據(jù)都要記錄保存，后續(xù)處理得到船體某一刻相對固定點的坐標位置。所述的船體的自動導航系統(tǒng)20包括自動導航裝置和串口 ；自動導航裝置固定在電動船1內(nèi)，通過串口與嵌入式控制系統(tǒng)22中的自動導航控制子系統(tǒng)連接。所述的船體的自動導航系統(tǒng)20，在自動定位的基礎上，要使船體按指定的路線航行，首先要設計好與實際水域相符的電子地圖和直角坐標系，在使用中，定位系統(tǒng)的最終數(shù)據(jù)與地圖上的路線相對照，船體的動力推進控制系統(tǒng)自動調(diào)整即時航向。這樣用戶就不用實時目測和遙控船體運動，而是可以把預先設定好的路線數(shù)據(jù)(每條直線段兩端點的坐標)發(fā)送給船體，讓它自動執(zhí)行。使用時，對無線影音發(fā)射機M的無線影音發(fā)射器和接收器進行調(diào)頻對接，使視頻圖像最真實、最清晰，然后，將電動船1和牽引器3、保護罩9和水下補償照明光源11置于水中，利用承接構件5、連接接口 4和牽引器3，使保護罩9與電動船1相連，組合電纜17與電動船1中的插座相連；打開電源開關，自動檢測裝置25中的電腦對整個系統(tǒng)設備各項功能指標進行自檢，傳輸出結果。渾濁水域水下智能化監(jiān)控系統(tǒng)的控制方法如下(1)、地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)控制電動船1駛?cè)胨婺骋晃恢?；地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)利用預先設計好的與實際水域相符的電子地圖和直角坐標系，并且在地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)的LCD屏幕上可以顯示該水域的電子地圖，用鼠標點擊圖標或地圖來向船體發(fā)送指令或數(shù)據(jù)。定位系統(tǒng)的最終數(shù)據(jù)與地圖上的路線相對照，船體的動力推進控制系統(tǒng)自動調(diào)整即時航向；在自動導航系統(tǒng)20和自動定位系統(tǒng)21作用下，電動船1按輸入的線路運行；(2)、地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)控制嵌入式控制系統(tǒng)22中的牽引控制子系統(tǒng)工作，牽引控制子系統(tǒng)通過控制直流電源30向升降牽引裝置供電，從而控制升降牽引裝置啟動和升降，嵌入式控制系統(tǒng)22中的測距處理子系統(tǒng)同時或延時通過控制直流電源30向超聲波測距傳感器19供電啟動；[0047](3)、超聲波測距傳感器19在升降牽引裝置的牽引下進入水下，同時，超聲波測距傳感器19將測距標準位置到水底地面之間的探測距離以及前方有無障礙物的反饋信號反饋到嵌入式控制系統(tǒng)22中的測距處理子系統(tǒng)；測距標準位置設置為超聲波測距傳感器19 測距界面；探測距離為超聲波測距傳感器19測距實際數(shù)；(4)、嵌入式控制系統(tǒng)22中的測距處理子系統(tǒng)一方面將探測距離以及前方有無障礙物的反饋信號通過數(shù)字化存儲裝置31、無線信號傳輸裝置傳送至地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)中，另一方面對探測距離以及前方有無障礙物的反饋信號進行比較處理，比較處理后再將比較處理信號傳送至牽引控制子系統(tǒng)、水下動力控制子系統(tǒng)和水下視頻監(jiān)控控制子系統(tǒng)；(5)、升降牽引裝置在牽引控制子系統(tǒng)的控制下，根據(jù)比較處理信號執(zhí)行上升、停留或下降指令，水下視頻監(jiān)控控制子系統(tǒng)通過控制直流電源30向水下微光攝像裝置供電， 水下微光攝像裝置開展視頻監(jiān)控工作；嵌入式控制系統(tǒng)22中的測距處理子系統(tǒng)對距離反饋信號進行比較處理時，一種是將距離反饋信號與嵌入式控制系統(tǒng)22中的測距處理子系統(tǒng)原內(nèi)置的預設監(jiān)控距離進行比較；另一種是將距離反饋信號與嵌入式控制系統(tǒng)22中的測距處理子系統(tǒng)接受到地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)發(fā)出的實時監(jiān)控距離進行比較。將距離反饋信號與嵌入式控制系統(tǒng)22中的測距處理子系統(tǒng)原內(nèi)置的預設監(jiān)控距離進行比較如果探測距離大于預設監(jiān)控距離，牽引控制子系統(tǒng)將根據(jù)處理信號執(zhí)行下降指令，如果探測距離小于預設監(jiān)控距離，牽引控制子系統(tǒng)將根據(jù)處理信號執(zhí)行上升指令，如果探測距離等于預設監(jiān)控距離，牽引控制子系統(tǒng)將根據(jù)處理信號執(zhí)行停留指令；將嵌入式控制系統(tǒng)22中的測距處理子系統(tǒng)接受到地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)發(fā)出的實時監(jiān)控距離進行比較如果探測距離大于實時監(jiān)控距離，牽引控制子系統(tǒng)將根據(jù)處理信號執(zhí)行下降指令，如果探測距離小于實時監(jiān)控距離，牽引控制子系統(tǒng)將根據(jù)處理信號執(zhí)行上升指令，如果探測距離等于實時監(jiān)控距離，牽引控制子系統(tǒng)將根據(jù)處理信號執(zhí)行停留指令。水下微光攝像裝置開展視頻監(jiān)控工作水下微光攝像裝置根據(jù)嵌入式控制系統(tǒng) 22中的水下視頻監(jiān)控控制子系統(tǒng)的指令，使水下微光攝像裝置執(zhí)行工作，控制光學系統(tǒng)的調(diào)光調(diào)焦、攝像增強器的電源通斷及選擇快門的寬度調(diào)節(jié)、照明光源的開關、亮度調(diào)節(jié)、 燈光狀態(tài)的查詢等，水下補償照明光源11會根據(jù)水質(zhì)差異利用燈光顏色控制器12更換光源顏色，利用多種顏色的光源進行水下攝像照明補償，利用光源照明方向控制器調(diào)整燈的照明位置和照射方向，使照明盡量在監(jiān)控范圍內(nèi)；(6)、動力推進裝置在水下動力控制子系統(tǒng)的控制下，根據(jù)前方有無障礙物信息比較處理信號執(zhí)行前進、加速、減速或升降牽引裝置上升的指令；(7)、水下微光攝像裝置通過視頻信號線將視頻信號傳至嵌入式控制系統(tǒng)22中的水下視頻監(jiān)控控制子系統(tǒng)，水下視頻監(jiān)控控制子系統(tǒng)將視頻信號通過數(shù)字化存儲裝置31、 無線信號傳輸裝置傳送至地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)中。(8)、地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)發(fā)出控制信號，和接收信號，處理和保
存信號。工作完成后牽引器上升，恢復起始狀態(tài)，電動船1回到原點。[0058]在其它實施例中，渾濁水域水下監(jiān)控系統(tǒng)為水下水質(zhì)檢測子系統(tǒng)，或水下視頻監(jiān)控子系統(tǒng)和下水質(zhì)檢測子系統(tǒng)的組合；電動船1只設有船體的自動定位系統(tǒng)21、船體的自動導航系統(tǒng)20、和船體設備的自動檢測裝置25三種設備中的一種、或二種，并通過串口分別與嵌入式控制系統(tǒng)22中的自動定位控制子系統(tǒng)、自動導航控制子系統(tǒng)、自動檢測控制子系統(tǒng)連接。地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)還可控制電動船1手動定位導航駛?cè)胨婺骋晃恢?。水下超聲波測距子系統(tǒng)中的超聲波測距傳感器19可設置在水下水質(zhì)檢測子系統(tǒng)中的水質(zhì)檢測傳感器的一側(cè)底部，或分別同時設置在水下視頻監(jiān)控子系統(tǒng)中的水下微光攝像裝置的一側(cè)底部和水下水質(zhì)檢測子系統(tǒng)中的水質(zhì)檢測傳感器的一側(cè)底部，或設置在升降牽引裝置的底端。測距標準位置設置為升降牽引裝置下端某一位置、水下視頻監(jiān)控子系統(tǒng)底端某一位置、水下水質(zhì)檢測子系統(tǒng)底端某一位置，探測距離為超聲波測距傳感器19測距實際數(shù)和某一設定位置到超聲波測距傳感器19測距界面的距離參數(shù)之和，某一設定位置高于超聲波測距傳感器19測距界面時，高于部分為正數(shù)；某一設定位置低于超聲波測距傳感器19測距界面時，低于部分為負數(shù)。
權利要求1.一種渾濁水域水下超聲波測距子系統(tǒng)，它包括安裝在電動船(1)上的升降牽引裝置、嵌入式控制系統(tǒng)(22)、數(shù)字化存儲裝置(31)、無線信號傳輸裝置、和直流電源(30)，及地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)；無線信號傳輸裝置與地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)無線聯(lián)通，其特征是超聲波測距傳感器(19)設在升降牽引裝置的下方，超聲波測距傳感器(19)輸入端通過供電電線與嵌入式控制系統(tǒng)(22)中的測距處理子系統(tǒng)及直流電源(30)連接，輸出端通過測距信號線與嵌入式控制系統(tǒng)(22)的測距處理子系統(tǒng)連通后，一路與數(shù)字化存儲裝置(31)、無線信號傳輸裝置連通，另一路與嵌入式控制系統(tǒng)(22)中設有的牽引控制子系統(tǒng)和水下動力控制子系統(tǒng)連通，牽引控制子系統(tǒng)與升降牽引裝置連通，水下動力控制子系統(tǒng)與電動船(1)的動力推進裝置連通。
2.一種渾濁水域智能化監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是在渾濁水域水下監(jiān)控系統(tǒng)中設有水下超聲波測距子系統(tǒng)；渾濁水域水下監(jiān)控系統(tǒng)包括水下視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、水下水質(zhì)檢測子系統(tǒng)、 或兩者的組合；水下超聲波測距子系統(tǒng)中的超聲波測距傳感器(19)或設置在水下視頻監(jiān)控子系統(tǒng)中的水下微光攝像裝置的一側(cè)底部，或設置在水下水質(zhì)檢測子系統(tǒng)中的水質(zhì)檢測傳感器的一側(cè)底部，或分別同時設置，或設置在升降牽引裝置的底端；水下超聲波測距子系統(tǒng)和渾濁水域水下監(jiān)控系統(tǒng)中的子系統(tǒng)采用同一套安裝在電動船(1)上的升降牽引裝置、 嵌入式控制系統(tǒng)(22)、數(shù)字化存儲裝置(31)、無線信號傳輸裝置、和直流電源(30)，及與無線信號傳輸裝置無線聯(lián)通的地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種渾濁水域水下智能化監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是所述的水下視頻監(jiān)控子系統(tǒng)包括水下微光攝像裝置、升降牽引裝置、嵌入式控制系統(tǒng)(22)、數(shù)字化存儲裝置(31)、無線信號傳輸裝置、直流電源(30)和地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)；無線信號傳輸裝置與地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)無線聯(lián)通，水下微光攝像裝置設在升降牽引裝置的下方，水下微光攝像裝置輸入端通過供電電線與嵌入式控制系統(tǒng)(22)中的視頻控制子系統(tǒng)及直流電源(30)連接，輸出端通過視頻信號線與嵌入式控制系統(tǒng)(22)中的視頻控制子系統(tǒng)連通后，再與數(shù)字化存儲裝置(31)、無線信號傳輸裝置連通。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種渾濁水域水下智能化監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是所述的水下水質(zhì)檢測子系統(tǒng)包括水質(zhì)檢測傳感器、升降牽引裝置、嵌入式控制系統(tǒng)(22)、數(shù)字化存儲裝置(31)、無線信號傳輸裝置、直流電源(30)和地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)；無線信號傳輸裝置與地面控制界面的一體化和可視化系統(tǒng)無線聯(lián)通，水質(zhì)檢測傳感器設在升降牽引裝置的下方，水質(zhì)檢測傳感器輸入端通過供電電線與嵌入式控制系統(tǒng)(22)中的水質(zhì)檢測控制子系統(tǒng)及直流電源(30)連接，輸出端通過水質(zhì)檢測信號線與嵌入式控制系統(tǒng)(22) 中的水質(zhì)檢測控制子系統(tǒng)連通后，再與數(shù)字化存儲裝置(31)、無線信號傳輸裝置連通。
5.根據(jù)權利要求2所述的一種渾濁水域水下智能化監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是電動船(1)設有船體的自動定位系統(tǒng)(21)、船體的自動導航系統(tǒng)(20)、和船體設備的自動檢測裝置(25) 三種設備中的一種、二種或三種，并通過串口分別與嵌入式控制系統(tǒng)(22)中的自動定位控制子系統(tǒng)、自動導航控制子系統(tǒng)、自動檢測控制子系統(tǒng)中的一種、二種或三種連接。
專利摘要本實用新型涉及一種渾濁水域水下超聲波測距子系統(tǒng)及智能化監(jiān)控系統(tǒng)，超聲波測距子系統(tǒng)的傳感器設在升降牽引裝置的下方，傳感器的輸入端與嵌入式控制系統(tǒng)中的測距處理子系統(tǒng)及直流電源連接，輸出端與測距處理子系統(tǒng)連通后，一路與數(shù)字化存儲裝置、無線信號傳輸裝置連通，另一路與嵌入式控制系統(tǒng)中設有的牽引控制子系統(tǒng)和水下動力控制子系統(tǒng)連通，再與升降牽引裝置和電動船的動力推進裝置連接。智能化監(jiān)控系統(tǒng)中設有水下超聲波測距子系統(tǒng)；還包括水下視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、水下水質(zhì)檢測子系統(tǒng)、或兩者的組合。利用超聲波測距子系統(tǒng)提供的水下反饋信號，通過地面控制和嵌入式控制系統(tǒng)控制電動船和智能化監(jiān)控系統(tǒng)等工作。
文檔編號G05B19/048GK202189144SQ201120255410
公開日2012年4月11日 申請日期2011年7月19日 優(yōu)先權日2011年7月19日
發(fā)明者王海濤, 邱成, 陳俊, 陳博, 陳澤堂, 饒運濤 申請人:江西海豹高科技有限公司