專利名稱：深海非接觸式信號(hào)傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及深海非接觸式信號(hào)傳輸裝置。
背景技術(shù)：
水下自治機(jī)器人(AUV)、水下遙控機(jī)器人(ROV)及載人潛水器(DSV)是深?？茖W(xué)考察和資源勘測(cè)的主要運(yùn)載設(shè)備，在下潛作業(yè)過程中，上述運(yùn)載設(shè)備都會(huì)搭載一系列的科考工具。為了確保ROV、AUV和DSV的絕對(duì)安全，在緊急狀態(tài)下，運(yùn)載設(shè)備必須和科考工具成功分離。因此，運(yùn)載設(shè)備與科考工具之間的信號(hào)傳輸都采用非接觸式信號(hào)傳輸裝置來實(shí)現(xiàn)。需要強(qiáng)調(diào)的是，由于深海環(huán)境特殊，采用單一的通訊媒介不能完全保證通訊成功，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)需要高可靠性的無線信號(hào)傳輸系統(tǒng)。在水下，非接觸式信號(hào)傳輸主要可以通過三種方式來實(shí)現(xiàn)，一種是基于水聲原理的信號(hào)傳輸方式，一種是基于電磁耦合(Inductive CoupledLink，ICL)的非接觸式信號(hào)傳輸方式，還有一種是基于光學(xué)傳輸?shù)男盘?hào)傳輸方式。其中水聲設(shè)備功耗較大，不適合電池供電的科考工具。目前用于水下的光學(xué)傳輸主要是應(yīng)用激光進(jìn)行長距離的通信，激光通信造價(jià)高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低的深海非接觸式信號(hào)傳輸裝置。
本實(shí)用新型的深海非接觸式信號(hào)傳輸裝置，包括科考工具、設(shè)在深潛器內(nèi)的計(jì)算機(jī)，其特征是還包括第一調(diào)制解調(diào)電路、第二調(diào)制解調(diào)電路、第一光學(xué)探頭和第二光學(xué)探頭，其中第一光學(xué)探頭和第一調(diào)制解調(diào)電路封裝在第一耐壓殼體內(nèi)，第二光學(xué)探頭和第二調(diào)制解調(diào)電路封裝在第二耐壓殼體內(nèi)，第一光學(xué)探頭與第一調(diào)制解調(diào)電路相連，第一調(diào)制解調(diào)電路的輸出和輸入電纜引出第一耐壓殼體與科考工具相連；第二光學(xué)探頭與第二調(diào)制解調(diào)電路的相連，第二調(diào)制解調(diào)電路的輸出和輸入電纜引出第二耐壓殼體與計(jì)算機(jī)相連。
本實(shí)用新型中，所說的科考工具可以是傳感器、采樣器或其它深海作業(yè)工具。光學(xué)探頭由發(fā)光管的陣列和一個(gè)位于陣列中心的光電池組成。不同波段的光信號(hào)在海水中的傳播有不同的表現(xiàn)，由于紅色可見光在水下有優(yōu)于其它顏色光的傳播性能，故以選用紅色的發(fā)光管為好。
本實(shí)用新型中，所說的調(diào)制解調(diào)電路可采用通過符合紅外數(shù)據(jù)通信(Irda)標(biāo)準(zhǔn)的編解碼芯片TIR1000來實(shí)現(xiàn)。
工作時(shí)，第一光學(xué)探頭與第二光學(xué)探頭相距數(shù)米，科考工具傳出的探測(cè)信號(hào)，在第一調(diào)制解調(diào)電路中被調(diào)制，已調(diào)信號(hào)通過第一光學(xué)探頭傳遞到第二調(diào)制解調(diào)電路被解調(diào)，然后再傳遞到深潛器內(nèi)的計(jì)算機(jī)。從深潛器發(fā)出的數(shù)字控制信號(hào)，在第二調(diào)制解調(diào)電路中被調(diào)制，已調(diào)信號(hào)通過第二光學(xué)探頭傳遞到第一調(diào)制解調(diào)電路被解調(diào)，然后再傳遞到科考工具。
本實(shí)用新型的有益效果在于由于本實(shí)用新型裝置的信號(hào)傳遞是通過兩個(gè)獨(dú)立的光學(xué)探頭完成雙向通訊，所以可以在深潛器和科考工具之間實(shí)現(xiàn)非接觸式信號(hào)傳遞，避免作業(yè)工具與海底物體纏結(jié)而限制深潛器移動(dòng)的危急情況。本實(shí)用新型的深海非接觸式信號(hào)傳輸裝置還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、功耗低、耐高壓的特點(diǎn)。能實(shí)現(xiàn)2.5米的通訊距離，其封裝殼體可耐水下7000米即70Mpa的高壓。


圖1是本實(shí)用新型的構(gòu)成示意圖。
圖2是封裝有光學(xué)探頭和調(diào)制解調(diào)電路的耐壓殼體示意圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的深海非接觸式信號(hào)傳輸裝置包括包括科考工具1、設(shè)在深潛器內(nèi)的計(jì)算機(jī)6，第一調(diào)制解調(diào)電路2、第二調(diào)制解調(diào)電路5、第一光學(xué)探頭3和第二光學(xué)探頭4，其中，第一光學(xué)探頭3和第一調(diào)制解調(diào)電路2封裝在第一耐壓殼體7內(nèi)，第二光學(xué)探頭4和第二調(diào)制解調(diào)電路5封裝在第二耐壓殼體8內(nèi)，封裝結(jié)構(gòu)如圖2所示。第一光學(xué)探頭3與第一調(diào)制解調(diào)電路2相連，第一調(diào)制解調(diào)電路2的輸出和輸入纜線引出第一耐壓殼體7與科考工具1相連；第二光學(xué)探頭4與第二調(diào)制解調(diào)電路5的相連，第二調(diào)制解調(diào)電路5的輸出和輸入纜線引出第二耐壓殼體8與計(jì)算機(jī)6相連。
圖2是封裝有光學(xué)探頭和調(diào)制解調(diào)電路的耐壓殼體示意圖，第一、第二耐壓殼體的封裝結(jié)構(gòu)相同。耐壓殼體采用抗高壓材料加工，在殼體端蓋上安裝有水密接插件9，電纜線10通過水密接插件引出，以第一耐壓殼體7為例，調(diào)制解調(diào)電路板2與殼體的端蓋固定在一起，發(fā)光管11與光電池12布置在一個(gè)平面上，其中發(fā)光管11為圓形陣列，光電池12位于圓心位置，該平面與耐壓殼體的軸線垂直。殼體的前端安裝透光窗口13，該透光窗口采用耐高壓光學(xué)玻璃，光學(xué)玻璃板與殼體的接觸面使用O型圈密封。
權(quán)利要求1.深海非接觸式信號(hào)傳輸裝置，包括科考工具(1)、設(shè)在深潛器內(nèi)的計(jì)算機(jī)(6)，其特征是還包括第一調(diào)制解調(diào)電路(2)、第二調(diào)制解調(diào)電路(5)、第一光學(xué)探頭(3)和第二光學(xué)探頭(4)，其中第一光學(xué)探頭(3)和第一調(diào)制解調(diào)電路(2)封裝在第一耐壓殼體(7)內(nèi)，第二光學(xué)探頭(4)和第二調(diào)制解調(diào)電路(5)封裝在第二耐壓殼體(8)內(nèi)，第一光學(xué)探頭(3)與第一調(diào)制解調(diào)電路(2)相連，第一調(diào)制解調(diào)電路(2)的輸出和輸入電纜引出第一耐壓殼體(7)與科考工具(1)相連；第二光學(xué)探頭(4)與第二調(diào)制解調(diào)電路(5)的相連，第二調(diào)制解調(diào)電路(5)的輸出和輸入電纜引出第二耐壓殼體(8)與計(jì)算機(jī)(6)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深海非接觸式信號(hào)傳輸裝置，其特征在于所說的科考工具(1)是傳感器或采樣器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深海非接觸式信號(hào)傳輸裝置，其特征在于第一、第二耐壓殼體的前端具有透光窗口，裝置在殼體內(nèi)的光學(xué)探頭的發(fā)光面與耐壓殼體的軸線垂直。
專利摘要本實(shí)用新型公開的深海非接觸式信號(hào)傳輸裝置包括科考工具、設(shè)在深潛器內(nèi)的計(jì)算機(jī)，第一調(diào)制解調(diào)電路、第二調(diào)制解調(diào)電路、第一光學(xué)探頭和第二光學(xué)探頭，其中第一光學(xué)探頭和第一調(diào)制解調(diào)電路封裝在第一耐壓殼體內(nèi)，第二光學(xué)探頭和第二調(diào)制解調(diào)電路封裝在第二耐壓殼體內(nèi)，第一光學(xué)探頭與第一調(diào)制解調(diào)電路相連，第一調(diào)制解調(diào)電路的輸出和輸入電纜引出第一耐壓殼體與科考工具相連；第二光學(xué)探頭與第二調(diào)制解調(diào)電路的相連，第二調(diào)制解調(diào)電路的輸出和輸入電纜引出第二耐壓殼體與計(jì)算機(jī)相連。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、功耗低、能實(shí)現(xiàn)2.5米的非接觸式通訊距離，可耐70MPa的高壓。
文檔編號(hào)G08C23/04GK2836127SQ200520116390
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2005年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月14日
發(fā)明者楊燦軍, 何麗萍, 趙偉, 陳鷹 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)