新聞中心

EEPW首頁(yè) > 測(cè)試測(cè)量 > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 智能型通用水下自救釋放系統(tǒng)

智能型通用水下自救釋放系統(tǒng)

作者: 時(shí)間:2012-02-13 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要:為了保障海洋探測(cè)設(shè)備的順利回收,盡可能減少人員或財(cái)產(chǎn)的損失,利用GPS和GSM網(wǎng)絡(luò)模塊以及防水電磁鐵等相關(guān)器件,設(shè)計(jì)了一種智能且通用的水下自救釋放。旨在水下設(shè)備遇到危險(xiǎn)時(shí),自救釋放器釋放自救浮標(biāo),用于告警和定位水下設(shè)備,使其安全回收,也可用于水下工作人員或其他水下目標(biāo)的水面定位。
關(guān)鍵詞:自救釋放器;自救浮標(biāo);GPS;GSM/GPRS;AUV

0 引言
用于水下探測(cè)的設(shè)備品種繁多且價(jià)格昂貴,在海上實(shí)驗(yàn)時(shí)如何保障這些設(shè)備的順利回收,盡可能減少損失,成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)之一。目前的常用方法是為水下設(shè)備定制一套自救以保證其安全,但是這種方法一方面增加了設(shè)備的成本和研發(fā)周期,另一方面是其自救部分不具有通用性,應(yīng)用范圍受到很大限制。甚至許多水下探測(cè)設(shè)備沒(méi)有自救裝置,主要是依靠工作人員的保障措施,如固定設(shè)備或加系纜繩等。
本文旨在設(shè)計(jì)一種高可靠性,低成本且通用的水下自救釋放器及與其配套的自救浮標(biāo),可以用于定位水下設(shè)備,保障其安全回收。

1 總體方案
該系統(tǒng)的外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。其結(jié)構(gòu)主要包括自救浮標(biāo)、釋放機(jī)構(gòu)和控制艙3部分。自救浮標(biāo)在備出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)被釋放以通知岸上人員回收設(shè)備,釋放機(jī)構(gòu)主要負(fù)責(zé)自救浮標(biāo)的釋放,而控制艙則是采集設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行決策控制的核心。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/194484.htm

a.jpg


自救浮標(biāo)中裝有GPS模塊、GSM/GPRS模塊;釋放機(jī)構(gòu)主要部件是防水電磁鐵,并以機(jī)械儲(chǔ)能的方式釋放浮標(biāo);控制艙內(nèi)主要是以sPIC30F 4011單片機(jī)為處理核心的控制板,完成浮標(biāo)釋放命令的執(zhí)行、參數(shù)配置命令的處理以及外部設(shè)備電源電壓、工作溫度、深度的采集等任務(wù)。艙內(nèi)還有電源管理模塊以實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換和蓄電池的充放電管理等。
該系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

b.jpg


命令接收及數(shù)據(jù)采集模塊主要負(fù)責(zé)接收外部命令和采集外部設(shè)備的工作參數(shù)。數(shù)據(jù)處理及判斷模塊是數(shù)據(jù)處理的核心,它根據(jù)命令接收及數(shù)據(jù)采集模塊傳來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷,進(jìn)而采取相應(yīng)的措施,如通過(guò)顯示屏顯示數(shù)據(jù),用LED顯示外部設(shè)備的工作狀態(tài)和釋放自救浮標(biāo)等。電源管理模塊為控制艙電路板提供穩(wěn)定的電源、管理蓄電池的充放電。

2 控制艙設(shè)計(jì)
控制艙核心處理器采用dsPIC30F4011單片機(jī)并嵌入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ,用來(lái)完成參數(shù)采集、通信、數(shù)據(jù)判斷以及釋放浮標(biāo)等任務(wù)的執(zhí)行與調(diào)度??刂婆撏獠坑?種接口:串口接口、A/D輸入接口、充電接口、聲學(xué)釋放命令擴(kuò)展接口以及應(yīng)急釋放按鈕(見圖1)。在使用時(shí),需先通過(guò)串口以一定協(xié)議格式對(duì)釋放器監(jiān)測(cè)參數(shù)進(jìn)行配置(如設(shè)定傳感器數(shù)據(jù)危險(xiǎn)上限值等),此時(shí)需要上位機(jī)軟件,其中上位機(jī)與單片機(jī)以串口的形式進(jìn)行通信。出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)可通過(guò)串口向釋放器發(fā)送釋放浮標(biāo)指令或釋放器自身通過(guò)A/D輸入接口監(jiān)測(cè)設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)而判斷釋放浮標(biāo)。聲學(xué)釋放命令擴(kuò)展接口用于接收岸上人員發(fā)送的聲學(xué)釋放浮標(biāo)命令,該接口為擴(kuò)展接口。應(yīng)急釋放按鈕用于水下作業(yè)人員通過(guò)按鈕釋放浮標(biāo)。此外艙外還有LED燈,用于顯示數(shù)據(jù)和外部設(shè)備的工作狀態(tài)。艙內(nèi)配有LCD顯示屏,供開發(fā)調(diào)試使用。
在數(shù)據(jù)參數(shù)閾值判斷方面,由于水下探測(cè)設(shè)備一般都會(huì)自帶有溫濕度傳感器等裝置,水下探測(cè)設(shè)備控制中心只需要通過(guò)串口將自身的各種特征值(如溫度、濕度、深度、設(shè)備電壓電流等)傳給自救系統(tǒng)控制即可。之后,控制艙將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)這些數(shù)據(jù)的變化,一旦某一項(xiàng)數(shù)據(jù)超過(guò)危險(xiǎn)值上限,控制艙驅(qū)動(dòng)釋放器釋放自救浮標(biāo),從而通知岸上人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行及時(shí)回收。


上一頁(yè) 1 2 3 下一頁(yè)

關(guān)鍵詞: 智能型 系統(tǒng)

評(píng)論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉