[發明專利]無線通信系統

有效

• 申請號: 201510360425.8
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN105321311B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: H.L.愛德華茲;M.C.Y.王;H.A.湯普森;G.沃特森
• 申請（專利權）人: 勞斯萊斯有限公司
• 主分類號: G08C17/00
• 分類號: G08C17/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李晨;譚祐祥

本發明涉及一種無線通信系統，更具體地涉及一種用于船舶推進器的無線通信系統，該無線通信系統包括：傳輸器、接收器、和布置成在傳輸器與接收器之間傳送電磁數據信號的波導；其中，波導包括用于傳播電磁數據信號的不導電的固體或液體介質。

技術領域

本發明涉及一種無線通信系統。

背景技術

在許多行業的工程應用中，需要傳送關于機器或其部件的狀態的數據。例子包括在航空器、機動車輛、船舶、和發電中所使用的各種類型的動力設備。這種機器通常包括用于檢測諸如運動部件的速度、振動、油壓、溫度等參數的傳感器。傳感器連接到遙測系統，該遙測系統傳送檢測到的參數以便由操作者進行分析和使用。具體地，這些數據可使操作者能夠參與可能的部件故障并規劃維修計劃。

在一些應用中，由于環境條件的原因，傳送數據是困難的。富有挑戰性環境的一個例子是船舶全向推力器。此類型的船舶推進器被安裝到低于水線之下的船舶船體，并且通常圍繞豎直軸線旋轉360度從而推動船舶并使船舶轉向。推力器的內部結構包括將推力器劃分成各隔室的金屬壁或隔離壁，這些隔室容納其它部件中的用于驅動推力器螺旋槳的機械裝置。這些隔室可被將驅動機械潤滑和冷卻的油所填充。

推力器可配備有用于判斷推力器健康狀態的狀態監測系統。該系統通常包括由從推力器內部結構周圍經過的接線所連接的傳感器和遙測設備。亦即，這些導線穿過金屬艙壁和油。該接線布置是不期望的，因為它是復雜、耗時并且安裝費用大。數據通信的穩健且可靠的裝置是重要的，因為推力器需在不進行維修或修理的情況下可靠地長期（通常大約5到7年）工作。

由于此原因，優選的是具有一種可以經過推力器內部結構傳送數據信號的無線通信系統。更概括地，期望具有一種可以經過包括物理障礙物（諸如金屬壁）并且可容納油或其它液體的機器內部結構而傳送數據的無線通信系統。雖然無線通信系統通常用于在不是由電導體（諸如導線）所連接的兩個或更多點之間傳輸信息（例如利用無線電波、聲音、磁場或電場），但這些無線通信系統通常被設計成經過自由空氣傳播信號并且不適于經過金屬壁和液體傳送數據。

發明內容

本發明的目的是提供一種至少在某種程度上緩解現有技術的問題的無線通信系統。

在所附權利要求中陳述了本發明。

根據一個方面，提供一種用于船舶推進器的無線通信系統；該系統包括傳輸器、接收器、和布置成在傳輸器與接收器之間傳送電磁數據信號的波導；其中，波導包括用于傳播電磁數據信號的不導電的固體或液體介質。

通過將不導電的固體或液體用作電磁（EM）數據信號的傳播介質，能夠利用船舶推進器的現有（可能被改裝的）部件而起用于經過推進器傳送數據的波導的作用。例如，可對推進器的傳動軸進行修改從而形成波導。可替代地，可由推進器中的油管或燃料管提供合適的波導。

本領域技術人員應當理解的是，本文中所使用的術語“不導電的”意圖包括基本上不導電的介質、和具有相對較低電導率（例如但不限于在10量級至1,000量級皮西門子/米范圍內的電導率）的介質。選擇具有非導電性或低導電性的介質，因為通常信號在具有高導電性的介質中將快速地衰減，因而降低信號的強度和/或品質。

現有結構的應用使在無需額外的布線或電纜連接情況下的傳感器、控制器、致動器、或其它電子裝置之間的通信成為可能，由此降低復雜性和成本。而且，波導是非常可靠的傳輸系統，因為“管道”結構起法拉第籠的作用，防止由經過其中行進的EM信號所造成的干擾。進而，干擾減小意味著通信系統可以在較低的功率水平下運行，這對于其中有效功率會是非常有限的的船舶推進器是一個重要的考慮因素。另外，由于較小的干擾，因而可以發送更多的數據。假設錯誤管理的協議開銷要求可以高達帶寬的50%，這是非常理想的。

不導電的介質可以是液體，包括油、油脂、凝膠、泡沫、或燃料，例如烴類燃料。