[發(fā)明專利]一種便攜式自主水下航行器多功能安全報(bào)警裝置及報(bào)警邏輯控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810213675.2
• 申請(qǐng)日: 2018-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN108445801A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張福斌;嚴(yán)衛(wèi)生;高劍;崔榮鑫;彭星光;張立川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042;G05D1/04;G08B19/00
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 陳星

1.一種便攜式自主水下航行器多功能安全報(bào)警裝置，其特征在于：包括MCU安全模塊、拋載模塊、深度傳感器、漏液傳感器、電量傳感器、頻閃燈和衛(wèi)星通信模塊；

所述MCU安全模塊包括運(yùn)行時(shí)間計(jì)數(shù)器，MCU安全模塊通過(guò)自身通信接口采集深度傳感器、漏液傳感器以及電量傳感器的數(shù)據(jù)，并對(duì)采集的數(shù)據(jù)以及運(yùn)行時(shí)間計(jì)數(shù)器的計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷；當(dāng)判斷當(dāng)前航行器深度超過(guò)任務(wù)設(shè)定的安全深度、或判定航行器發(fā)生漏液、或航行器當(dāng)前剩余電量小于設(shè)定安全電量、或航行器運(yùn)行時(shí)間大于設(shè)置的最大安全工作時(shí)間時(shí)，MCU安全模塊向便攜式自主水下航行器的主控計(jì)算機(jī)發(fā)出緊急停車指令以及發(fā)出原地上浮指令，并接收主控計(jì)算機(jī)的反饋信號(hào)；若在設(shè)定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到主控計(jì)算機(jī)的反饋信號(hào)，則再次向主控計(jì)算機(jī)發(fā)送緊急停車指令以及發(fā)出原地上浮指令；當(dāng)達(dá)到設(shè)定的發(fā)送次數(shù)均沒(méi)有收到主控計(jì)算機(jī)的反饋信號(hào)，則MCU安全模塊切斷便攜式自主水下航行器的主推進(jìn)器動(dòng)力電并控制拋載模塊拋載；若在設(shè)定時(shí)間內(nèi)收到主控計(jì)算機(jī)的反饋信號(hào)，則繼續(xù)采集深度傳感器數(shù)據(jù)并判斷，若在設(shè)定時(shí)間內(nèi)，便攜式自主水下航行器的深度沒(méi)有減小，則MCU安全模塊切斷便攜式自主水下航行器的主推進(jìn)器動(dòng)力電并控制拋載模塊拋載；

所述頻閃燈包括安裝在航行器天線頂端的一紅一綠兩種頻閃燈，當(dāng)便攜式自主水下航行器浮出水面后，一紅一綠兩種頻閃燈各自對(duì)應(yīng)表示航行器的工作狀態(tài)是否正常；

所述衛(wèi)星通信模塊在便攜式自主水下航行器浮出水面后，獲取自身坐標(biāo)信息并發(fā)送給母船。

2.一種利用權(quán)利要求1所述裝置實(shí)現(xiàn)便攜式自主水下航行器多功能安全報(bào)警邏輯控制的方法，其特征在于：

采用MCU安全模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)航行器內(nèi)部深度傳感器、漏液傳感器、電量傳感器以及MCU安全模塊內(nèi)的航行器運(yùn)行時(shí)間計(jì)數(shù)器的反饋數(shù)據(jù)，并根據(jù)反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯判定，如果符合拋載邏輯，則控制拋載模塊拋載，并在浮出水面后控制表示故障的頻閃燈上電，以及衛(wèi)星通信模塊上電；

所述拋載邏輯分為超時(shí)、超深、漏液、電池低電壓四種拋載邏輯：

MCU安全模塊監(jiān)測(cè)深度傳感器返回的航行器航行深度數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，當(dāng)判斷當(dāng)前航行器深度超過(guò)任務(wù)設(shè)定的安全深度，則向主控計(jì)算機(jī)發(fā)出緊急停車指令和原地上浮指令，然后等待主控計(jì)算機(jī)按照通信協(xié)議返回確認(rèn)指令接收信號(hào)；如果計(jì)算機(jī)無(wú)反饋信號(hào)則重新發(fā)送緊急停車指令和原地上浮指令；在連續(xù)N次無(wú)反饋信號(hào)后，MCU安全模塊不再向主控計(jì)算機(jī)發(fā)出緊急停車指令和原地上浮指令，直接切斷便攜式自主水下航行器的主推進(jìn)器動(dòng)力電并向拋載模塊發(fā)出拋載指令，完成拋載；如果接收到主控計(jì)算機(jī)的反饋信息，則繼續(xù)采集深度傳感器數(shù)據(jù)并判斷，若在設(shè)定時(shí)間內(nèi)，便攜式自主水下航行器的深度沒(méi)有減小，則MCU安全模塊切斷便攜式自主水下航行器的主推進(jìn)器動(dòng)力電并向拋載模塊發(fā)出拋載指令，完成拋載；

MCU安全模塊接收漏液傳感器返回的電平信號(hào)，當(dāng)漏液傳感器返回表示漏液的電平信號(hào)并持續(xù)超過(guò)設(shè)定時(shí)間，則判定航行器發(fā)生漏液并向主控計(jì)算機(jī)發(fā)出緊急停車指令和原地上浮指令，然后等待主控計(jì)算機(jī)按照通信協(xié)議返回確認(rèn)指令接收信號(hào)；如果計(jì)算機(jī)無(wú)反饋信號(hào)則重新發(fā)送緊急停車指令和原地上浮指令；在連續(xù)N次無(wú)反饋信號(hào)后，MCU安全模塊不再向主控計(jì)算機(jī)發(fā)出緊急停車指令和原地上浮指令，直接切斷便攜式自主水下航行器的主推進(jìn)器動(dòng)力電并向拋載模塊發(fā)出拋載指令，完成拋載；如果接收到主控計(jì)算機(jī)的反饋信息，則繼續(xù)采集深度傳感器數(shù)據(jù)并判斷，若在設(shè)定時(shí)間內(nèi)，便攜式自主水下航行器的深度沒(méi)有減小，則MCU安全模塊切斷便攜式自主水下航行器的主推進(jìn)器動(dòng)力電并向拋載模塊發(fā)出拋載指令，完成拋載；

MCU安全模塊接收電量傳感器返回的電池剩余電量數(shù)據(jù)，當(dāng)電量傳感器返回的電池剩余電量低于設(shè)定安全電量時(shí)，向主控計(jì)算機(jī)發(fā)送緊急停車指令和原地上浮指令，然后等待主控計(jì)算機(jī)按照通信協(xié)議返回確認(rèn)指令接收信號(hào)；如果計(jì)算機(jī)無(wú)反饋信號(hào)則重新發(fā)送緊急停車指令和原地上浮指令；在連續(xù)N次無(wú)反饋信號(hào)后，MCU安全模塊不再向主控計(jì)算機(jī)發(fā)出緊急停車指令和原地上浮指令，直接切斷便攜式自主水下航行器的主推進(jìn)器動(dòng)力電并向拋載模塊發(fā)出拋載指令，完成拋載；如果接收到主控計(jì)算機(jī)的反饋信息，則繼續(xù)采集深度傳感器數(shù)據(jù)并判斷，若在設(shè)定時(shí)間內(nèi)，便攜式自主水下航行器的深度沒(méi)有減小，則MCU安全模塊切斷便攜式自主水下航行器的主推進(jìn)器動(dòng)力電并向拋載模塊發(fā)出拋載指令，完成拋載；

MCU安全模塊監(jiān)測(cè)航行器運(yùn)行時(shí)間計(jì)數(shù)器記錄的航行器運(yùn)行時(shí)間，如果當(dāng)前航行器運(yùn)行時(shí)間大于設(shè)置的最大安全工作時(shí)間，則向主控計(jì)算機(jī)發(fā)送緊急停車指令和原地上浮指令，然后等待主控計(jì)算機(jī)按照通信協(xié)議返回指令接收信號(hào)；如果計(jì)算機(jī)無(wú)反饋信號(hào)則重新發(fā)送緊急停車指令和原地上浮指令；在連續(xù)N次無(wú)反饋信號(hào)后，MCU安全模塊不再向主控計(jì)算機(jī)發(fā)出緊急停車指令和原地上浮指令，直接切斷便攜式自主水下航行器的主推進(jìn)器動(dòng)力電并向拋載模塊發(fā)出拋載指令，完成拋載；如果接收到主控計(jì)算機(jī)的反饋信息，則繼續(xù)采集深度傳感器數(shù)據(jù)并判斷，若在設(shè)定時(shí)間內(nèi)，便攜式自主水下航行器的深度沒(méi)有減小，則MCU安全模塊切斷便攜式自主水下航行器的主推進(jìn)器動(dòng)力電并向拋載模塊發(fā)出拋載指令，完成拋載。