[發明專利]一種便攜式自主水下航行器多功能安全報警裝置及報警邏輯控制方法

在審

• 申請號: 201810213675.2
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN108445801A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 張福斌;嚴衛生;高劍;崔榮鑫;彭星光;張立川
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G05D1/04;G08B19/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發明提出一種便攜式自主水下航行器多功能安全報警裝置及報警邏輯控制方法，裝置包括MCU安全模塊、拋載模塊、深度傳感器、漏液傳感器、電量傳感器、頻閃燈和衛星通信模塊；MCU安全模塊讀取深度傳感器、漏液傳感器、電量傳感器的數據，并通過自帶的定時器計算航行器運行時間。如發生超深、漏液、電量不足或航行時間超時的緊急情況，MCU安全模塊向主控計算機發送緊急停車指令，切斷主推動力電源；拋載模塊緊急拋載，航行器立即原地上浮，避免航行器和測量數據丟失。浮出水面后，頻閃指示燈將亮起，并向母船發送自身位置信息。該邏輯能夠在航行器遇到突發緊急情況時迅速處理故障，保障航行器自身與采集數據的安全，在航行器安全保障方面起到了較好的作用。

技術領域

本發明涉及便攜自主水下航行器安全自救領域，具體為一種便攜式自主水下航行器多功能安全報警裝置及報警邏輯控制方法，能夠實現對超時、超深、漏液、電池低電壓四種突發事件進行監控以及報警。

背景技術

便攜式自主水下航行器作為一種智能化水下運載平臺，以自主模式航行，可完成水下測量、海域測繪、水底地貌測繪等任務，在軍事偵查、港口安全維護、海洋環境監測等領域都有重要的應用。

由于搭載眾多測量儀器，便攜式自主水下航行器一般造價高昂。一旦控制系統出現故障或殼體發生漏液，航行器將失去控制，有可能造成自身失蹤、測量數據丟失以及撞擊母船等事故。當前，國內外大多數便攜式水下自主航行器在安全保障方面僅有超深和超時安保措施，考慮不夠全面，在發生殼體滲漏及電量不足的問題時，報警邏輯控制不當，不能采取有效的自救措施。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，在發生超時、超深、漏液、電池低電壓等突發事件后能夠及時有效地止損，本發明提出一種便攜式自主水下航行器多功能安全報警裝置及報警邏輯控制方法，當水下自主航行器在執行任務時發生了如航行深度超過預定深度、殼體發生漏液、電池電壓過低以及航行時間超過預定時間等緊急情況，通過本發明能夠及時向主控計算機發送緊急停車指令，切斷主推動力電源；向拋載模塊發送拋載信號，完成緊急拋載，使航行器立即原地上浮，避免航行器和測量數據丟失，具有很強的實際作用。

本發明提出的便攜式自主水下航行器多功能安全報警裝置，擁有多組合方式報警邏輯，其中的MCU安全模塊通過自身攜帶的通信接口對深度傳感器、漏液傳感器、電量傳感器以及航行器運行時間計數器進行數據采集，當采集的數據滿足邏輯內的拋載條件時，安全報警裝置切斷主推進器動力電源，操縱位于航行器底部的拋載器進行緊急拋載。拋載后，水下自主航行器在水中受力為正浮力，從而上浮直至出水。

安全報警裝置在航行器天線頂端安裝有一紅一綠兩種頻閃燈，實現夜間位置指示功能，同時兼顧航行器上電、接收狀態指示、部件故障指示等功能。當航行器浮出水面后，可以通過觀察燈的顏色判斷航行器當前狀態。綠燈按固定頻率間歇性閃爍說明航行器功能正常，當前狀態為任務完成后的正常上浮。紅燈按固定頻率間歇性閃爍說明航行器發生故障，當前狀態為拋載后的非正常上浮。航行器浮出水面后會將通過銥星模塊獲得的自身坐標信息并發送給母船，這樣即使上浮地點超出母船視距范圍，母船仍然能夠順利回收航行器。

依據上述原理，本發明的技術方案為：

所述一種便攜式自主水下航行器多功能安全報警裝置，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、頻閃燈和衛星通信模塊；