[實用新型]一種水下機器人的兩線高速長距離通信系統

有效

• 申請號: 201821153362.4
• 申請日: 2018-07-20
• 公開（公告）號: CN208581233U
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: 張俊超;許楓;魏建華;高飛;張銜
• 申請（專利權）人: 寧波梅山保稅港區中重特種機器人有限公司
• 主分類號: H04B7/155
• 分類號: H04B7/155;H04M11/06;H04B13/02
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 宋纓;孫健

本實用新型提供了一種水下機器人的兩線高速長距離通信系統，其特征在于，所述兩線高速長距離通信系統包含主從兩個設備，兩個設備通過一對雙絞線實現點對點互聯通信。所述系統能實現對稱或非對稱傳輸，非對稱傳輸最高可以實現上行60Mbps，下行100Mbps帶寬，對稱傳輸可以實現對稱80Mbps帶寬。所述系統對外具備以太網接口，實現以太網通信向雙絞線通信轉換，顯著降低線芯數。所述系統在1000米距離仍然具備上、下行20Mbps的對稱帶寬，本實用新型主要應用于水下機器人的攝像機、聲吶等的數據傳輸，可有效降低臍帶纜直徑和延長通信距離。

技術領域

本實用新型涉及通信技術領域，具體說是一種水下機器人的兩線高速長距離通信系統。

背景技術

海洋占據著地球表面積的71％，是各種資源和能源的聚集地，隨著陸地資源的不斷開發和日漸枯竭，人類把目標對準了海洋。人類社會的發展離不開各種資源和能源，人類的快速發展對各類資源消耗速度都在加快，海洋已經成為各國搶占資源的另一個戰場。人類開發海洋的熱潮逐漸爆發，人們對海洋的探索日益頻繁和深入，給海洋探測設備帶來了發展的動力和機遇。水下機器人作為一種海洋開發重要工具，已經有近70年的發展歷史，集成了多種尖端技術于一身，能夠彰顯一國的科技實力。

水下機器人廣泛應用于海洋輸油管道檢查，海上鉆井平臺水下部分檢查，跨江、跨河管道檢查，大壩、橋墩的水下部分是否安裝爆炸物以及結構好壞情況檢查，遙控偵查、危險水域靠近檢查，水下救助打撈、近海搜索等。

水下機器人作為水下探測工具，可搭載多種探測檢測設備和傳感器，其中最基本的是攝像機，它可代替人眼進行觀測，地面操作人員可實時觀測到機器人所拍攝的畫面，如身臨其境。視頻圖像、數據的傳輸都依賴于穩定可靠的通信系統，要求通信系統具備足夠的帶寬和較小的延遲。

有時根據需要，還需為水下機器人加裝多波束聲吶和定位聲吶等。安裝的設備較多時，在水下機器人作業過程中，需要實時回傳大量的數據，通常情況下，1路1080p高清視頻需要占用4Mbps的傳輸帶寬，1路多波束聲吶至少占用10Mbps帶寬，綜合起來，水下機器人在正常作業過程中，其數據通信系統需要保持至少14Mbps的傳輸速率。而且水下機器人的臍帶纜通常至少為200～300米長，常規的高速通信方式根本無法滿足以上所有條件。如以太網通信距離最大為100米，但是即便真能達到100米的距離，由于通信距離過長，帶寬損耗所剩無幾，無法滿足通信速率需求。

專利CN207039790U公開了一種設置有GPS定位裝置的雙通道水下通信系統，該系統提供了兩路全雙工的串口數據通道，一路作為甲板監控界面和水下嵌下采集控制系統之間的通信通道，另一路備用。視頻和數據禎以時分復用的方式。該系統通信速率無法滿足實際需求。

發明內容

為解決以上技術問題，本實用新型提出了一種水下機器人的兩線高速長距離通信系統，該系統基于VDSL技術，傳輸介質為一條兩芯普通雙絞線，能實現對稱或非對稱傳輸，非對稱傳輸最高可以實現上行60Mbps，下行100Mbps帶寬，對稱傳輸可以實現對稱80Mbps帶寬。系統對外具備以太網接口，實現以太網通信向雙絞線通信轉換，顯著降低線芯數。本實用新型具有良好的實際意義和廣泛的應用需求。

本實用新型提供了一種水下機器人的兩線高速長距離通信系統，由地面站控制臺、VDSL通信終端、傳輸介質、交換機、攝像機和圖像聲吶組成。

系統中包含兩個硬件上完全相同的通信終端，所述通信終端具有設置開關，通過設置開關將其中一個設置為主端，另一個設置為從端。

所述通信終端，包含一個通信接口，通過該接口，實現主從兩個通信終端的點對點互聯。

所述通信終端，包含一個RJ45以太網接口，通過該接口，實現本實用新型所述通信系統與外部以太網設備的互聯。所述以太網接口先與交換機相連接，交換機再與外部設備相連，這樣可以實現通信系統與外部多個以太網設備的通信連接。