[發(fā)明專利]水平鹽穴形態(tài)探測(cè)器、遠(yuǎn)程監(jiān)控探測(cè)系統(tǒng)及遠(yuǎn)程探測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110029667.4
• 申請(qǐng)日: 2021-01-11
• 公開（公告）號(hào): CN112882038A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳燕;郝彥釗;馬春燕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S15/89
• 分類號(hào): G01S15/89;G01S15/86;H04B10/25
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11385
• 代理人: 苑朝陽(yáng)

1.一種水平鹽穴形態(tài)探測(cè)器，其特征在于，包括：

主體外殼，所述主體外殼內(nèi)設(shè)地下監(jiān)控系統(tǒng)；

探測(cè)設(shè)備，所述探測(cè)設(shè)備安裝于所述主體外殼的頭部，包括成像聲納和/或攝像裝置，所述成像聲納用于獲取鹽穴的縱向切面，所述攝像裝置用于獲取鹽穴的內(nèi)部圖像；所述成像聲納和/或所述攝像裝置與所述地下監(jiān)控系統(tǒng)電性連接；

驅(qū)動(dòng)設(shè)備，所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備安裝于所述主體外殼的尾部，用于為探測(cè)器的前進(jìn)和轉(zhuǎn)向提供動(dòng)力；所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備與所述地下監(jiān)控系統(tǒng)電性連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平鹽穴形態(tài)探測(cè)器，其特征在于，還包括防護(hù)設(shè)備，所述防護(hù)設(shè)備包括浮力塊，所述浮力塊通過(guò)支架安裝于所述主體外殼的兩側(cè)，用于為所述主體外殼提供浮力和防止探測(cè)器翻轉(zhuǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平鹽穴形態(tài)探測(cè)器，其特征在于，所述主體外殼為魚雷型外殼，包括從頭至尾依次設(shè)置的觀測(cè)艙、電池艙和控制艙，相鄰艙體之間通過(guò)環(huán)狀件密封連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水平鹽穴形態(tài)探測(cè)器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括轉(zhuǎn)向推進(jìn)器和驅(qū)動(dòng)推進(jìn)器，所述轉(zhuǎn)向推進(jìn)器安裝于所述魚雷型外殼的兩側(cè)，所述驅(qū)動(dòng)推進(jìn)器安裝于所述魚雷型外殼的艉部。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水平鹽穴形態(tài)探測(cè)器，其特征在于，所述成像聲納安裝于所述觀測(cè)艙的外側(cè)艏部，所述攝像裝置安裝于所述觀測(cè)艙的內(nèi)側(cè)艏部。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水平鹽穴形態(tài)探測(cè)器，其特征在于，所述電池艙內(nèi)設(shè)置有供電電池，用于給所述地下監(jiān)控系統(tǒng)、所述探測(cè)設(shè)備和/或所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備供電。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水平鹽穴形態(tài)探測(cè)器，其特征在于，所述控制艙內(nèi)用于安裝所述地下監(jiān)控系統(tǒng)，所述地下監(jiān)控系統(tǒng)包括電源管理模塊、樹莓派、控制器和第一光纖收發(fā)器。

8.一種水平鹽穴形態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括地面監(jiān)控系統(tǒng)和如權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的地下監(jiān)控系統(tǒng)，所述地面監(jiān)控系統(tǒng)包括地面站和第二光纖收發(fā)器，所述地面站通過(guò)所述第二光纖收發(fā)器與所述地下監(jiān)控系統(tǒng)的光纖收發(fā)器信號(hào)連接，所述地面站用于通過(guò)所述地下監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)探測(cè)器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，并在人機(jī)交互界面實(shí)時(shí)顯示探測(cè)器的姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)信息以及探測(cè)到的鹽穴的內(nèi)部圖像。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水平鹽穴形態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述地下監(jiān)控系統(tǒng)包括電源管理模塊、樹莓派和控制器，所述控制器內(nèi)置陀螺儀、加速度計(jì)和單片機(jī)，所述陀螺儀和所述加速度計(jì)用于采集探測(cè)器行進(jìn)的姿態(tài)信息和控制探測(cè)器的運(yùn)動(dòng)，所述單片機(jī)用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集發(fā)送和產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)設(shè)備所需的PWM，所述樹莓派用于收發(fā)攝像裝置和單片機(jī)的數(shù)據(jù)，所述樹莓派匯總后的數(shù)據(jù)經(jīng)所述光纖收發(fā)器轉(zhuǎn)換后，發(fā)送到所述地面站。

10.一種基于權(quán)利要求8所述水平鹽穴形態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控探測(cè)系統(tǒng)的水平鹽穴形態(tài)遠(yuǎn)程探測(cè)方法，其特征在于，包括如下過(guò)程：在預(yù)定位置布放水平鹽穴形態(tài)探測(cè)器，探測(cè)器啟動(dòng)后在鹽穴中航行，并通過(guò)導(dǎo)航系統(tǒng)計(jì)算探測(cè)器的坐標(biāo)位置；同時(shí)成像聲納獲取鹽穴縱向切面，攝像裝置獲取鹽穴的內(nèi)部圖像，收集的數(shù)據(jù)經(jīng)光纖收發(fā)器發(fā)送至地面站，經(jīng)地面站的相應(yīng)軟件分析處理后得到鹽穴形態(tài)大小及三維模型。