[發明專利]一種基于水下機器人的海洋環境監測系統

在審

• 申請號: 202110678507.2
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113567989A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 施建臣;曹銘;吳金奎;韓密;歐陽斌斌
• 申請（專利權）人: 廣州鴻海海洋技術服務有限公司
• 主分類號: G01S15/08
• 分類號: G01S15/08;G01S15/86;G01S15/88
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 成嬋娟

1.一種基于水下機器人的海洋環境監測系統，其特征在于，包括監測中心、水下機器人以及微處理模塊；其中，

監測中心，用于接收并存儲微處理模塊發送的數據，并向微處理模塊發送控制信號；

微處理模塊，用于接收水下機器人采集到的數據，對采集得到的數據進行處理，根據處理后的數據對海洋環境情況進行評估，并將評估結果傳輸給監測中心；接收監測中心的控制指令，根據接收到的控制指令控制水下機器人的活動狀態；

所述水下機器人包括機器人本體，所述機器人本體設有第一處理單元和環境檢測模塊；

所述環境檢測模塊，包括一個或多個距離檢測單元和聲波檢測單元；所述聲波檢測單元用于監測由海洋環境中的物體引起的聲波，并將所述聲波傳送給處理單元；所述距離檢測單元用于在聲波檢測單元檢測到由海洋環境中的物體引起的聲波時，向海洋環境中的物體發射信號，接收海洋環境中的物體反射的反射信號，并基于發射信號和反射信號產生傳感器信號，將所述傳感器信號發送給第一處理單元；所述第一處理單元，用于根據所述傳感器信號確定所述物體與水下機器人的距離。

2.根據權利要求1所述的基于水下機器人的海洋環境監測系統，其特征在于，所述聲波檢測單元包括：

水聽器陣列，用于在選擇監測的海域后，接收水中的聲波信號，并將所述聲波信號傳送給接收單元；

接收單元，用于接收水聽器陣列發送的聲波信號，并將所述聲波信號依次進行濾波、放大和A/D轉換后發送給第二處理單元；

所述第二處理單元，用于根據接收單元發送的聲波信號，判斷所述聲波信號是否為海洋環境中的物體引起的聲波。

3.根據權利要求1所述的基于水下機器人的海洋環境監測系統，其特征在于，所述聲波檢測單元還包括定時回路；

所述定時回路用于提供時間信號，并對A/D轉換后的聲波信號數據按照一設定時長進行等分，再對每個等時長的數據進行平均處理，得到多個等時長數據的均值數據，將均值數據發送第二處理單元；所述第二處理單元，用于根據接收的均值數據，判斷所述聲波信號是否為海洋環境中的物體引起的聲波。

4.根據權利要求2所述的基于水下機器人的海洋環境監測系統，其特征在于，所述第二處理單元，還用于在接收單元發送的聲波信號的頻率位于預設頻率范圍時，判定所述聲波信號為海洋環境中的物體引起的聲波。

5.根據權利要求2所述的基于水下機器人的海洋環境監測系統，其特征在于，所述第二處理單元，還用于根據卡爾曼濾波器或粒子濾波器來組合多個傳感器信號，根據所述多個傳感器信號確定所述海洋環境中的物體在所述海洋環境中的位置。

6.根據權利要求1所述的基于水下機器人的海洋環境監測系統，其特征在于，所述距離檢測單元采用無線測距裝置，所述無線測距裝置發送的發射信號采用量子無線電信號或低頻磁無線電信號。

7.根據權利要求1所述的基于水下機器人的海洋環境監測系統，其特征在于，所述距離檢測單元采用聲波測距裝置。

8.根據權利要求7所述的基于水下機器人的海洋環境監測系統，其特征在于，所述聲波測距裝置包括超聲波測距傳感器、測量電路、偏差增益電路、A/D轉換電路、功率放大電路、單片機控制模塊、L充氣泵、浮子開關、進氣閥門、GPS模塊和電池組；其中，超聲波測距傳感器與測量電路相連接，測量電路與偏差增益電路相連接，偏差增益電路與A/D轉換電路相連接，A/D轉換電路與功率放大電路相連接，功率放大電路與單片機控制模塊相連接，單片機控制模塊分別與充氣泵、進氣閥門、GPS模塊相連接，浮子開關內部含有繼電器電路，與進氣閥門相連接。