[發(fā)明專利]一種基于光通信的水下無線傳感器通信組網(wǎng)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110840563.1
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN113595651B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈宏巖
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西拓普索爾電子科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: H04B10/80
• 分類號: H04B10/80;H04W4/38;H04W4/40;H04W84/18;B08B1/00;B08B1/02
• 代理公司: 北京博雅睿泉專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11442
• 代理人: 馬鐵良

1.一種基于光通信的水下無線傳感器通信組網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于：包括水面通訊平臺、水下節(jié)點(diǎn)、位于水下的航行器，所述水下節(jié)點(diǎn)包含用于數(shù)據(jù)采集的傳感器組、用于數(shù)據(jù)通信的光通信組件以及自供電模組，水下節(jié)點(diǎn)收集數(shù)據(jù)信息并通信傳輸給水面通訊平臺，所述航行器與水下節(jié)點(diǎn)之間通過光通信組件進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，至少一個(gè)水面通訊平臺以無線射頻或衛(wèi)星中繼的形式與外部通信，所述航行器的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)航行器之間通過光通信組件進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，至少一個(gè)航行器作為主航行器用于收集其他所有航行器的數(shù)據(jù)信息并傳遞給與水面通訊平臺連接的水下節(jié)點(diǎn)，所述水下節(jié)點(diǎn)以下沉式、懸浮式或錨固定式存在于水下環(huán)境中，且錨固定式通過錨點(diǎn)繩索的長短控制水下節(jié)點(diǎn)的深度，每水下節(jié)點(diǎn)和航行器上還安裝了水下聲學(xué)定位系統(tǒng)用于水下定位；

所述水下節(jié)點(diǎn)外部為承載體（3），所述承載體（3）包括外殼（301），所述外殼（301）通過其上開有的空槽（302）滑動連接有安裝桿（303），安裝桿（303）可以在空槽（302）的內(nèi)部上下滑動，所述安裝桿（303）的內(nèi)部開有內(nèi)腔（305），且內(nèi)腔（305）內(nèi)部的上下兩端分別安裝有光通信探頭（306）和楔塊（307），光通信探頭（306）和楔塊（307）貫穿內(nèi)腔（305）的側(cè)壁并延伸至內(nèi)腔（305）的外部，所述光通信探頭（306）和楔塊（307）之間相互連接，且楔塊（307）和內(nèi)腔（305）的側(cè)壁之間連接有將楔塊（307）和光通信探頭（306）同時(shí)向內(nèi)腔（305）外部彈去的第一彈簧（308），所述內(nèi)腔（305）的腔頂設(shè)有用于清理光通信探頭（306）的橡膠塊（318），內(nèi)腔（305）的腔頂開有缺口，缺口的內(nèi)部固定連接橡膠塊（318），當(dāng)光通信探頭（306）在內(nèi)腔（305）的內(nèi)部來回滑動的時(shí)候橡膠塊（318）對光通信探頭（306）的端部進(jìn)行擦拭清理；

所述安裝桿（303）通過其上開有的滑槽（309）滑動連接有傳感器組的檢測探頭（310），檢測探頭（310）可以在滑槽（309）的內(nèi)部上下滑動，且外殼（301）的上端還設(shè)有用于清理檢測探頭（310）的毛刷（317），當(dāng)檢測探頭（310）在滑槽（309）的內(nèi)部上下滑動的時(shí)候毛刷（317）對檢測探頭（310）的表面進(jìn)行清理，所述空槽（302）的內(nèi)部安裝有用于控制檢測探頭（310）和安裝桿（303）升降的電機(jī)（311），電機(jī)（311）可以使檢測探頭（310）和安裝桿（303）下降，當(dāng)檢測探頭（310）完全運(yùn)動到滑槽（309）內(nèi)部時(shí)帶動安裝桿（303）下降使外殼（301）擠壓楔塊（307）使楔塊（307）帶動光通信探頭（306）向內(nèi)腔（305）的內(nèi)部運(yùn)動，對光通信探頭（306）和檢測探頭（310）進(jìn)行清理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光通信的水下無線傳感器通信組網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于：所述水下節(jié)點(diǎn)的數(shù)量為多個(gè)，其中至少有一個(gè)作為宿節(jié)點(diǎn)，且多個(gè)水下節(jié)點(diǎn)之間通過光通信傳遞數(shù)據(jù)并最終匯總到宿節(jié)點(diǎn)，宿節(jié)點(diǎn)與水面通訊平臺之間進(jìn)行通訊連接,多個(gè)水下節(jié)點(diǎn)中位于中心位置的水下節(jié)點(diǎn)作為源節(jié)點(diǎn)，所述源節(jié)點(diǎn)與宿節(jié)點(diǎn)之間光通信連接或源節(jié)點(diǎn)與宿節(jié)點(diǎn)為同一個(gè)水下節(jié)點(diǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于光通信的水下無線傳感器通信組網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于：所述水面通訊平臺為多個(gè)，之間通過基于射頻的無線通信，其中至少一個(gè)作為主通訊平臺并負(fù)載有遠(yuǎn)程通信模組。