一种用于浅水探测的同步探测装置

摘要

本发明涉及水下探测领域，具体是一种用于浅水探测的同步探测装置，它包括船体和设置在船体上的支架，所述的支架上设置有控制箱和升降装置，所述的升降装置连接有运动探测装置；所述的船体的驾驶室与控制箱连接，所述的运动探测装置的转向装置和驱动装置均与控制箱连接，且运动探测装置的转向装置和驱动装置的控制信号由驾驶室提供；本发明的目的是提供一种用于浅水探测的同步探测装置，采用自动化探测，可以实现探测装置的升降，探测全面，同时实现探测装置和船体的同步运动，保证探测的准确度高，适应水库等浅水探测。

说明书

技术领域

本发明涉及水下探测领域，具体是一种用于浅水探测的同步探测装置。

背景技术

在许多的农村，都会挖有耐以生存的水库，它不仅供应人们的生活用水，还是整个农村经济的发展命脉，农田需要它灌溉，同时又是养鱼的好场所，可以说，它养活着绝大部分村民。

对于这种人们耐以生存的水库，人们会经常对他进行探测，探测一下水位，探测一下水下的生态状况，探测一下鱼的生存和分布情况。一些犯罪案例的报道，犯罪分子将犯罪证据沉入水底，使得办案人员侦破案件的工作难度加大。传统的都是采用人工潜入水中进行探测，这种探测方法存在如下问题：1、采用人工探测，人可能出现抽筋等突发现象，引起安全事故；2、探测的范围不够全面，探测不准确；3、当水深时，探测不到水库的底部，进而不能发现水底的生态情况和水下沉尸等；4、受天气的影响大，在寒冷的冬天，人工探测实施难度大；现有的浅水探测设备存在很多的局限性，不能实现同步运动，导致判断不准确，不合适水库探测。

通过专利检索，存在以下已知的现有技术方案：

专利1：

申请号：201120401524.3，申请日：2011-10-20，授权公告日：2012-07-04，本发明公开了一种微型水下探测机器人，由左右电机（1）、升降电机（2）、浮筒（3）、侧面挡板（4）、棘轮（5）、支架（6）驱动电机（7）组成，左右电机（1）嵌在侧面挡板（4）前端并通过支架固定，棘轮（5）固定在侧面挡板（4）后端，升降电机（2）通过支架固定在机器人的物体重心，浮筒（3）夹在上下支架之间。本发明克服了水下机器人的最关键的防水问题，能够任意长时间水下工作，机械手及棘轮的设计使机器人不仅能在各种环境的水中作业，也可以在地形复杂的水底工作。

专利2：

申请号：201210181940.6，申请日：2012-06-05，申请公布日： 2012-10-03，本发明公开了一种仿乌贼型水下探测器，包括骨架、蒙皮以及探测器件，骨架包括至少5 组振动梁，每组振动梁包括上梁、下梁、压电叠堆以及固定螺栓，压电叠堆设置在上梁和下梁之间，在压电叠堆两侧设置固定螺栓；蒙皮包括上表面蒙皮、下表面蒙皮和前端蒙皮，上表面橡胶蒙皮粘贴在上梁的上表面，下表面橡胶蒙皮粘贴在下梁的下表面，上表面蒙皮和下表蒙皮在前端位置与前端蒙皮粘贴在一起；探测器件设置在骨架的前端振动梁上；在每组振动梁的压电叠堆上施加振幅和频率相同的交流信号，且相邻两组振动梁上的交流信号相位差为90°本发明利用压电叠堆激励梁的共振或非共振振动模式进行驱动，具有结构简单、噪音低、重量轻、效率高、运动灵活等优点。

专利3：

申请号：201310420212.0，申请日：2013-09-15，申请公布日： 2015-03-25，本发明公开了一种适用于水下微光探测器，该水下微光探测器避免了因强光照射而引发的环境变化，实现了原生态探测的目的。该水下微光探测器还可以应用于深井搜索等微光环境下的一些探测活动。包括防护装置（1）、镜头清洗装置（2）、清除装置（3）、微光镜头（4）、像增强器（5）、焦距（6）、画面方向调节器（7）、数据线及绳索（8）、支架（9）、移动装置（10）组成。该水下微光探测器避免了因强光照射而引发的环境变化，实现了原生态探测的目的。该水下微光探测器还可以应用于深井搜索等微光环境下的一些探测活动。该水下微型探测器实现了水下探测的新方式，是水下探测的又一进步。

通过以上的检索发现，以上技术方案不能影响本发明的新颖性；并且以上专利文件的相互组合不能破坏本发明的创造性。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于浅水探测的同步探测装置，采用自动化探测，可以实现探测装置的升降，探测全面，同时实现探测装置和船体的同步运动，保证探测的准确度高，适应水库等浅水探测。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种用于浅水探测的同步探测装置，它包括船体（1）和设置在船体（1）上的支架（2），所述的支架（2）上设置有控制箱（12）和升降装置，所述的升降装置连接有运动探测装置（8）；所述的运动探测装置（8）包括外壳（802）、后部的驱动装置、前部的换向装置和设置在外壳（802）内部的探测装置；所述的船体（1）的驾驶室（101）与控制箱（12）连接，所述的转向装置、驱动装置和探测装置均与控制箱（12）连接，且驾驶室（101）为控制箱（12）的信号输入端。

进一步的，所述的升降装置包括设置在支架（2）上转筒轴（4）和滑轮（6），且滑轮（6）在船体（1）外，所述的转筒轴（4）上设置有转筒（3），且转筒轴（4）的一端连接有设置在支架（1）上的转筒马达（5），且转筒马达（5）与控制器（12）连接；升降拉线（7）绕在转筒（3）上，并经过滑轮（6），向下连接有运动探测装置（8）。

进一步的，所述的运动探测装置（8）的外壳（802）成流线型，且外壳（802）上板中心设置有下安装块（801）。

进一步的，所述的升降拉线（7）包括中心的液压管道（704）、围绕液压管道（704）的钢丝绳（702）和外包层（701），且他们之间填充有填充软体（703）；所述的升降拉线（7）末端设置有连接块（9），且连接块（9）上套接有上安装块（11），所述的上安装块（11）和运动探测装置（8）上设置的下安装块（801）通过螺栓（10）固定，且液压管道（704）穿入运动探测装置（8）。

进一步的，所述的驱动装置包括设置在外壳（802）底板上方的驱动马达（809）和设置在底板下方且与驱动马达（809）连接的动力换向器（810），且所述的驱动马达（809）连接到控制箱（12）；它还包括设置在底板下方的轴承座（808），所述的轴承座（808）上设置有后轮轴（806），所述的后轮轴（806）两端设置有划水轮（807），且后轮轴（806）和动力换向器（810）的输出轴通过齿轮连接。

进一步的，所述的换向装置包括设置底板下方的前轮轴（803）和前轮轴（803）两端的划水轮（807），所述的前轮轴（803）中部连接有转向器，且转向器穿过底板并固定在底板上，所述的转向器的换向转轴（805）上端连接有换向马达（805），所述的换向马达（805）连接到控制箱（12）。

进一步的，所述的探测装置包括设置在底板后部上的液压转盘（812），所述的液压转盘（812）上设置有电机（813），所述的电机（813）的转动轴上设置有水下摄像机一（814），且水下摄像机一（814）自带发光设备；所述的电机（813）和水下摄像机一（814）均通过防水导线连接到设置在底板上的电池组（811）上，所述的水下摄像机一（814）周围的外壳（802）为透明材料；所述的液压转盘（812）和电机（813）连接到控制箱（12）。

进一步的，所述的支架（2）上设置有两个相互对称的升降装置，且每一个升降装置都连接有一个运动探测装置（8）；所述的运动探测装置（8）的外壳（801）的底板中部设置有油缸安装座（815），所述的油缸安装座（815）内安装有油缸（816），所述的油缸（816）的推杆上设置有水下摄像机二（817），且油缸（816）设置在靠近船体（1）的一侧，电池组（811）设置在远离船体（1）的一侧。

进一步的，所述的水下摄像机二（817）的外层为电磁性材料，且两个运动探测装置（8）的水下摄像机二（817）的摄像方向相反，一个向上，一个向下。

进一步的，所述的转筒马达（5）、换向马达（805）和驱动马达（809）均为液压马达，且转筒马达（5）、换向马达（805）和驱动马达（809）分别连接有压力控制阀。

本发明的有益效果：

1、采用自动化探测，可以避免因人工探测而造成的意外事故发生，同时不受季节性影响。

2、设置有升降装置，可以对探测的深度进行调节，可以探测到深水时的水库底部，探测范围广，可靠度高。

3、探测装置为运动探测装置，通过驾驶室的情况将信号反馈给控制箱，进而控制运动探测装置的转向和动力输出，实现船体和运动探测装置的同步运动，进而防止升降拉线变形，同时可以保证探测的精度，和反应出来的精度。

4、运动探测装置的外壳采用流线性，采用划水轮在水中运动，使水下运动更方便实施，同时换向马达和驱动马达采用液压马达，更方便控制马达的动力大小，使同步度大大提高。

5、升降拉线的构成，即可保证拉线的刚度，又不会损坏里面的液压管道，巧妙的将液压管道接入运动探测装置，实现运动探测装置的液压控制。

6、升降拉线末端的连接块，可以在上安装块和下安装块之间的空间内转动，在转向的时候，升降拉线不会出现形变，一直是垂直向下的，进而保证液压管路的畅通。

7、液压转盘和电机的设置，实现了水下摄像机一的全方位探测，进而可以节省探测的时间。

8、船体两边均设置有升降装置和运动探测装置，可以增加探测范围，进而节省探测时间和能源消耗。

9、两个运动探测装置相同的位置均向船体方向设置油缸，同时在油缸的推竿上设置磁性外壳的水下摄像机二，可以使两个运动探测装置磁性连接，进而加强稳定性，更利于同步运动的进行，且电池组的设计，可以平衡运动探测装置的重量，进而保证装置的平稳。

10、转筒马达采用液压马达，配合压力控制阀，可以实现两个升降装置的同步运行，进而可以保证两个运动探测入水的深度一致，方便磁性连接，更利于同步运动。

11、水下摄像机二的一个向上一个向下，可以对船体正下方的水底进行探测，增加探测的面积，保证探测的全面性，还可以节省探测时间和能源的消耗。

附图说明

图1为一种用于浅水探测的同步探测装置的主视图。

图2为一种用于浅水探测的同步探测装置的俯视图。

图3为图1中A-A的剖视图。

图4为图1中B的剖视图。

图5为运动探测装置的正向立体示意图。

图6为运动探测装置的侧向立体示意图。

图7为图5的主视图。

图8为图5的左视图。

图9为图5的右视图。

图10为图5的俯视图。

图11为图5的仰视图。

图中所述文字标注表示为：1、船体；2、支架；3、转筒；4、转筒轴；5、转筒马达；6、滑轮；7、升降拉线；8、运动探测装置；9、连接块；10、螺栓；11、上安装块；12、控制箱；101、驾驶室；701、外包层；702、钢丝绳；703、填充软体；704、液压管道；801、下安装块；802、外壳；803、前轮轴；804、换向转轴；805、换向马达；806、后轮轴；807、划水轮；808、轴承座；809、驱动马达；810、动力换向器；811、电池组；812、液压转盘；813、电机；814、水下摄像机一；815、油缸安装座；816、油缸；817、水下摄像机二。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1-图11所示，本发明一种用于浅水探测的同步探测装置，它包括船体1和设置在船体1上的支架2，所述的支架2上设置有控制箱12和升降装置，所述的升降装置连接有运动探测装置8；所述的运动探测装置8包括外壳802、后部的驱动装置、前部的换向装置和设置在外壳802内部的探测装置；所述的船体1的驾驶室101与控制箱12连接，所述的转向装置、驱动装置和探测装置均与控制箱12连接，且驾驶室101为控制箱12的信号输入端。

优选的，所述的升降装置包括设置在支架2上转筒轴4和滑轮6，且滑轮6在船体1外，所述的转筒轴4上设置有转筒3，且转筒轴4的一端连接有设置在支架1上的转筒马达5，且转筒马达5与控制器12连接；升降拉线7绕在转筒3上，并经过滑轮6，向下连接有运动探测装置8。

优选的，所述的运动探测装置8的外壳802成流线型，且外壳802上板中心设置有下安装块801。

优选的，所述的升降拉线7包括中心的液压管道704、围绕液压管道704的钢丝绳702和外包层701，且他们之间填充有填充软体703；所述的升降拉线7末端设置有连接块9，且连接块9上套接有上安装块11，所述的上安装块11和运动探测装置8上设置的下安装块801通过螺栓10固定，且液压管道704穿入运动探测装置8。

优选的，所述的驱动装置包括设置在外壳802底板上方的驱动马达809和设置在底板下方且与驱动马达809连接的动力换向器810，且所述的驱动马达809连接到控制箱12；它还包括设置在底板下方的轴承座808，所述的轴承座808上设置有后轮轴806，所述的后轮轴806两端设置有划水轮807，且后轮轴806和动力换向器810的输出轴通过齿轮连接。

优选的，所述的换向装置包括设置底板下方的前轮轴803和前轮轴803两端的划水轮807，所述的前轮轴803中部连接有转向器，且转向器穿过底板并固定在底板上，所述的转向器的换向转轴805上端连接有换向马达805，所述的换向马达805连接到控制箱12。

优选的，所述的探测装置包括设置在底板后部上的液压转盘812，所述的液压转盘812上设置有电机813，所述的电机813的转动轴上设置有水下摄像机一814，且水下摄像机一814自带发光设备；所述的电机813和水下摄像机一814均通过防水导线连接到设置在底板上的电池组811上，所述的水下摄像机一814周围的外壳802为透明材料；所述的液压转盘812和电机813连接到控制箱12。

优选的，所述的支架2上设置有两个相互对称的升降装置，且每一个升降装置都连接有一个运动探测装置8；所述的运动探测装置8的外壳801的底板中部设置有油缸安装座815，所述的油缸安装座815内安装有油缸816，所述的油缸816的推杆上设置有水下摄像机二817，且油缸816设置在靠近船体1的一侧，电池组811设置在远离船体1的一侧。

优选的，所述的水下摄像机二817的外层为电磁性材料，且两个运动探测装置8的水下摄像机二817的摄像方向相反，一个向上，一个向下。

优选的，所述的转筒马达5、换向马达805和驱动马达809均为液压马达，且转筒马达5、换向马达805和驱动马达809分别连接有压力控制阀。

具体使用时，先将升降装置装好，将运动探测装置8通过螺栓10、连接块9、上安装块11和下安装块801安装到升降拉线7的末端，然后从驾驶室101中传出信号到控制箱12，进而控制两个转筒马达5同步转动，将两个运动探测装置同步放入水中，待入水的深度达到一定值时，通过信号传递给控制箱12，停止转筒马达5的转动；在传输信号给控制箱，控制油缸816伸长，使两个水下摄像机二817磁性连接。

通过驾驶室101，开动船体1，驾驶室101会将信号传递给控制箱12，进而控制运动探测装置8的同步运行；具体的，当船体1运动时，控制箱12控制驱动马达809输出相应的动力，通过动力换向器810和齿轮传递给后轮轴806，进而带动划水轮807的相应转动，达到与船体1的同步运动；当船体1转向时，控制箱12控制换向马达805相应的转动，带动换向转轴804相应的转动，进而控制前轮轴803相应的换向，达到与船体1同步转向。

通过驾驶室101传递信号控制箱12，进而控制液压转盘812和电机813的转动，实现水下摄像机一814的全方位探测；同时水下摄像机一814、水下摄像机二817、电机813消耗的电能均由电池组811提供。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括哪些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。