用于无人遥控潜水器的电力和通讯数据传输系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于无人遥控潜水器的电力和通讯数据传输系统和方法，该系统包括设置在岸上设备中的升压直流供电装置和第一电力线载波装置、设置在无人遥控潜水器中的降压转换装置和第二电力线载波装置、以及用于连接所述岸上设备和所述无人遥控潜水器的同轴电缆。本发明专利技术克服了现有水下电缆笨重、体积大、使用不便的缺点，通过电力信号传输和通讯信号传输共用同轴电缆的方式，仅仅使用一组电缆，即可实现水下高清视频的实时数据传输和水下ROV的实时电力供应。在实际应用中，本发明专利技术中的同轴电缆由于直径小、重量轻、携带和收放方便，具有良好的现场效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人遥控潜水器
，尤其涉及一种用于无人遥控潜水器的电力和通讯数据传输系统和方法。
技术介绍
ROV，即无人遥控潜水器(Remote Operated Vehicle)，其组成包括：动力推进器、遥控电子通讯装置、黑白或彩色摄像头、摄像云台、用户外围传感器接口、实时在线显示单元、导航定位装置、自动舵手导航单元、辅助照明灯和凯夫拉零浮力拖缆等单元部件。不同类型的ROV功能多种多样，用于执行不同的任务，被广泛应用于军队、海岸警卫、海事、海关、核电、水电、海洋石油、渔业、海上救助、管线探测和海洋科学研究等各个领域。现有ROV水下电缆多采用多芯电缆结构，由金属线芯、绝缘层、屏蔽层、浮力材料层、强度材料层、防水层等组成(全部或部分)。通过一对或者多对电缆芯传输直流或者交流电，通过一对或者多对电缆芯传输通讯信号。通过填充浮力材料确保电缆在水中的零浮力，以减少ROV在水中运动的阻力。由于多芯线采用的是供电线路和通讯信号分别由不同的电缆芯传输的方式，因此至少需要两条电缆芯传输电力、两条信号电缆芯传输通讯信号。如果采用多个通信信道，则需要多条电缆芯传输通讯信号。在传输电流增大的情况下，电力电缆芯直径也要增加。随着电流的增大和通讯信号线的增加，由于电缆中包含多条金属多芯线，质量增加，需要填充更多的浮力材料，造成直径的快速增加。因此，这种方案存在电缆直径大、单位长度重量大、携
带、收放电缆困难的缺点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于无人遥控潜水器的电力和通讯数据传输系统和方法，在满足无人遥控潜水器水下电缆电力传输和高速通讯需求的同时，解决水下电缆直径大、重量大、携带和收放困难的问题。为实现以上目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于无人遥控潜水器的电力和通讯数据传输系统，包括设置在岸上设备中的升压直流供电装置和第一电力线载波装置、设置在无人遥控潜水器中的降压转换装置和第二电力线载波装置、以及用于连接所述岸上设备和所述无人遥控潜水器的同轴电缆；所述升压直流供电装置用于将输入电压转换为直流电压，并对所述直流电压进行升压，形成电力信号加载到所述同轴电缆；所述第一电力线载波装置用于对控制数据进行信号调制，形成通讯信号加载到所述同轴电缆；所述同轴电缆用于同时传输所述电力信号和所述通讯信号；所述降压转换装置用于对接收到的电力信号进行降压，为所述无人遥控潜水器提供电力供应；所述第二电力线载波装置用于对接收到的通讯信号进行解调，得到解调后的控制数据。优选地，所述无人遥控潜水器还包括主控芯片，所述主控芯片用于接收所述第二电力线载波装置解调后的控制数据，并根据所述控制数据控制所述无人遥控潜水器的各个功能执行单元进行工作。优选地，所述第二电力线载波装置还用于接收所述主控芯片发送的反馈数据，并对所述反馈数据进行信号调制，形成反馈信号加载到所述同轴电缆，所述第一电力线载波装置还用于对接收到的反馈信号进行解调，得到解调后的反馈数据。优选地，所述升压直流供电装置包括市电输入端，所述升压直流供电装置能够将所述市电输入端输入的220V交流电压转换为360-800V的直流电压。优选地，所述降压转换装置能够将接收到的360-800V的直流电压转换为24V直流电压。优选地，所述同轴电缆通过TCP/IP协议对所述通讯信号进行传输。优选地，所述第一电力线载波装置和所述第二电力线载波装置均为宽带电力线载波装置，加载于所述同轴电缆的通讯信号的实时通讯速率不低于100Mbps。一种基于上述电力和通讯数据传输系统的电力和通讯数据传输方法，包括以下步骤：所述升压直流供电装置将输入电压转换为直流电压，并对所述直流电压进行升压，形成电力信号加载到所述同轴电缆；所述第一电力线载波装置对控制数据进行信号调制，形成通讯信号加载到所述同轴电缆；所述同轴电缆同时传输所述电力信号和所述通讯信号；所述降压转换装置对接收到的电力信号进行降压，为所述无人遥控潜水器提供电力供应；所述第二电力线载波装置对接收到的通讯信号进行解调，得到解调后的控制数据。优选地，所述无人遥控潜水器还包括主控芯片，所述电力和通讯数据传输方法还包括以下步骤：所述主控芯片接收所述第二电力线载波装置解调后的控制数据，并根据所述控制数据控制所述无人遥控潜水器的各个功能执行单元进行工作。优选地，所述电力和通讯数据传输方法还包括：所述第二电力线载波装置接收所述主控芯片发送的反馈数据，并对所述反馈数据进行信号调制，形成反馈信号加载到所述同轴电缆；所述第一电力线载波装置对接收到的反馈信号进行解调，得到解调后的反馈数据。本专利技术采用以上技术方案，通过电力信号传输和通讯信号传输共用同轴电缆的方式，仅仅使用一组电缆，即可实现水下高清视频的实时数据传输和水下ROV的实时电力供应。在实际应用中，本专利技术中的同轴电缆直径小、重量轻、携带和收放方便，具有良好的现场效果。附图说明图1为本专利技术实施例所提供的电力和通讯数据传输系统的结构示意图。图中：1、岸上设备；11、升压直流供电装置；12、第一电力线载波装置；2、同轴电缆；3、无人遥控潜水器；31、降压转换装置；32、第二电力线载波装置；33、主控芯片。具体实施方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。本专利技术首先提供了一种用于无人遥控潜水器的电力和通讯数据传输系统，如图1所示，该系统包括设置在岸上设备1中的升压直流供电装置11和第一电力线载波装置12、设置在无人遥控潜水器3中的降压转换装置31和第二电力线载波装置32、以及用于连接岸上设备1和无人遥控潜水器3的同轴电缆2。其中，升压直流供电装置11用于将输入电压转换为直流电压，并对所述直流电压进行升压，形成电力信号加载到同轴电缆2；第一电力线载波装置12用于对控制数据进行信号调制，形成通讯信号加载到同轴电缆2；同轴电缆2用于同时传输所述电力信号和所述通讯信号；降压转换装置31用于对接收到的电力信号进行降压，为无人遥控潜水器3提供电力供应；第二电力线载波装置32用于对接收到的通讯信号进行解调，得到解调后的控制数据。本专利技术克服了现有水下电缆笨重、体积大、使用不便的缺点，通过电力
信号传输和通讯信号传输共用同轴电缆的方式，仅仅使用一组电缆，即可实现水下高清视频的实时数据传输和水下ROV的实时电力供应。在实际应用中，本专利技术中的同轴电缆由于直径小、重量轻、携带和收放方便，具有良好的现场效果。具体地，本专利技术通过高压直流供电技术，将直流高压电压加载在同轴电缆上传输电力。提高供电电压后，同轴电缆的线径可以降低。理论上，直流电压每提高一倍、相同直径的金属电缆，可以传输原功率四倍的电力。另一方面，通过电力线载波(Power Line Communication，PLC)技术，将控制数据通过电力线载波加载到同轴电缆上，实现电力信号和通讯信号的同时传输，无需多条通信电缆芯，节约了成本和空间。进一步地，无人遥控潜水器3还包括主控芯片33，主控芯片33用于接收第二电力线载波装置32解调后的控制数据，并根据所述控制数据控制无人遥控潜水器3的各个功能执行单元进行工作。此外，第二电力线载波装置32还用于接收主控芯片33发送的反馈数据，并对所述反馈数据进行信号调制，形成反馈信号加载到同轴电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无人遥控潜水器的电力和通讯数据传输系统，其特征在于，包括设置在岸上设备中的升压直流供电装置和第一电力线载波装置、设置在无人遥控潜水器中的降压转换装置和第二电力线载波装置、以及用于连接所述岸上设备和所述无人遥控潜水器的同轴电缆；所述升压直流供电装置用于将输入电压转换为直流电压，并对所述直流电压进行升压，形成电力信号加载到所述同轴电缆；所述第一电力线载波装置用于对控制数据进行信号调制，形成通讯信号加载到所述同轴电缆；所述同轴电缆用于同时传输所述电力信号和所述通讯信号；所述降压转换装置用于对接收到的电力信号进行降压，为所述无人遥控潜水器提供电力供应；所述第二电力线载波装置用于对接收到的通讯信号进行解调，得到解调后的控制数据。

【技术特征摘要】
1.一种用于无人遥控潜水器的电力和通讯数据传输系统，其特征在于，包括设置在岸上设备中的升压直流供电装置和第一电力线载波装置、设置在无人遥控潜水器中的降压转换装置和第二电力线载波装置、以及用于连接所述岸上设备和所述无人遥控潜水器的同轴电缆；所述升压直流供电装置用于将输入电压转换为直流电压，并对所述直流电压进行升压，形成电力信号加载到所述同轴电缆；所述第一电力线载波装置用于对控制数据进行信号调制，形成通讯信号加载到所述同轴电缆；所述同轴电缆用于同时传输所述电力信号和所述通讯信号；所述降压转换装置用于对接收到的电力信号进行降压，为所述无人遥控潜水器提供电力供应；所述第二电力线载波装置用于对接收到的通讯信号进行解调，得到解调后的控制数据。2.根据权利要求1所述的电力和通讯数据传输系统，其特征在于，所述无人遥控潜水器还包括主控芯片，所述主控芯片用于接收所述第二电力线载波装置解调后的控制数据，并根据所述控制数据控制所述无人遥控潜水器的各个功能执行单元进行工作。3.根据权利要求2所述的电力和通讯数据传输系统，其特征在于，所述第二电力线载波装置还用于接收所述主控芯片发送的反馈数据，并对所述反馈数据进行信号调制，形成反馈信号加载到所述同轴电缆，所述第一电力线载波装置还用于对接收到的反馈信号进行解调，得到解调后的反馈数据。4.根据权利要求1所述的电力和通讯数据传输系统，其特征在于，所述升压直流供电装置包括市电输入端，所述升压直流供电装置能够将所述市电输入端输入的220V交流电压转换为360-800V的直流电压。5.根据权利要求4所述的电力和通讯数据传输系统，其特征在于，所述降压转换装置能够将接收到的360-80...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏建仓，
申请(专利权)人：天津深之蓝海洋设备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12