一种水下双测温平衡调节系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水下双测温平衡调节系统及方法，包括中心处理单元、接触式水温检测单元、非接触式测温单元和温度修正单元；中心处理单元，接收修正过后的温度数据，通过数据来调节平衡，避让动物；接触式水温检测单元，包括多个红外传感器，直接于同一水平高度伸展在水中直接检测水温；非接触式测温单元，通过红外传感器检测水中影响水温的恒温动物体温和方位；温度修正单元，通过影响水温的恒温动物体温来修正检测的水温。本发明专利技术通过接触式检测水温的温差，通过红外检测附近的恒温动物体温，排除恒温动物体温对水温温差的影响并进行避让，在水深温差不同的基础上判断设备是否处于水平。

【技术实现步骤摘要】
一种水下双测温平衡调节系统及方法
本专利技术涉及水下双测温平衡调节系统及方法，属于红外探测领域。
技术介绍
传统水下平衡控制方法主要是通过浮力调节系统、重力调节系统实现平衡测量。浮力调节系统和重力调节系统的基本原理主要是保持物体在静止时，重力与浮力相等，同时浮力与重力处于同一铅垂线。一般浮力调节系统和重力调节系统应用于水下机器人工作或者水下探测器行驶。然而水下机器人与水下探测器在进行工作中会遇到大型动物干扰，或者部分水下机器人与水下探测器的工作就是追拍大型动物，这些大型动物体型巨大，它们的体型会影响水下机器人与水下探测器的工作，它们的移动也会对水下机器人与水下探测器的平衡造成影响。如果采用精密的温度检测，从水下机器人与水下探测器的周围温差来判断是否水平，也会因为这些水下大型动物有许多恒温动物，自身体温影响温度检测结果，导致不够精准，失去平衡判断。
技术实现思路
专利技术目的：提供一种水下双测温平衡调节系统及方法，以解决上述问题。技术方案：一种水下双测温平衡调节系统，包括中心处理单元、接触式水温检测单元、非接触式测温单元和温度修正单元；中心处理单元，接收修正过后的温度数据，通过数据来调节平衡，避让动物；接触式水温检测单元，包括多个红外传感器，直接于同一水平高度伸展在水中直接检测水温；非接触式测温单元，通过红外传感器检测水中影响水温的恒温动物体温和方位；温度修正单元，通过影响水温的恒温动物体温来修正检测的水温。根据本专利技术的一个方面，所述中心处理单元包括平衡调节模块，控制电机运转，保持自身处于水平。根据本专利技术的一个方面，所述接触式水温检测单元还包括接触式水温检测电路，包括基准电源模块，温度检测模块；所述基准电源模块，包括二极管D1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电位器RV1和运算放大器U1；所述二极管D1的正极接地，所述二极管D1的负极分别与所述电阻R1的一端、所述运算放大器U1的同相输入端连接，所述电阻R1的另一端接电源电压，所述运算放大器U1的反相输入端与所述电位器RV1的第3引脚连接，所述运算放大器U1的输出端与所述电阻R2的一端连接，所述电位器RV1的第1引脚与所述电阻R2的另一端连接，所述电位器RV1的第2引脚与所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端接地；所述温度检测模块，包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、热敏电阻RT1、电位器RV2、电位器RV3、电位器RV4、运算放大器U2、运算放大器U3和运算放大器U4；所述电阻R4的一端分别与所述电阻R2的一端、所述运算放大器U1的输出端、所述电阻R10的一端连接，所述电阻R4的另一端分别与所述电阻R5的一端、所述热敏电阻RT1的一端和所述运算放大器U2的反相输入端连接，所述电阻R5的另一端分别与所述电阻R6的一端、所述运算放大器U3的输出端连接，所述运算放大器U3的同相输入端接地，所述运算放大器U3的反相输入端分别与所述电阻R6的另一端、所述电阻R7的一端连接，所述电阻R7的一端与所述电位器RV2的第3引脚连接，所述电位器RV2的第2引脚接地，所述电位器RV2的第1引脚与所述电阻R8的一端连接，所述运算放大器U2的同相输入端接地，所述运算放大器U2的输出端分别与所述热敏电阻RT1的另一端、所述电阻R8的另一端和所述电阻R9的一端连接，所述电阻R10的另一端与所述电位器RV3的第1引脚连接，所述电位器RV3的第2引脚与所述电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端接地，所述电位器RV3的第3引脚与所述电阻R12的另一端连接，所述电阻R9的另一端分别与所述电阻R12的另一端、所述电阻R13的一端和所述运算放大器U4的反相输入端连接，所述电阻R13的另一端与所述电位器RV4的第1引脚连接，所述运算放大器U4的同相输入端与所述电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端接地，所述运算放大器U4的输出端与电位器RV4的第2引脚、所述电位器RV4的第3引脚均接接触式温度检测信号。根据本专利技术的一个方面，所述非接触式测温单元还包括非接触式测温电路，包括信号放大模块、带通滤波模块；所述信号放大模块，包括红外接收管Q1、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、运算放大器U5：A、运算放大器U5：B和运算放大器U5：C；所述红外接收管Q1的发射极接地，所述红外接收管Q1的集电极分别与所述电阻R15的一端、所述电容C1的一端连接，所述电阻R15的另一端与所述电容C2的一端、所述电阻R17的一端均接地，所述电容C2的另一端分别与所述电阻R17的另一端、所述电阻R18的一端和所述电阻R16的一端连接，所述电阻R18的另一端接电源电压，所述电容C1的另一端分别与所述电阻R16的另一端、所述运算放大器U5：A的同相输入端连接，所述运算放大器U5：A的反相输入端分别与所述电阻R19的一端、所述电阻R20的一端连接，所述电阻R19的另一端与所述电容C3的一端连接，所述电容C3的另一端接地，所述运算放大器U5：A的输出端分别与所述电阻R20的另一端、所述电容C5的一端连接，所述电容C5的另一端与所述电阻R24的一端连接，所述电阻R24的另一端分别与所述电阻R25的一端、所述运算放大器U5：B的反相输入端连接，所述运算放大器U5：B的同相输入端与所述电阻R21的一端连接，所述电阻R21的另一端分别与所述电容C4的一端、所述电阻R22的一端和所述电阻R23的一端连接，所述电容C4的另一端与所述电阻R22的另一端均接地，所述电阻R23的另一端接电源电压，所述运算放大器U5：B的输出端与所述电阻R25的另一端、所述电容C7的一端连接，所述电容C7的另一端与所述电阻R29的一端连接，所述电阻R29的另一端分别与所述电阻R30的一端、所述运算放大器U5：C的反相输入端连接，所述运算放大器U5：C的同相输入端与所述电阻R26的一端连接，所述电阻R26的另一端分别与所述电容C6的一端、所述电阻R27的一端和所述电阻R28的一端连接，所述电容C6的另一端与所述电阻R27的另一端均接地，所述电阻R28的另一端接电源电压，所述运算放大器U5：C的输出端与所述电阻R30的另一端、所述电容C8的一端连接；所述带通滤波模块，包括电位器RV5、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电容C9、电容C10、电容C11和运算放大器U5：D；所述电位器RV5的第1引脚与所述电容C8的另一端连接，所述电位器RV5的第2引脚分别与所述电位器RV5的第3引脚、所述电阻R34的一端、所述电容C9的一端、所述电容C10的一端连接，所述电容C9的另一端分别与所述电阻R31的一端、所述运算放大器U5：D的同相输入端连接，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水下双测温平衡调节系统，包括中心处理单元、接触式水温检测单元、非接触式测温单元和温度修正单元；/n中心处理单元，接收修正过后的温度数据，通过数据来调节平衡，避让动物；/n接触式水温检测单元，包括多个红外传感器，直接于同一水平高度伸展在水中直接检测水温；/n非接触式测温单元，通过红外传感器检测水中影响水温的恒温动物体温和方位；/n温度修正单元，通过影响水温的恒温动物体温来修正检测的水温。/n

【技术特征摘要】
1.一种水下双测温平衡调节系统，包括中心处理单元、接触式水温检测单元、非接触式测温单元和温度修正单元；
中心处理单元，接收修正过后的温度数据，通过数据来调节平衡，避让动物；
接触式水温检测单元，包括多个红外传感器，直接于同一水平高度伸展在水中直接检测水温；
非接触式测温单元，通过红外传感器检测水中影响水温的恒温动物体温和方位；
温度修正单元，通过影响水温的恒温动物体温来修正检测的水温。


2.根据权利要求1所述的一种水下双测温平衡调节系统，其特征在于，所述中心处理单元包括平衡调节模块，控制电机运转，保持自身处于水平。


3.根据权利要求1所述的一种水下双测温平衡调节系统，其特征在于，所述接触式水温检测单元还包括接触式水温检测电路，包括基准电源模块，温度检测模块；
所述基准电源模块，包括二极管D1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电位器RV1和运算放大器U1；
所述二极管D1的正极接地，所述二极管D1的负极分别与所述电阻R1的一端、所述运算放大器U1的同相输入端连接，所述电阻R1的另一端接电源电压，所述运算放大器U1的反相输入端与所述电位器RV1的第3引脚连接，所述运算放大器U1的输出端与所述电阻R2的一端连接，所述电位器RV1的第1引脚与所述电阻R2的另一端连接，所述电位器RV1的第2引脚与所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端接地；
所述温度检测模块，包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、热敏电阻RT1、电位器RV2、电位器RV3、电位器RV4、运算放大器U2、运算放大器U3和运算放大器U4；
所述电阻R4的一端分别与所述电阻R2的一端、所述运算放大器U1的输出端、所述电阻R10的一端连接，所述电阻R4的另一端分别与所述电阻R5的一端、所述热敏电阻RT1的一端和所述运算放大器U2的反相输入端连接，所述电阻R5的另一端分别与所述电阻R6的一端、所述运算放大器U3的输出端连接，所述运算放大器U3的同相输入端接地，所述运算放大器U3的反相输入端分别与所述电阻R6的另一端、所述电阻R7的一端连接，所述电阻R7的一端与所述电位器RV2的第3引脚连接，所述电位器RV2的第2引脚接地，所述电位器RV2的第1引脚与所述电阻R8的一端连接，所述运算放大器U2的同相输入端接地，所述运算放大器U2的输出端分别与所述热敏电阻RT1的另一端、所述电阻R8的另一端和所述电阻R9的一端连接，所述电阻R10的另一端与所述电位器RV3的第1引脚连接，所述电位器RV3的第2引脚与所述电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端接地，所述电位器RV3的第3引脚与所述电阻R12的另一端连接，所述电阻R9的另一端分别与所述电阻R12的另一端、所述电阻R13的一端和所述运算放大器U4的反相输入端连接，所述电阻R13的另一端与所述电位器RV4的第1引脚连接，所述运算放大器U4的同相输入端与所述电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端接地，所述运算放大器U4的输出端与电位器RV4的第2引脚、所述电位器RV4的第3引脚均接接触式温度检测信号。


4.根据权利要求1所述的一种水下双测温平衡调节系统，其特征在于，所述非接触式测温单元还包括非接触式测温电路，包括信号放大模块、带通滤波模块；
所述信号放大模块，包括红外接收管Q1、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、运算放大器U5：A、运算放大器U5：B和运算放大器U5：C；
所述红外接收管Q1的发射极接地，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵安东，
申请(专利权)人：南京雷石电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32