本申请公开了一种长期、高速采集水声信号的大容量存储装置，所述装置包括：上端盖、下端盖、耐压舱体、深水传感器和电路模块；上端盖和下端盖分别位于耐压舱体两端；上端盖设有水密接插件，上端盖通过水密接插件与深水传感器连接；深水传感器用于采集深水信号；电池与电路模块由电路板、电池组和支撑框架组成；电路板与水密接插件相连接；电路板还与电池组相连接，电路板固定于支撑框架上；支撑框架固定于上端盖，并通过弹性密封圈与耐压舱内部接触。本申请提出了一种长期、高速采集水声信号的大容量存储装置，能够满足万米耐压，长期、高速采集并存储水声信号。集并存储水声信号。集并存储水声信号。
【技术实现步骤摘要】
一种长期、高速采集水声信号的大容量存储装置
[0001]本申请属于海洋声学领域，具体涉及一种长时间，高速采集水声信号的大容量存储装置。
技术介绍
[0002]随着我国海洋开发与利用走向深海，海洋声学观测技术由浅海向深海拓展，是认识深海、利用深海、开发深海的重大需求。本申请针对目前国内缺乏获取深海声学信息的技术有效手段，解决长时间、低噪声信号采集存储技术，为深渊科学考察提供可靠声学记录设备，提高我国在深海声学设备制造能力。
[0003]目前，我国已经开展了深海自容式水声信号采集存储装置研制工作，并逐步深入、不断推进相关技术向前发展，目前研制的水下自容式噪声记录系统(USR)，已实现在24bit分辨率、16kHz采样率条件下，连续工作运行两个月以上连续采集记录，间隔采集模式可工作一年以上。然而其局限在于，由于存储空间限制，不能连续、长时间采集存储记录水声信号；另外，其采集存储功耗大，电池容量不足，无法长时间留海记录水声信号；并且，由于其耐压仓设计耐压不足，无法放置于万米深水中进行水声信号记录。
技术实现思路
[0004]基于上述现有技术存在的问题，本申请提出了一种长期、高速采集水声信号的大容量存储装置，用于解决上述技术问题。
[0005]为实现上述目的，本申请提供了如下技术方案：
[0006]一种长期、高速采集水声信号的大容量存储装置，包括：上端盖、下端盖、耐压舱体、深水传感器和电路模块；
[0007]所述上端盖和所述下端盖分别位于所述耐压舱体两端；
[0008]所述上端盖设有水密接插件，所述上端盖通过所述水密接插件与所述深水传感器连接；所述深水传感器用于采集深水信号；
[0009]所述电路模块由电路板、电池组和支撑框架组成；
[0010]所述电路板与所述水密接插件相连接；所述电路板还与所述电池组相连接，所述电路板固定于所述支撑框架上；
[0011]所述支撑框架固定于所述上端盖，并通过弹性密封圈与所述耐压舱内部接触。
[0012]优选的，所述上端盖、所述下端盖通过所述弹性密封圈径向安装在所述耐压舱体上。
[0013]优选的，所述深水传感器包括深水水听器和温深传感器；所述深水水听器用于采集水声信号；所述温深传感器用于采集水深深度与温度信号；所述深水传感器通过具有耐腐蚀性的橡胶硫化。
[0014]优选的，所述上端盖、所述下端盖、所述水密插件、所述耐压舱体、所述水密插件均由钛合金材料制成。
[0015]优选的，所述电池组由锂电池组成，所述电池组外部包裹有热缩套管，所述电池组通过支撑框架连接固定。
[0016]优选的，所述支撑框架由PE塑料材质加工而成。
[0017]优选的，所述电路板包括：调理模块、模数转换模块、主控模块、存储模块、降压稳压电路模块；
[0018]所述模数转换模块和调理模块用于将所述信号采集模块采集的信号转换为数字信号传输给所述主控模块；
[0019]所述存储模块用于存储采集到的数据；
[0020]所述降压稳压电路用于将电池电压转化为各个模块需要的合适电压。
[0021]优选的，所述模数转换模块包括第一模数转换器和第二模数转换器，第一模数转换器用来转换所述深水水听器采集的水声信号，第二模数转换器用来转换所述温深传感器采集的水深深度与温度信号。
[0022]优选的，所述第一模数转换器采用24位模数转换器，所述第二模数转换器采用16位模数转换器。
[0023]优选的，所述存储模块采用多张SD卡组合形成存储阵列，中间采用FPGA作为切换中介，四根普通管脚CTRL1
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4作为访问SD卡的地址控制线，4根地址线使得低功耗FPGA将MCU的1路SDIO接口扩展为16路，从而使得MCU能够访问16张SD卡的中的任意一张。
[0024]本申请的有益效果为：
[0025]本申请公开了一种长期、高速的采集水声信号的大容量存储装置，采用万米耐压舱，并且通过弹性密封圈和挡圈以及冗余设计，满足最长超过一年的长期、高采样频率连续采集存储的需求。
[0026]本申请存储装置采用多组一次性锂电池，使得整机电池的能量密度最大化，同时电路部分采用低功耗MCU和低功耗FGPGA双核心方案，在降低水声采集功耗的同时保证高信噪比，从而实现长期留海记录高保真的水声信号。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本申请水声信号采集装置拓扑图；
[0029]图2为本申请水声信号采集装置外部结构图；
[0030]图3为本申请水声信号存储装置内部结构图；
[0031]图4为水声信号采集装置径向密封示意图；
[0032]图5为本申请水声信号采集存储装置及海底锚系回收示意图；
[0033]附图标记说明：
[0034]1、水密插件；2、上端盖；3、耐压舱体；4、电路模块；5、下端盖；6、深水传感器；7、电路板；8、电池组；9、支撑框架；10、弹性密封圈；11、挡圈。
具体实施方式
[0035]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0036]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
[0037]实施例1
[0038]图2为本申请一种长期、高速的采集水声信号的大容量存储装置外部结构示意图。如图2所示，所述装置包括：上端盖2、下端盖5、耐压舱体3、深水传感器6和电路模块4；
[0039]上端盖2和下端盖5分别位于耐压舱体3两端；
[0040]上端盖2设有水密接插件1，上端盖2通过水密接插件1与深水传感器6连接；深水传感器6用于采集深水信号；
[0041]电路模块由电路板7、电池组8和支撑框架9组成；
[0042]电路板7与水密接插件1和电池组8相连接，电路板7固定于支撑框架9上；
[0043]支撑框架9固定于上端盖2，并通过弹性密封圈10与耐压舱体3内部接触。
[0044]上端盖2、下端盖5通过弹性密封圈10径向安装在耐压舱体3上。
[0045]深水传感器6包括深水水听器和温深传感器；深水水听器用于采集水声信号；温深传感器用于采集水深深度与温度信号；深水传感器6通过具有耐腐蚀性的橡胶硫化。
[0046]上端盖2、下端盖5、水密插件1、耐压舱体3、水密插件1均由钛合金材料制成。
[0047]电池组8由锂电池组本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种长期、高速采集水声信号的大容量存储装置，其特征在于，所述装置包括：上端盖、下端盖、耐压舱体、深水传感器和电路模块；所述上端盖和所述下端盖分别位于所述耐压舱体两端；所述上端盖设有水密接插件，所述上端盖通过所述水密接插件与所述深水传感器连接；所述深水传感器用于采集深水信号；所述电路模块由电路板、电池组和支撑框架组成；所述电路板与所述水密接插件相连接；所述电路板还与所述电池组相连接，所述电路板固定于所述支撑框架上；所述支撑框架固定于所述上端盖，并通过弹性密封圈与所述耐压舱内部接触。2.根据权利要求1所述一种长期、高速采集水声信号的大容量存储装置，其特征在于，所述上端盖、所述下端盖通过所述弹性密封圈径向安装在所述耐压舱体上。3.根据权利要求1所述一种长期、高速采集水声信号的大容量存储装置，其特征在于，所述深水传感器包括深水水听器和温深传感器；所述深水水听器用于采集水声信号；所述温深传感器用于采集水深深度与温度信号；所述深水传感器通过具有耐腐蚀性的橡胶硫化。4.根据权利要求1所述一种长期、高速采集水声信号的大容量存储装置，其特征在于，所述上端盖、所述下端盖、所述水密插件、所述耐压舱体、所述水密插件均由钛合金材料制成。5.根据权利要求1所述一种长期、高速采集水声信号的大容量存储装置，其特征在于，所述电池组由锂电池组成，所述电池组外部包裹有热缩套管，所述电池组通过支撑框架连接固定。6.根据权利要求1所述一...
【专利技术属性】
技术研发人员：张盛泉，游庆瑜，王娟，李少卿，郭永刚，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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