【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水下绞车，更具体地说，本专利技术涉及一种具备无线供能通信系统的水下绞车平台。
技术介绍
1、在海洋环境监测和资源调查中，海水温度、电导率、压力等关键环境要素的长期、定点、实时、立体化监测至关重要。实时采集并传输这些数据不仅为生态保护提供了科学依据，也为资源管理和开发提供了有效支持。当前，观测手段通常依赖浮标系统及其搭载的水下设备，通过水下绞车将观测设备部署至指定深度进行数据采集，并利用通信浮标通过卫星将数据实时传输至岸站。
2、海洋监测主要依赖浮标系统和水下移动设备两种方式。浮标系统可通过控制水下绞车的深度调整，将观测设备部署至不同层次，以实现各层海洋环境要素的连续监测。水下移动设备具备自主导航和路径规划功能，可与其他设备协同作业，形成多层次的监测网络，提升监测效率和扩大数据覆盖范围。
3、目前，水下设备（包括水下绞车和水下移动设备）在深海工作时仍面临诸多挑战，尤其是在电力供应和数据传输方面。传统水下设备依赖电缆进行供能和通信，但深海高压、复杂水流和长时间部署使电缆易受损，导致电力供应不稳定，同时增加了设备的维护难度和成本。以水下绞车系统为例，由于通信绞车经常转动，若将其内部电缆直接与水下控制电路进行有线连接，旋转运动会导致电缆缠绕或扯断。为解决这一问题，现有技术中通常采用导电滑环连接通信绞车与控制电路，以适应旋转需求，但滑环设计成本高、结构复杂、体积庞大，限制了其在深海中的应用。水下移动设备同样需长时间自主运行，依赖稳定的电力供应和高效的数据传输系统。
4、因此我们提出了一种具
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种具备无线供能通信系统的水下绞车平台，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种具备无线供能通信系统的水下绞车平台，包括水上浮标、主浮体、水下设备和水下机器人；
3、水上浮标包括卫星通信模块、可再生能源发电模块和水声通信设备，水上浮标通过卫星网络与地面站进行数据传输，且可再生能源发电模块包括太阳能模块、风力发电模块、潮汐发电模块；
4、所述主浮体包括系统控制器、数据存储模块、数据采集处理模块、绞车系统、绞车系统无线通信供能模块、移动端系统无线供能通信模块和监测和故障监测系统，系统控制器用于协调各模块工作，通过实时监测传感器数据确保系统协调运行，并具备自诊断功能，能够监测各子系统状态，及时识别并调整潜在故障；
5、水下绞车包括绞车电路模块、蓄电池模块、电机模块、绞车电缆、辅助模块、无线供能模块和无线通信模块；
6、绞车电路模块内安装有绞车控制电路用于控制水下绞车，蓄电池模块内安装有电池组，电池组与绞车控制电路电性连接以为无线通信供能模块供电；
7、辅助模块用于提供水下绞车的辅助功能，包括绞盘收放监测、传感器缆张力监测、断缆控制以及配重锚收纳监测；
8、水下设备稳定悬浮在海水中，其搭载的多种传感器实时监测周围环境，收集海水温度、电导率和压力数据；
9、水下机器人凭借自身动力系统在水下设备附近悬停或盘旋，通过移动端无线供能通信模块与水下设备进行实时数据交换，以同步更新关键参数；
10、水下机器人配备高清摄像头和先进传感器，且水下机器人将采集到的影像和数据信息即时传送回主浮体中。
11、在一个优选地实施方式中，所述主浮体内部嵌入中央处理器和数据存储单元，此外系统配备浮标参数转换单元，用于采集和转换浮标的各项参数信息；
12、中央处理器的i/o端口与数据控制采集单元、数据存储单元、数据采集处理单元、移动端系统无线供能通信模块和监测和故障监测系统单元和电源单元相连接；
13、系统控制器负责协调各模块的工作，通过实时监测传感器数据确保系统协调运行，且具备自诊断功能，能够监测各子系统状态，及时识别潜在故障并进行调整；
14、数据存储模块用于接收和存储传感器数据，具有高容量的存储能力，支持多级存储方案和数据备份与恢复；
15、数据采集处理模块负责实时采集、处理和分析来自各传感器的数据，进行去噪、插值等预处理以提升数据质量，并将结果传输给系统控制器或直接存储以支持实时监测与分析；
16、数据采集处理模块接收数据后,将数据存储在数据存储模块，接着主浮体通过电缆将数据传输给水上浮标，水上浮标通过卫星通信模块，借助卫星网络将数据传送到地面站，实现水下观测数据的远程传输；
17、监测和故障监测系统实时监测主浮体的运行状态，包括电源、通信、传感器功能等，能够检测异常，及时发出警报并进行自我诊断，系统可根据预设阈值进行自动修复或调整。
18、在一个优选地实施方式中，所述绞车端无线通信供能模块用于在无线环境中为绞车系统提供稳定工作电力，并支持主浮体与绞车之间的数据无线传输，以实现实时监控和控制。
19、在一个优选地实施方式中，所述移动端无线供能通信模块通过无线通信技术支持水下机器人与主浮体之间的监测信息和控制指令传输，且该模块还具有无线供能功能，为水下机器人提供电力，确保其任务执行不受电池续航限制，并采用低功耗通信协议以优化能量使用效率。
20、在一个优选地实施方式中，所述无线供能模块和无线通信模块采用中小功率设计，能够实现无线传能，且无线通信模块采用lora技术，无线供能模块选用wp3025t与wp6030r组合。
21、在一个优选地实施方式中，水下绞车还包括以下结构：
22、框架，框架通过连接绳索和水上浮标相连接，框架上安装有动力模块，框架中设有和动力模块相连接的收卷筒，收卷筒上固定连接有收卷钢丝绳，框架上安装有排索件，收卷钢丝绳的一端穿过排索件和水下设备相连接，框架上还安装有清理件，收卷钢丝绳的一端穿过清理件并延伸至一侧。
23、在一个优选地实施方式中，所述清理件包括清理筒，清理筒的一端固定连接有阻挡环，阻挡环的侧壁上贯穿设有多个通孔，清理筒的内侧壁上固定连接有橡胶通孔环，橡胶通孔环的直径小于阻挡环的直径。
24、在一个优选地实施方式中，所述清理件中设有转动件，转动件包括设置于清理筒中的转动齿轮筒，转动齿轮筒的端面上固定连接有旋转块，清理筒的内侧壁上固定连接有处于旋转块一侧的限位环，清理筒的侧壁上设有开口，转动齿轮筒的内侧壁上固定连接有安装盘，安装盘的侧壁上安装有吸水叶盘，转动齿轮筒的内侧壁上固定连接有清理刮环，清理刮环的侧壁上设有多个流水孔。
25、在一个优选地实施方式中，所述框架中设有支撑件，支撑件包括设置于框架中的支撑板，支撑板的侧壁上设有两个相对称的滑槽，两个滑槽中均滑动连接有滑块，两块滑块的侧壁上均固定连接有和清理筒相连接的支撑杆，支撑板的侧壁上固定连接有和转动齿轮筒相啮合的齿板。
26、本专利技术的技术效果和优点：
27、本装置能够在深海环境中保证耐压密本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具备无线供能通信系统的水下绞车平台，其特征在于；包括水上浮标（1）、主浮体（2）、水下设备（3）和水下机器人（4）；
2.根据权利要求1所述的一种具备无线供能通信系统的水下绞车平台，其特征在于：所述主浮体（2）内部嵌入中央处理器和数据存储单元，此外系统配备浮标参数转换单元，用于采集和转换浮标的各项参数信息；
3.根据权利要求1所述的一种具备无线供能通信系统的水下绞车平台，其特征在于：所述绞车端无线通信供能模块用于在无线环境中为绞车系统提供稳定工作电力，并支持主浮体（2）与绞车之间的数据无线传输，以实现实时监控和控制。
4.根据权利要求2所述的一种具备无线供能通信系统的水下绞车平台，其特征在于：所述移动端无线供能通信模块通过无线通信技术支持水下机器人（4）与主浮体（2）之间的监测信息和控制指令传输，且该模块还具有无线供能功能，为水下机器人（4）提供电力，确保其任务执行不受电池续航限制，并采用低功耗通信协议以优化能量使用效率。
5.根据权利要求1所述的一种具备无线供能通信系统的水下绞车平台，其特征在于：所述无线供能模块和无线通信
6.根据权利要求1所述的一种具备无线供能通信系统的水下绞车平台，其特征在于：水下绞车还包括以下结构：
7.根据权利要求6所述的一种具备无线供能通信系统的水下绞车平台，其特征在于：所述清理件（27）包括清理筒（271），清理筒（271）的一端固定连接有阻挡环（272），阻挡环（272）的侧壁上贯穿设有多个通孔（273），清理筒（271）的内侧壁上固定连接有橡胶通孔环（274），橡胶通孔环（274）的直径小于阻挡环（272）的直径。
8.根据权利要求7所述的一种具备无线供能通信系统的水下绞车平台，其特征在于：所述清理件（27）中设有转动件（28），转动件（28）包括设置于清理筒（271）中的转动齿轮筒（281），转动齿轮筒（281）的端面上固定连接有旋转块（282），清理筒（271）的内侧壁上固定连接有处于旋转块（282）一侧的限位环（283），清理筒（271）的侧壁上设有开口（284），转动齿轮筒（281）的内侧壁上固定连接有安装盘（285），安装盘（285）的侧壁上安装有吸水叶盘（286），转动齿轮筒（281）的内侧壁上固定连接有清理刮环（287），清理刮环（287）的侧壁上设有多个流水孔（288）。
9.根据权利要求8所述的一种具备无线供能通信系统的水下绞车平台，其特征在于：所述框架（21）中设有支撑件（29），支撑件（29）包括设置于框架（21）中的支撑板（291），支撑板（291）的侧壁上设有两个相对称的滑槽（292），两个滑槽（292）中均滑动连接有滑块（293），两块滑块（293）的侧壁上均固定连接有和清理筒（271）相连接的支撑杆（294），支撑板（291）的侧壁上固定连接有和转动齿轮筒（281）相啮合的齿板（295）。
...【技术特征摘要】
1.一种具备无线供能通信系统的水下绞车平台，其特征在于；包括水上浮标（1）、主浮体（2）、水下设备（3）和水下机器人（4）；
2.根据权利要求1所述的一种具备无线供能通信系统的水下绞车平台，其特征在于：所述主浮体（2）内部嵌入中央处理器和数据存储单元，此外系统配备浮标参数转换单元，用于采集和转换浮标的各项参数信息；
3.根据权利要求1所述的一种具备无线供能通信系统的水下绞车平台，其特征在于：所述绞车端无线通信供能模块用于在无线环境中为绞车系统提供稳定工作电力，并支持主浮体（2）与绞车之间的数据无线传输，以实现实时监控和控制。
4.根据权利要求2所述的一种具备无线供能通信系统的水下绞车平台，其特征在于：所述移动端无线供能通信模块通过无线通信技术支持水下机器人（4）与主浮体（2）之间的监测信息和控制指令传输，且该模块还具有无线供能功能，为水下机器人（4）提供电力，确保其任务执行不受电池续航限制，并采用低功耗通信协议以优化能量使用效率。
5.根据权利要求1所述的一种具备无线供能通信系统的水下绞车平台，其特征在于：所述无线供能模块和无线通信模块采用中小功率设计，能够实现无线传能，且无线通信模块采用lora技术，无线供能模块选用wp3025t与wp6030r组合。
6.根据权利要求1所述的一种具备无线供能通信系统的水下绞车平台，其特征在于：水下绞车还包括以下结构：
7.根据权利要求6所述的一种具备无线供能通信系统的水下绞车平台，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：施安存，储洪成，王永杰，刘元辉，
申请(专利权)人：中山北半光子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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