本發(fā)明涉及海洋設(shè)備通信，具體為一種海洋精準(zhǔn)時控雙模釋放系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、水下釋放裝置是一種廣泛應(yīng)用于水下工程的裝置，它通過水聲方法發(fā)出指令，用于遙控或回收水下設(shè)備，目前水下釋放裝置主要依賴于水聲通信技術(shù)，該技術(shù)能夠穿越數(shù)千米水深，實現(xiàn)對深海設(shè)備的精準(zhǔn)控制。這類設(shè)備廣泛應(yīng)用于海洋科研、資源勘探、海底管線維護(hù)等領(lǐng)域。

2、但是現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺陷：1、信號干擾問題：水聲通信受多種因素影響，包括水溫、鹽度和海洋背景噪聲等，這些因素可能導(dǎo)致信號失真或誤讀，影響操作的準(zhǔn)確性。2、傳輸距離受限：雖然現(xiàn)代水聲通信技術(shù)已能覆蓋較遠(yuǎn)的距離，但在極深水域或復(fù)雜地形區(qū)域，信號傳輸仍可能受阻，限制了釋放器的工作范圍。3、系統(tǒng)復(fù)雜：現(xiàn)有的水聲通信釋放器通常結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要專業(yè)人員進(jìn)行操作和維護(hù)，這增加了使用成本并限制了其普及性。4、可靠性問題：在水庫、海洋等環(huán)境實際使用過程中，多次出現(xiàn)釋放器無應(yīng)答或錯誤應(yīng)答問題，導(dǎo)致試驗失敗。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種海洋精準(zhǔn)時控雙模釋放系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題，本發(fā)明提高了可靠性，并減小了系統(tǒng)的復(fù)雜度，該系統(tǒng)也能夠避免受到環(huán)境因素的干擾。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種海洋精準(zhǔn)時控雙模釋放系統(tǒng)，該釋放系統(tǒng)包括微處理器、電源管理單元、模式選擇單元、水聲信號處理單元、自主定時控制單元、聲控制單元和結(jié)構(gòu)件，所述微處理器采用動態(tài)電壓調(diào)整和時鐘頻率控制技術(shù)，且該微處理器用于實現(xiàn)集成的數(shù)字信號處理功能；所述電源管理單元包括鋰電充放電管理電路、dc-dc穩(wěn)壓電路；所述模式選擇單元包括自主定時釋放模式、水聲通信釋放模式、雙?；旌厢尫拍Ｊ饺N模式。

3、進(jìn)一步的，所述水聲信號處理單元包括高靈敏度收發(fā)一體壓電換能器、模擬信號處理電路、數(shù)字信號處理電路及微處理器。

4、進(jìn)一步的，所述壓電換能器包括高靈敏度壓電陶瓷，且壓電換能器通過特殊灌封工藝完成壓電換能器組裝，使壓電換能器能夠在嚴(yán)苛的海洋環(huán)境中長期使用。

5、進(jìn)一步的，所述模擬信號處理電路用于模擬小信號濾波、放大，前放端具有過壓保護(hù)、電路保護(hù)設(shè)計；所述數(shù)字信號處理電路用于模數(shù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號輸出至微處理器。

6、進(jìn)一步的，所述自主定時控制單元由專用集成式定時電路、電源控制電路組成。

7、進(jìn)一步的，所述集成式定時電路采用超低功耗實時rtc，支持主從電源自動切換，通過i2c串行接口訪問，配合微處理器完成精準(zhǔn)時控。

8、進(jìn)一步的，所述電源控制電路采用低導(dǎo)通阻抗、大電流mos管方案，且靜態(tài)時不導(dǎo)通。

9、進(jìn)一步的，所述結(jié)構(gòu)件采用高強(qiáng)度、耐腐蝕鈦合金材料，且結(jié)構(gòu)件整體采用先進(jìn)的雙重o型密封方式。

10、進(jìn)一步的，還包括該系統(tǒng)的三種控制模式：主定時釋放模式、水聲通信釋放模式、雙?；旌厢尫拍Ｊ剑鲎灾鞫〞r釋放模式通過串口設(shè)定工作模式、定時時間，控制中心對定制控制單元進(jìn)行配置，達(dá)到釋放時間時，定制控制單元完成釋放機(jī)構(gòu)控制，達(dá)到釋放目的；水聲通信釋放模式通過水聲通信，從遠(yuǎn)端發(fā)射控制指令，完成釋放機(jī)構(gòu)控制，達(dá)到釋放目的。

11、進(jìn)一步的，所述雙?；旌厢尫拍Ｊ酵ㄟ^串口設(shè)定工作模式、定時時間，微處理器對定時控制單元進(jìn)行配置，在達(dá)到釋放時間之前，如換能器接收到遠(yuǎn)端釋放指令，則控制中心完成信號解析核對，如信號為正確釋放指令，控制中心完成釋放機(jī)構(gòu)控制，完成配重塊釋放，如在達(dá)到釋放時間時，換能器未接收到遠(yuǎn)端釋放指令，或收到其它錯誤指令，釋放機(jī)構(gòu)尚未正確釋放，此時，自主定時控制單元完成釋放機(jī)構(gòu)控制，達(dá)到釋放目的。

12、本發(fā)明的有益效果：

13、1.該海洋精準(zhǔn)時控雙模釋放系統(tǒng)采用自主定時聯(lián)合水聲通信雙重控制方案，在水聲通信失敗時，自主定時能夠完成釋放裝置動作，極大的提高了裝置的可靠性，確保掛載設(shè)備可靠回收；且可以設(shè)置工作方式，如果采用自主定時方式，則無需專業(yè)人員進(jìn)行操作；通過自主定時功能可完成釋放控制，確保試驗順利進(jìn)行，因此能夠避免受到環(huán)境影響。

14、2.本發(fā)明結(jié)合了定時釋放功能，用戶可以根據(jù)實際需要預(yù)設(shè)釋放時間，使得釋放器能更靈活地應(yīng)對不同的作業(yè)需求和環(huán)境變化；集成定時功能的釋放器可以事先通過簡單的設(shè)置完成部署，減少現(xiàn)場操作需求，降低對操作人員的專業(yè)要求，提高作業(yè)效率。

15、3.本發(fā)明通過增加定時釋放功能，即使在水聲通信失敗的情況下，釋放器也能依據(jù)預(yù)設(shè)的時間計劃執(zhí)行釋放操作，極大提高了系統(tǒng)的可靠性；定時釋放功能的加入使得該技術(shù)可被廣泛應(yīng)用于海洋環(huán)境監(jiān)測、軍事防御以及緊急救援等領(lǐng)域，特別是在無法實時監(jiān)控或通信的環(huán)境中表現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。

技術(shù)特征：

1.一種海洋精準(zhǔn)時控雙模釋放系統(tǒng)，其特征在于：該釋放系統(tǒng)包括微處理器、電源管理單元、模式選擇單元、水聲信號處理單元、自主定時控制單元、聲控制單元和結(jié)構(gòu)件，所述微處理器采用動態(tài)電壓調(diào)整和時鐘頻率控制技術(shù)，且該微處理器用于實現(xiàn)集成的數(shù)字信號處理功能；所述電源管理單元包括鋰電充放電管理電路、dc-dc穩(wěn)壓電路；所述模式選擇單元包括自主定時釋放模式、水聲通信釋放模式、雙?；旌厢尫拍Ｊ饺N模式。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋精準(zhǔn)時控雙模釋放系統(tǒng)，其特征在于：所述水聲信號處理單元包括高靈敏度收發(fā)一體壓電換能器、模擬信號處理電路、數(shù)字信號處理電路及微處理器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種海洋精準(zhǔn)時控雙模釋放系統(tǒng)，其特征在于：所述壓電換能器包括高靈敏度壓電陶瓷，且壓電換能器通過特殊灌封工藝完成壓電換能器組裝，使壓電換能器能夠在嚴(yán)苛的海洋環(huán)境中長期使用。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種海洋精準(zhǔn)時控雙模釋放系統(tǒng)，其特征在于：所述模擬信號處理電路用于模擬小信號濾波、放大，前放端具有過壓保護(hù)、電路保護(hù)設(shè)計；所述數(shù)字信號處理電路用于模數(shù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號輸出至微處理器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋精準(zhǔn)時控雙模釋放系統(tǒng)，其特征在于：所述自主定時控制單元由專用集成式定時電路、電源控制電路組成。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種海洋精準(zhǔn)時控雙模釋放系統(tǒng)，其特征在于：所述集成式定時電路采用超低功耗實時rtc，支持主從電源自動切換，通過i2c串行接口訪問，配合微處理器完成精準(zhǔn)時控。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種海洋精準(zhǔn)時控雙模釋放系統(tǒng)，其特征在于：所述電源控制電路采用低導(dǎo)通阻抗、大電流mos管方案，且靜態(tài)時不導(dǎo)通。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋精準(zhǔn)時控雙模釋放系統(tǒng)，其特征在于：所述結(jié)構(gòu)件采用高強(qiáng)度、耐腐蝕鈦合金材料，且結(jié)構(gòu)件整體采用先進(jìn)的雙重o型密封方式。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋精準(zhǔn)時控雙模釋放系統(tǒng)，其特征在于，還包括該系統(tǒng)的三種控制模式：主定時釋放模式、水聲通信釋放模式、雙模混合釋放模式，所述自主定時釋放模式通過串口設(shè)定工作模式、定時時間，控制中心對定制控制單元進(jìn)行配置，達(dá)到釋放時間時，定制控制單元完成釋放機(jī)構(gòu)控制，達(dá)到釋放目的；水聲通信釋放模式通過水聲通信，從遠(yuǎn)端發(fā)射控制指令，完成釋放機(jī)構(gòu)控制，達(dá)到釋放目的。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種海洋精準(zhǔn)時控雙模釋放系統(tǒng)，其特征在于：所述雙?；旌厢尫拍Ｊ酵ㄟ^串口設(shè)定工作模式、定時時間，微處理器對定時控制單元進(jìn)行配置，在達(dá)到釋放時間之前，如換能器接收到遠(yuǎn)端釋放指令，則控制中心完成信號解析核對，如信號為正確釋放指令，控制中心完成釋放機(jī)構(gòu)控制，完成配重塊釋放，如在達(dá)到釋放時間時，換能器未接收到遠(yuǎn)端釋放指令，或收到其它錯誤指令，釋放機(jī)構(gòu)尚未正確釋放，此時，自主定時控制單元完成釋放機(jī)構(gòu)控制，達(dá)到釋放目的。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種海洋精準(zhǔn)時控雙模釋放系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括微處理器、電源管理單元、模式選擇單元、水聲信號處理單元、自主定時控制單元、聲控制單元和結(jié)構(gòu)件，微處理器采用動態(tài)電壓調(diào)整和時鐘頻率控制技術(shù)；所述電源管理單元包括鋰電充放電管理電路、DC?DC穩(wěn)壓電路；所述模式選擇單元包括自主定時釋放模式、水聲通信釋放模式、雙?；旌厢尫拍Ｊ饺N模式。該系統(tǒng)采用自主定時聯(lián)合水聲通信雙重控制方案，在水聲通信失敗時，自主定時能夠完成釋放裝置動作，極大的提高了裝置的可靠性，確保掛載設(shè)備可靠回收；如果采用自主定時方式，則無需專業(yè)人員進(jìn)行操作；通過自主定時功能可完成釋放控制，確保試驗順利進(jìn)行，并能夠避免受到環(huán)境影響。

技術(shù)研發(fā)人員：康永,李廣,胡習(xí)文,邱秀分
受保護(hù)的技術(shù)使用者：康永
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9