重庆时时彩作弊码: 便携式海上远程?？厥凳彼嗫叵低?pdf

(10)申请公布号 CN 103901859 A (43)申请公布日 2014.07.02 CN 103901859 A (21)申请号 201410132286.9 (22)申请日 2014.04.03 G05B 19/418(2006.01) (71)申请人 中国人民解放军 91388 部队 地址 524000 广东省湛江市人民大道中 17 号 (72)发明人 孙向前 张俊 徐国贵 林开泉 张永超 李帅 曹岳海 彭水 朱元林 (74)专利代理机构 广州市南锋专利事务所有限 公司 44228 代理人 刘广生 (54) 发明名称 便携式海上远程?？厥凳彼嗫叵低?(57) 摘要 本发明涉及一种轻便式海上远程?？厥凳彼?声监控系统， 它包括海上监测浮标， 用于在接收并 响应第一命令后， 对水下水声数据进行采集， 并将 该水声数据压缩加密形成加密数据并发送 ； 船载 监控终端， 用于发送所述第一命令， 并接收所述加 密数据， 对所述加密数据进行处理分析， 生成发声 物体的状态信息并显示。 本发明的系统， 可通过海 上监测浮标对布放区域的水下声音信号进行实时 采集， 采集的信号通过无线网络传输至船载监控 终端， 船载监控终端实时对采集的信号进行分析 处理和显示， 以获得水下发声物体的状态信息 （例 如物体性质， 方位， 距离等） ， 同时对信号采用音频 设备同步播放， 如此， 实现水下环境的实时监控， 具有实时性好、 安全性高、 信息量大、 通信速度快 等特点。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103901859 A CN 103901859 A 1/1 页 2 1. 一种轻便式海上远程?？厥凳彼嗫叵低?， 其特征在于 ： 它包括 海上监测浮标， 用于在接收并响应第一命令后， 对水下水声数据进行采集， 并将该水声 数据压缩加密形成加密数据并发送 ； 船载监控终端， 用于发送所述第一命令， 并接收所述加密数据， 对所述加密数据进行处 理分析， 生成水下生物或运动物体的状态信息并显示。 2. 根据权利要求 1 所述的便携式海上远程?？厥凳彼嗫叵低?， 其特征在于 ： 所述 海上监测浮标包括 第一无线通信单元， 用于接收所述第一命令 ； 水声数据采集单元， 用于响应所述第一命令， 对水下水声数据进行采集 ； 嵌入式计算机， 与所述水声数据采集单元及第一通信单元电性连接， 用于根据所述第 一命令， 控制所述水声数据采集单元采集水声数据， 并将所述水声数据压缩加密形成加密 数据， 再通过所述第一通信单元将所述加密数据发送至所述船载监控终端 ； 供电单元， 用于为所述水声数据采集单元、 嵌入式计算机及第一无线通信单元供电。 3. 根据权利要求 2 所述的便携式海上远程?？厥凳彼嗫叵低?， 其特征在于 ： 所述 船载监控终端还用于向所述海上监测浮标发送第二命令， 所述第一无线通信单元接收第二 命令 ； 所述嵌入式计算机响应所述第二命令， 对自身状态进行自检， 并将自检后的自检信息 通过所述第一无线通信单元发送至船载监控终端。 4. 根据权利要求 2 所述的便携式海上远程?？厥凳彼嗫叵低?， 其特征在于 ： 所述 船载监控终端还用于向所述海上监测浮标发送第三命令， 所述第一无线通信单元接收第三 命令 ； 所述嵌入式计算机响应所述第三命令， 对系统参数进行设置。 5. 根据权利要求 2 所述的便携式海上远程?？厥凳彼嗫叵低?， 其特征在于 ： 所述 海上监测浮标还包括与所述嵌入式计算机电性连接的第一北斗定位接收?？?， 用于获取所 述海上监测浮标当前位置信息。 6. 根据权利要求 2 所述的便携式海上远程?？厥凳彼嗫叵低?， 其特征在于 ： 所述 海上监测浮标还包括与所述嵌入式计算机电性连接的存储单元， 用于存储所述水声数据。 7. 根据权利要求 1 所述的便携式海上远程?？厥凳彼嗫叵低?， 其特征在于 ： 所述 船载监控终端包括 第二无线通信单元， 与所述第一无线通信单元建立无线网络连接， 用于发送控制指令， 并接收所述船载监控终端回传的数据 ； 显控计算机， 与所述第二无线通信单元电性连接， 用于对所述海上监测浮标进行控制， 并对所述海上监测浮标回传的数据进行分析处理、 显示并将信号通过音频设备同步播放。 8. 根据权利要求 7 所述的便携式海上远程?？厥凳彼嗫叵低?， 其特征在于 ： 所述 船载监控终端还包括与所述显控计算机电性连接的第二北斗定位接收?？?， 用于接收所述 船载监控终端当前位置信息。 9. 根据权利要求 2 所述的便携式海上远程?？厥凳彼嗫叵低?， 其特征在于 ： 所述 第二无线通信单元包括无线网桥及与无线网桥信号连接的双天线。 10. 根据权利要求 2 所述的便携式海上远程?？厥凳彼嗫叵低?， 其特征在于 ： 所述 水声数据采集单元包括水声接收传感器及与所述水声接收传感器电性连接的信号采集卡， 所述信号采集卡与所述嵌入式计算机电性连接。 权 利 要 求 书 CN 103901859 A 2 1/5 页 3 便携式海上远程?？厥凳彼嗫叵低?技术领域 [0001] 本发明涉及一种海上监测系统， 特别涉及一种便携式海上远程?？厥凳彼嗫?系统。 背景技术 [0002] 海洋是可持续发展的宝贵财富， 海洋具有经济价值 ( 资源价值 )、 军事价值、 科研 价值和生态价值等。经济价值主要体现在对海洋资源的利用上， 浩渺的海洋里有各种各样 的人类需要的可以利用的资源 ; 海洋更是国防前哨， 它的军事价值在于屯兵、 练兵、 武器 试验、 作战等， 深入了解海洋， 有利于战术、 战法的实施、 武器装备的使用， 突然袭击、 隐蔽防 御， 先敌发现， 先敌攻击。 [0003] 随着科技的发展， 人类对海洋的探索活动越来越频繁， 手段也越来越多。目前来 说， 人类对海洋的开发较之前已有较大发展进步。然而， 由于水下环境特殊限制， 采用船载 设备近距离跟踪时会因自身噪声影响监测效果， 所以在对海洋水下生物、 运动物体的跟踪、 定位时， 要实现实时监控则具有较大难度， 尤其是在船只不便于出现的区域而需要继续进 行实时监测。 发明内容 [0004] 本发明的主要目的在于， 针对上述现有技术中的不足， 提供一种可以用于复杂海 洋环境下的轻便式远程?？厥凳彼嗖庀低?。 [0005] 本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是 ： 一种轻便式海上远程?？厥凳彼?声监控系统， 它包括 海上监测浮标， 用于在接收并响应第一命令后， 对水下水声数据进行采集， 并将该水声 数据压缩加密形成加密数据并发送 ； 船载监控终端， 用于发送所述第一命令， 并接收所述加密数据， 对所述加密数据进行处 理分析， 生成水下生物或运动物体的状态信息并显示。 [0006] 下面对上述技术方案作进一步阐述 ： 进一步的， 所述海上监测浮标包括 第一无线通信单元， 用于接收所述第一命令 ； 水声数据采集单元， 用于响应所述第一命令， 对水下水声数据进行采集 ； 嵌入式计算机， 与所述水声数据采集单元及第一通信单元电性连接， 用于根据所述第 一命令， 控制所述水声数据采集单元采集水声数据， 并将所述水声数据压缩加密形成加密 数据， 再通过所述第一通信单元将所述加密数据发送至所述船载监控终端 ； 供电单元， 用于为所述水声数据采集单元、 嵌入式计算机及第一无线通信单元供电。 [0007] 进一步的， 所述船载监控终端还用于向所述海上监测浮标发送第二命令， 所述第 一无线通信单元接收第二命令 ； 所述嵌入式计算机响应所述第二命令， 对自身状态进行自 检， 并将自检后的自检信息通过所述第一无线通信单元发送至船载监控终端。 说 明 书 CN 103901859 A 3 2/5 页 4 [0008] 进一步的， 所述船载监控终端还用于向所述海上监测浮标发送第三命令， 所述第 一无线通信单元接收第三命令 ； 所述嵌入式计算机响应所述第三命令， 对系统参数进行设 置。 [0009] 进一步的， 所述海上监测浮标还包括与所述嵌入式计算机电性连接的第一北斗定 位接收?？?， 用于获取所述海上监测浮标当前位置信息。 [0010] 进一步的， 所述海上监测浮标还包括与所述嵌入式计算机电性连接的存储单元， 用于存储所述水声数据。 [0011] 进一步的， 所述船载监控终端包括 第二无线通信单元， 与所述第一无线通信单元建立无线网络连接， 用于发送控制指令， 并接收所述船载监控终端回传的数据 ； 显控计算机， 与所述第二无线通信单元电性连接， 用于对所述海上监测浮标进行控制， 并对所述海上监测浮标回传的数据进行分析处理、 显示并将信号通过音频设备同步播放。 [0012] 进一步的， 所述船载监控终端还包括与所述显控计算机电性连接的第二北斗定位 接收?？?， 用于接收所述船载监控终端当前位置信息。 [0013] 进一步的， 所述第二无线通信单元包括无线网桥及与无线网桥信号连接的双天 线。 [0014] 进一步的， 所述水声数据采集单元包括水声接收传感器及与所述水声接收传感器 电性连接的信号采集卡， 所述信号采集卡与所述嵌入式计算机电性连接。 [0015] 本发明的有益效果是 ： 其一、 本发明的轻便式远程?？厥凳彼嗖庀低?， 可通过 海上监测浮标对布放区域的水下声音信号进行实时采集， 采集的信号通过无线网络传输至 船载监控终端， 船载监控终端实时对采集的信号进行分析和显示， 且能将信号通过音频设 备同步播放， 以获得水下发声物体的状态信息 （例如物体性质， 方位， 距离等） ， 如此， 实现水 下环境的实时监控 ； 其二、 海上监测浮标与船载监控终端之间通过无线网桥等建立无线网 络连接， 该无线网桥采用TCP/IP网络技术， 基于802.11协议， 提高数据传输的带宽， 同时还 加大通信距离和节省电能， 适应电池供电的需要 ； 并利用双天线分集发送、 接收， 提高系统 抗多径干扰能力 ； 其三、 海上监测浮标的嵌入式计算机对采集的水声数据进行了压缩及加 密处理， 确保了采集数据的大容量性和安全性 ； 其四、 船载监控终端同样采用双天线分集接 收、 发送方式， 具有实时性好、 安全性高、 信息量大、 通信速度快等特点。 附图说明 [0016] 图 1 是本发明实施例系统的工作状态示意图 ； 图 2 是本发明实施例系统中海上监测浮标的结构示意图 ； 图 3 是本发明实施例系统中船载监控终端的结构示意图 ； 图中 ： 海上监测浮标 100 ； 船体 300 ； 水声接收传感器 101 ； 信号采集卡 102 ； 嵌入 式计算机103 ； 第一无线通信单元104 ； 供电单元105 ； 第一北斗定位接收?？?06 ； 存 储单元 107 ； 显控计算机 201 ； 第二无线通信单元 202 ； 第二北斗定位接收?？?203。 [0017] 本发明目的的实现、 功能特点及优点将结合实施例， 参照附图做进一步说明。 具体实施方式 说 明 书 CN 103901859 A 4 3/5 页 5 [0018] 以下将结合附图及具体实施例详细说明本发明的技术方案， 以便更清楚、 直观地 理解本发明的发明实质。 [0019] 参照图 1 所示， 本实施例提供了一种轻便式海上远程?？厥凳彼嗫叵低?， 它 包括海上监测浮标 100 及船载监控终端， 其中， 海上监测浮标 100 布置于水中， 用于在接收 并响应第一命令后， 对水下水声数据进行采集， 并将该水声数据压缩加密形成加密数据并 发送 ； 船载监控终端设置于船体 300 上， 用于发送所述第一命令， 并接收所述加密数据， 对 所述加密数据进行处理分析， 显示， 同时将其通过音频设备播放。 [0020] 本实施例的轻便式远程?？厥凳彼嗖庀低?， 通过海上监测浮标 100 对布放区 域的水下声音信号进行实时采集， 采集的信号通过无线网络传输至船载监控终端， 船载监 控终端实时对采集的信号进行分析和显示、 音频播放， 以获得水下发声物体的状态信息 （例 如物体性质， 方位， 距离等） ， 如此， 实现水下环境的实时监控。 [0021] 具体的， 本实施例中， 所述海上监测浮标 100 包括第一无线通信单元 104、 水声数 据采集单元、 嵌入式计算机103及供电单元105， 其中， 第一无线通信单元104用于接收船载 监控终端发送的所述第一命令， 该第一命令即为浮标开始监测命令 ； 水声数据采集单元用 于响应所述第一命令， 对水下水声数据进行采集 ； 嵌入式计算机 103 与所述水声数据采集 单元及第一通信单元电性连接， 用于根据所述第一命令， 控制所述水声数据采集单元采集 水声数据， 并将所述水声数据压缩加密形成加密数据， 再通过所述第一通信单元将所述加 密数据发送至所述船载监控终端 ； 供电单元 105 用于为所述水声数据采集单元、 嵌入式计 算机 103 及第一无线通信单元 104 供电。 [0022] 船载监控终端对接收所述加密数据进行处理分析， 包括信号时域分析、 信号频谱 分析、 倍频程分析、 小波信号分析等， 处理分析完成后， 对对应的数据等进行显示、 音频播 放， 例如 ： 浮标监测信号的时域图显示、 信号频谱分析显示、 倍频程分析显示、 小波信号分析 显示等。 [0023] 进一步的， 所述船载监控终端还用于向所述海上监测浮标 100 发送第二命令， 该 第二命令即为浮标自检命令， 自检项目包括电池电量、 浮标是否漏水等， 所述第一无线通信 单元104接收第二命令 ； 所述嵌入式计算机103响应所述第二命令， 对所述船载监控终端的 自身状态进行自检， 并将自检后的自检信息通过所述第一无线通信单元 104 发送至船载监 控终端， 通过船载监控终端显示相关信息， 例如浮标电量显示、 浮标漏水报警显示等等。 [0024] 作为优选的， 本实施例中， 水声数据采集单元包括水声接收传感器 101 及与所述 水声接收传感器 101 电性连接的信号采集卡 102， 所述信号采集卡 102 与所述嵌入式计算 机 103 电性连接， 通过该水声接收传感器 101 与信号采集卡 102 实时采集浮标布放一定区 域的水下水声数据 （声音信号） 。 [0025] 更进一步的， 所述船载监控终端还用于向所述海上监测浮标 100 发送第三命令， 所述第一无线通信单元 104 接收第三命令， 该第三命令即为浮标测量参数设置命令 ； 所述 嵌入式计算机 103 响应所述第三命令， 对系统参数进行设置。例如当接收到的第三命令时， 对采样卡的采样率进行设置。 [0026] 本实施例中， 海上监测浮标 100 还包括与所述嵌入式计算机 103 电性连接的第一 北斗定位接收?？?06及存储单元107， 第一北斗定位接收?？?06用于获取所述海上监测 浮标100当前位置信息， 该位置信息也通过第一无线通信单元104发送至船载监控终端， 通 说 明 书 CN 103901859 A 5 4/5 页 6 过船载监控终端进行显示 ； 而存储单元 107 用于存储所述水声数据， 在水声数据采集单元 采集水声数据后， 嵌入式计算机 103 即对所述水声数据进行存储、 压缩加密， 并发送至船载 监控终端。 [0027] 船载监控终端包括显控计算机201及与显控计算机201电性连接的第二无线通信 单元 202， 第二无线通信单元 202 与所述第一无线通信单元 104 建立无线网络连接， 实现船 载监控终端与海上监测浮标 100 的无线通信， 该第二无线通信单元 202 用于发送上述第一 命令、 第二命令及第三命令的控制指令， 并接收所述船载监控终端回传的数据， 例如水声数 据， 自检信息等等 ； 显控计算机 201 用于对所述海上监测浮标 100 进行控制， 即通过上述控 制指令控制海上监测浮标 100 的数据采集、 自检、 参数设置等， 并对所述海上监测浮标 100 回传的数据进行分析处理并显示、 音频播放。 [0028] 船载监控终端还包括与所述显控计算机 201 电性连接的第二北斗定位接收?？?203， 用于接收所述第一北斗定位接收?？?106 发送的所述海上监测浮标 100 当前位置信 息， 通过显控计算机201进行显示， 以便于船上监控人员实时掌握海上监测浮标100的位置 信息。 [0029] 上述船载监控终端与海上监测浮标 100 之间的通信传输的各个数据 （水声数据、 位置信息、 自检信息等） 采用数据包形式在源节点与目的节点之间传输， 数据包包括桢头、 帧类型及补码、 数据段。数据段数据进行了数据压缩和加密处理。目的节点根据传递的桢 头、 帧类型及补码判断传输数据类型， 再根据数据类型对数据段进行解码。 数据段采用的数 据压缩技术是 ADPCM 数据压缩技术、 采用加密技术是 BLOWFISH 数据加密技术， 系统在通信 过程中数据传输容量大、 且传输安全， 确保不被第三方接收识别。 [0030] 为了实现信号传输过程中的实时性好、 安全性高、 信息量大、 通信速度快， 本实施 例中， 第一无线通信单元 104 及第二无线通信单元 202 均包括无线网桥及与无线网桥信号 连接的双天线。即本实施例在无线电通信上使用了 2.4G 微波无线网桥， 采用 TCP/IP 网络 技术， 基于 802.11 协议， 并且在数据传输上在始端和末端都采用了高速不丢点采样技术、 高速通信技术。具体实现方法如下 ： 高速不丢点采样技术 ： 在本系统中， 数据的采集由水声接收传感器 101 和信号采集卡 102完成， 信号采集卡102与嵌入式计算机103之间采用双口RAM存储器对采集数据进行缓 存。 [0031] 高速通信技术 ： 在本系统中， 最为关键的一点就是必须保证所采集到的数据能够 实时的传送到船载监控终端的显控计算机 201， 为此， 必须采取一系列的措施来保证通信质 量， 主要有以下几个方面 ： （1） 采用 2.4GHz 微波通信无线网桥， 提高数据传输的带宽， 同时为了加大通信距离和 节省电能， 适应电池供电的需要， 无线网桥满足 802.11b 协议， 支持 2Mbps ～ 11Mbps 范围内 的四种动态速率， 13 个传输信道。 [0032] （2） 无线分集发射、 接收技术 在空间不同的垂直高度上设置几副天线， 同时接收一个发射天线的微波信号， 然后合 成或选择其中一个强信号， 这种方式称为空间分集接收?？占浞旨邮帐抢枚喔苯邮仗?线来实现的。 在发射端采用一副天线发射， 而在接收端采用多副天线接收。 当某一副接收天 线的输出信号很低时， 其它接收天线的输出则不一定在这同一时刻也出现幅度低的现象， 说 明 书 CN 103901859 A 6 5/5 页 7 经相应的合并电路从中选出信号幅度较大、 信噪比最佳的一路， 得到一个总的接收天线输 出信号。这样就降低了信道衰落的影响， 改善了传输的可靠性。 [0033] 以上所述仅为本发明的优选实施例， 并非因此限制其专利范围， 凡是利用本发明 说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换， 直接或间接运用在其他相关的技术领 域， 均同理包括在本发明的专利?；し段?。 说 明 书 CN 103901859 A 7 1/2 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103901859 A 8 2/2 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 103901859 A 9