專利名稱：水下非接觸式通訊器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種應用于深海及其它水下環境的水下非接觸式通訊器。
背景技術：
在深海環境、資源、地質等方面研究中，實現水下設備間的通訊是一項關鍵技術， 具有十分重要的意義。傳統的水下無線通訊方式包括聲學通訊以及光學通訊。聲學通訊 的通訊距離遠，但是傳輸速率慢，而光學通訊易受水下條件制約，目前還沒有發展成熟的技 術。而無線電通訊技術已經發展得十分成熟，但是由于水下電磁波衰減很快，水下電磁通訊 裝置并未得到重視。而經過試驗，我們發現在水下較近的距離內，電磁波通訊是可以可靠實 現的。AUV與海底觀測網絡的對接，海底采樣設備與運載器的通訊，都要用到近距離非接觸 的通訊裝置。
發明內容
本發明的目的提出一種結構簡單、工作可靠、控制簡單、能夠適應深海高壓 環境下設備間高速通訊的水下非接觸式通訊器。本發明的水下非接觸式通訊器包括密封腔體，安裝在密封腔體內的無線網卡、無 線傳輸電路和電池，網卡天線從密封腔體的前端蓋伸入腔體內與無線網卡相連，在網卡天 線上套有耐壓天線保護套，在密封腔體的后端蓋上安裝有水密接插件，無線傳輸電路包括 ARM9芯片模塊，以及與ARM9芯片模塊相連的串口模塊、電源模塊、USB接口模塊、JTAG接口 模塊和SD卡模塊，無線網卡接在USB接口模塊上，串口模塊和電源模塊均與水密接插件相 連，電源模塊另一端口與電池相連。本發明中，所述的無線網卡可以是采用傳輸速度為llM/s的IEEE 802. Ilg協議的 無線網卡。耐壓天線保護套可以采用玻璃鋼保護套。本發明的水下非接觸式通訊器結構簡單、工作可靠、控制簡單、能夠實現深海高壓 環境下設備間的高速通訊。
圖1是水下非接觸式通訊器的結構示意圖。圖2是水下非接觸式通訊器中的無線傳輸電路原理示意圖。圖中1.后端蓋，2.密封腔體，3. 0型密封圈、4.天線保護套，5.網卡天線， 6.無線網卡，7.無線傳輸電路，8.固定用元件，9.螺釘，10.水密接插件，11.電池， 21. ARM9芯片模塊，22.串口模塊，23.電源模塊，24. USB接口模塊，25. JTAG接口模塊，26. SD 卡模塊。
具體實施例方式參照圖1和圖2，水下非接觸式通訊器包括密封腔體2，安裝在密封腔體2內的無線網卡6、無線傳輸電路7和電池11，網卡天線5從密封腔體2的前端蓋12伸入腔體內與 無線網卡6相連，在網卡天線5上套有耐壓天線保護套4，在密封腔體2的后端蓋1上安裝 有水密接插件10，無線傳輸電路7包括ARM9芯片模塊21，以及與ARM9芯片模塊21相連的 串口模塊22、電源模塊23、USB接口模塊M、JTAG接口模塊25和SD卡模塊沈，無線網卡6 接在USB接口模塊M上，串口模塊22和電源模塊23均與水密接插件10相連，電源模塊23 另一端口與電池11相連。前、后端蓋裝有0形徑向靜密封圈3，從而使該通訊器可以在深海高壓環境下工 作。網卡天線用玻璃鋼天線保護套封裝，既能讓電磁波順利通過，又擁有較強的耐壓耐腐蝕 能力。水密接插件可以方便的與其它設備連接。無線網卡采用傳輸速度為llM/s的IEEE 802. Ilg協議，傳輸速率遠高于傳統的水下通訊設備，且具有很強的搞干擾能力。ARM9芯片 模塊可以是以S3C2440為核心的芯片模塊。天線采用直線型的全向天線，體積小，增益能夠 滿足要求。ARM9芯片模塊裝有LINUX嵌入式操作系統，有很強的可靠性和擴展能力，無線網 卡的驅動程序被植入操作系統中，實現了 ARM9芯片模塊跟該型號無線網卡的協同工作。無 線網卡通過USB接口跟ARM9芯片模塊連接。JTAG接口模塊用于燒寫程序。電源模塊接電 池，并且通過水密接插件也可以和外部電源相連，將所輸送的電壓轉換為設備工作所需的 電壓。串口模塊通過水密接插件跟外部接連，用于外部設備跟通訊器之間傳輸數據，外部設 備也可以通過該模塊對通訊器進行控制。SD卡模塊作為通訊器的主要儲存設備，用于暫存 需要發送的數據和接收到的數據。使用時，用水密接插件將通訊器跟終端設備(如水下設備的工控機)連接。如果水 下設備提供電源，通訊器工作在外部電源模式下，適用于長時間工作。如果水下設備不提供 電源，通訊器工作在內部電源模式下，適用于短時間工作。接上終端設備后，可以通過串口模塊對通訊器進行控制，如果不需要傳輸數據，可 以使ARM9芯片模塊處于休眠狀態。需要傳輸數據時，在終端輸入命令，喚醒通訊器。終端 設備通過串口模塊將數據傳給通訊器，儲存在通訊器的SD卡模塊中。當兩臺通訊器相互靠 近到一定的距離，無線信道接通，數據傳輸程序將發送通訊器中的數據傳輸到接收通訊器 并儲存在接收通訊器的SD卡模塊中，數據傳輸完畢，即可將兩個通訊器分開。接收通訊器 SD卡模塊中的數據通過串口模塊傳輸給接收終端。以此實現高速非接觸式數據傳輸。實際 應用時，兩個通訊器的功能是完全相同的，都兼有數據發送和接收的能力，只要SD卡模塊 中存在待傳數據，接通時通訊器就會將待傳數據向對方傳輸。按照初始設定，數據傳輸程序 是自動啟動的，只要傳輸信道接通，就自動傳輸數據。為便于控制，也可以通過終端輸入命 令的方式人為控制傳輸程序啟動。這種模式下，只有當接收到命令時，通訊器才開始數據傳 輸。
權利要求
1.水下非接觸式通訊器，其特征是包括密封腔體(2)，安裝在密封腔體(2)內的無線網 卡(6)、無線傳輸電路(7)和電池(11)，網卡天線(5)從密封腔體(2)的前端蓋(12)伸入腔 體內與無線網卡(6)相連，在網卡天線(5)上套有耐壓天線保護套G)，在密封腔體(2)的 后端蓋(1)上安裝有水密接插件(10)，無線傳輸電路(7)包括ARM9芯片模塊(21)，以及與 ARM9芯片模塊(21)相連的串口模塊(22 )、電源模塊(23 )、USB接口模塊(24 )、JTAG接口模 塊(25)和SD卡模塊(26)，無線網卡(6)接在USB接口模塊(24)上，串口模塊(22)和電源 模塊(23)均與水密接插件(10)相連，電源模塊(23)另一端口與電池(11)相連。
2.根據權利要求1所述的水下非接觸式高速通訊器，其特征在于所述的無線網卡(6) 是采用傳輸速度為llM/s的IEEE 802. Ilg協議的無線網卡。
全文摘要
本發明公開的水下非接觸式通訊器包括密封腔體，安裝在密封腔體內的無線網卡、無線傳輸電路和電池，網卡天線從密封腔體的前端蓋伸入腔體內與無線網卡相連，在網卡天線上套有耐壓天線保護套，在密封腔體的后端蓋上安裝有水密接插件，無線傳輸電路包括ARM9芯片模塊，以及與ARM9芯片模塊相連的串口模塊、電源模塊、USB接口模塊、JTAG接口模塊和SD卡模塊，無線網卡接在USB接口模塊上，串口模塊和電源模塊均與水密接插件相連，電源模塊另一端口與電池相連。該水下非接觸式通訊器結構簡單、工作可靠、控制簡單、能夠實現深海高壓環境下設備間的高速通訊。
文檔編號H04B13/02GK102142906SQ201110084789
公開日2011年8月3日 申請日期2011年4月6日 優先權日2011年4月6日
發明者盧正華, 史劍光, 楊燦軍 申請人:浙江大學