基于光电复合缆的水声信号采集发射传输系统

众所周知水下电磁环境复杂,在水下采用电缆传输电信号非常容易受到海洋电磁环境干扰,并且随着距离的增加,电信号受到干扰和衰减也就越大。因此水下中长距离的信号传输采用光电复合缆传输是一个比较好的选择,光纤用来传递水声信号,电缆用来传输电力。因此本文设计了一种基于光电复合缆的水声信号采集发射传输系统,能够很好地解决上述问题。本设计将要采集和发射的水声模拟信号在采集发射端和主机端转换成光信号,端到端之间的传输采用光信号,而采集发射端的供电则由光电复合缆的电缆提供。     

复杂电磁环境下离岸舰船无线网络信号优化

复杂电磁环境下,离岸舰船无线网络传输信号信噪比较差,因此提出复杂电磁环境下离岸舰船无线网络信号优化方法。通过获取离岸舰船无线网络矢量信号,得到组件信号压缩测量矩阵,从而完成传输信号稀疏特征提取。在信号稀疏特征已知的条件下,采用适当接收极化,抑制传输过程中噪声的干扰与影响,完成传输信号干扰优化。在传输干扰信号最优化的条件下,确定信号传输寻优范围,完成离岸舰船无线网络信号接收质量优化。设计仿真实验,对比复杂电磁环境下优化前后离岸舰船无线网络信号信噪比,证明本文方法的有效性。     

脐带缆水下终端的研制与试验验证

研制一种脐带缆水下终端(Umbilical cable Termination Head, UTH)装置,用于将脐带缆内的光电液信号和化学药剂传输给水下生产系统,实现UTH的国产化。分析UTH结构的设计方法,以及UTH在安装和在位运行状态下的5种载荷工况,并针对每种工况进行仿真计算。通过载荷测试验证UTH结构设计的可靠性,为后续UTH的优化设计和产业化应用提供参考。     

发电机工况监测系统中的干扰及其抑制

发电机在长期运行中,因受原动机、负载、环境等影响,工况在瞬时变化着,采用高精度的传感仪及仪表对其电压、电流、频率、转速、温升、振动及各控制单元实行检测和监控是实行安全运行的重要措施,电信号在检测及传输中,极易受到各种干扰;本文主要对静电耦合干扰、电磁耦合干扰、导电感应干扰及电磁幅射干扰产生的原因作分析,并以检测电路为例,提出有效抑制干扰的方法.     

基于ARM的船舶水声浮标系统嵌入式应用

水上浮标系统在海洋信息观测、水下侦察等领域有重要应用,可以实现水下声波信息的准确采集。为了进一步提高船舶的水声浮标系统性能,提高水声浮标系统的自动化程度和工作可靠性,本研究对水声浮标系统进行基于ARM的嵌入式设计。对水声浮标系统的设计主要包括水声浮标结构设计、信号电路设计和软件程序设计等内容。     

基于傅里叶变换的尾流光散射检测信号处理

在水下目标探测系统中,由于受到水下噪声反射、磁性干扰等多种因素,会对探测结果造成干扰。尾流光散射检测可以有效消除水下噪声及电磁干扰,算法精度与实时性是整个信号检测系统的重要指标,解决的关键是滤除光电转换器中的系统噪声。傅里叶变换能够同时在时域及频域描述信号特征,结合滤波器可有效进行原始信号的分解、滤噪。本文研究了基于傅里叶变换的尾流光散射检测信号处理算法,最后对算法进行仿真分析。     

基于光学微环谐振器的低频水下声压测量方法

为满足低频水下声信号测量微型化、高灵敏和低成本的需求,采用有效折射率法、耦合模理论和时域有限差分方法,设计一种带有单微环谐振器的声压传感结构.低频水声信号向远处传播时产生声压,引起微环谐振器有效折射率变化,通过检测传感器输出端谐振波长的漂移,实现对水声信号的检测.仿真得到声压传感器的灵敏度和探测极限,并分析输出端口的光谱特性.理论分析表明:微环谐振声压传感结构在受到低频水下声压作用时,在0~1 500μPa范围内,每当受到1μPa的声压,谐振波长漂移0.012 nm,最小可测量到10~(-5)nm的有效谐振波长漂移.该结构为制备高灵敏度高集成水听器设备提供理论参考.     

基于PLC的深海ROV光电复合缆绞车控制系统设计研究

针对深海超长距离光电复合缆的收放、张力保护、自动排缆等问题,给出一种采用PLC和S120变频器控制的光电复合缆绞车控制系统方案。该方案可在S120变频器的驱动下,实现牵引绞车双摩擦轮同步和负荷分配,储缆绞车恒张力排缆以及自动排缆装置的联合控制。     

多功能水声收发机的设计与实现

基于长基线水下航行器定位导航系统的工作原理,设计并实现了一套可独立完成水声询问信号发射、水声遥控指令编码及发射控制、应答信号接收及处理、时延估计及数据传输控制等多功能的水声收发机,论述了水声收发机中信号检测、时延估计等信号处理关键技术,介绍了软、硬件设计思想和实施方案,并给出了该套系统经过模拟器、湖试和海试的试验结果。试验结果表明,该系统性能可靠、功能完善,具有一定的工程应用价值。     

发电机工况监测系统中的干扰及其抑制

发电机在长期运行中,因受原动机、负载,环境等影响,工况在瞬时变化着,采用高精度的传感仪及仪表对其其电压、电流、频率、转速、温升、振动及控制单元实行检测和监控是实行安全运行的重要措施,电信号在检测及传输中,极易受到各种干扰;本主要对静电耦合干扰、电磁耦合干扰、导电感应干扰及电磁幅射干扰产生的原因作分析,并以检测电路为例,提出有效抑制干扰的方法。     

助飞式水声对抗器材落点测量方法及误差分析

助飞式水声对抗器材落点精度海上试验因海况、测量手段等因素限制一直是试验的重难点问题。本文从分析助飞式水声对抗器材基本工作原理和其落点精度影响因素入手,即光学定位法、水声定位法、人工定位法和遥测定位法四种落点精度海上试验的测量方法。对四种测量方法的优势、劣势进行了对比分析,提出了一种基于Matlab软件的数据处理方法,并对测量结果的误差进行了对比分析,综合提出了根据海上试验环境条件和测量保障条件进行海上试验的优选原则。     

简论变电所穿墙预埋管渗水漏水封堵方法

电缆是供电设备与用电设备之间连通的桥梁,起到传输电能的作用,电缆一般穿过墙体中预埋钢套管结构连接供电设备和用电设备.在工程实践中经常出现电缆和钢管间隙封堵不严密,雨水通过间隙进入变电所内,导致变电所内电缆沟出现大量积水,给日常运行管理造成不便,对电缆和变电所内电气设备安全运行造成威胁.施工过程中,受施工环境、自然条件限...     

一种自带能源的观察型ROV控制体系结构

介绍一种自带能源的观察型微细光缆遥控潜水器控制系统的结构和组成.FROV自身携带锂离子电池用于水下系统的供电,同时采用细光缆进行水下、水面系统的通讯.FROV具有水下机动性较好,活动范围较大等特点.     

交联聚乙烯电缆在线监测的研究

过去为保障电力系统的安全运行,常常采用定期试验维修电气设备的方法,这种离线试验方法确实有一定的效果,但时常也会碰到经过试验维修合格的设备投入生产后不久就出现事故的情况.电缆是一种特殊的电力设备,采用直流耐压试验方法对电缆本身会造成一定的损伤,会加快电缆的老化,影响电缆的绝缘特性.虽然直流耐压试验目前仍然是一种有效的发现故障的方法,但随着科学技术的进步和试验条件的不断改善,人们一直在不停的寻求新的试验方法能够代替这种破坏性试验.     

一种低功耗水下定位声纳信标的电路设计

文章主要介绍一种低功耗、体积小,重量轻的水下定位声纳信标的电路设计。该电路用于对失事船只或飞机进行定位,信标一旦沉入水中,整个电路自动开始工作,周期性的发射预先设定的声信号,便于检测装置寻找失事目标。     

海洋环境水下电磁场相关特性分析

海洋环境水下电磁场可以分为天然电磁场和人为因素电磁场,因而时域波形中既有随机成分也存在周期成分。论文通过分析浅海近岸多点测试的海洋环境水下电磁场数据,研究了不同条件下环境电磁场的相关特性。分析结果表明,由于海水运动的规律性导致环境电磁场在低频段的相关性很强,可以通过自适应抵消技术抑制海洋环境水下电磁场。     

基于卡尔曼滤波的水声信号线谱增强（英文）

To detect weak underwater acoustic signals radiated by submarines and other underwater equipment, an effective line spectrum enhancement algorithm based on Kalman filter and FFT processing is proposed. The proposed algorithm first determines the frequency components of the weak underwater signal and then filters the signal to enhance the line spectrum, thereby improving the signal-to-noise ratio(SNR). This paper discussed two cases: one is a simulated signal consisting of a dual-frequency sinusoidal periodic signal and Gaussian white noise, and the signal is received after passing through a Rayleigh fading channel;the other is a ship signal recorded from the South China Sea. The results show that the line spectrum of the underwater acoustic signal could be effectively enhanced in both cases, and the filtered waveform is smoother. The analysis of simulated signals and ship signal reflects the effectiveness of the proposed algorithm.     

基于光纤布里渊散射的分布式传感海底电缆在线监测技术研究

针对海底电力电缆出现的故障，提出了采用基于布里渊散射分布式光纤传感器（DOFS）检测电力电缆内部温度及所受外力的方法。在对该技术原理分析的基础上，提出了一种光相干外差检测式BOTDR传感实验系统，通过检测布里渊散射光的频移特性和光强，从而实现了光纤的分布式温度和应变传感，系统简单，测量精度高。通过理论分析和实验证明了该技术能够有效地在线检测电力电缆所受外力和内部温度变化，为海底动力电缆的运行状态实时监测提供一种新技术方法。     

电动光电复合缆绞车控制系统设计

电动绞车用于海洋仪器的吊放、回收以及信息传输,是海洋资源勘探和开发过程中不可缺少的设备。当仪器吊放海洋深度达到10000米以上时,缆绳的重量会远远大于设备的重量。针对用于设备数据传输的光电复合缆绳张力要求在一定的范围内,提出了一种电动绞车控制方案。该方案采用PLC控制核心,以交流伺服系统作为驱动单元,采用变频控制方法实现对绞车的变转矩恒张力控制。该控制系统具有运转精度高,稳定性好、机械和电气结构简单等优点,满足绞车在缆绳张力可控的条件下安全可靠运行。     

深海矢量噪声场声传播特性研究

矢量声压振速联合处理是建立在信号的声压和质点振速相位基础上,海洋环境边界对声传播的影响将改变矢量声场声压和质点振速的幅度和相位特性。文章根据南海环境条件和水下目标辐射噪声测量采用矢量简正波理论估算海面非相干偶极子噪声源和水下点声源矢量场的幅度和相位随深度的变化,并对矢量水听器测量系统获取的南海典型深度上的背景噪声数据进行了分析。结果表明:深海背景噪声声压谱级在500 Hz以下基本上不随深度变化,在500 Hz-3 kHz频段浅深度背景噪声声压谱级略高于较深深度的背景噪声声压谱级;背景噪声的垂直质点振速谱级要小于声压和水平质点振速谱级。