一种水下声通信和报警方法及其装置

摘要

本发明提供一种水下声通信和报警方法及其装置，用于全潜式观光潜水艇、其他潜器等水下作业装置与水面指挥船舶或码头控制台站之间的通信联络和失事报警。水下声通信和报警装置电路简捷，结构紧凑，可靠高效，节能低耗，易于小型化，装置的水下声通信和报警工作方式，均采用边带通信和报警制式，共用接收调制和发射解调电路，既可构成水下声通信通道，又可提供失事报警通道，水声报警信号为失事搜寻和救援船只提供定位信号，装置还配置一套带水密和耐压外壳的录音器，对通信和报警工作方式的音频信息全程录音存储，为水下作业装置偶然发生的海事分析提供原始信息，满足现代船检对水下作业装置必须配备有效的安全措施的要求，使它们提高了水下作业的安全性。

主权项

1.一种水下声通信和报警方法，其特征在于水下声通信和报警的方法包括以下步骤：1)首先为监控水域内的水下航行体安装水下声通信和报警装置A，同时在相关水下航行体、水面航行体或岸上控制台站也安装水下声通信和报警装置B，通过水下电话或电报的时间异步双向通信以及单向报警，沟通水下航行体之间以及水下航行体与换能器处于水线下的水面航行体或岸上控制台站之间的通信与报警；2)水下航行体与相关水下航行体、水面航行体或岸上控制台站安装的水下声通信和报警装置A与B满足下列要求：a.采用相同的水下声通信与报警体制；b.至少由操纵控制台和终端盒A1与B1、水声发射系统A2与B2、水声接收系统A3与B3和录音系统A5与B5以及水下声系统A4与B4分系统构成，在操纵控制台和终端盒上至少设置有电源、工作方式、工作状态、发射功率选择、录音控制的开关以及手控话筒或发报电键、可自锁的报警按键和扬声器、耳机；c.水下声系统A4与B4以水为传输介质，以水声换能器为能量转换部件，实现电-声能量转换或声-电能量转换，水声换能器采用收发两用的全向换能器或者分置的发射换能器与接收换能器，工作时水声换能器置于水线1m或3m以下；d.装置的水声发射系统A2与B2和水声接收系统A3与B3均采用压缩带宽、高效节能的单边带技术，水声发射系统发送经单边带调制的话音信号或双频编码信号，水声接收系统把接收的单边带调制的话音信号或双频信号作解调处理，还原为音频的语音或间隔有序的报警音或电报报文音，通过终端进行听觉或视觉指示；e.报警信号采用多组编码脉冲，报警信号编码脉冲具有清晰的报警音和鲜明的个性特征，当监控水域内有多个水下航行体时，给每个水下航行体分配不同的报警信号编码，依据接收到的编码报警音来区分不同的水下航行体；f.水下声通信和报警装置设置有“自检”状态，无论换能器处于水线以上或水线以下，通过“自检”状态开关选择负载为水下声系统的“假负载”并对发射信号取样，通过对“假负载”下各种工作方式的发射与接收，进行全系统运行状态的自检，以便确认装置处于正常工况；g.水下和水面航行体所配装置的录音系统的外壳应水密和耐压，录音系统的录音器为大容量，并且录音信号能回放或提取；h.水下声通信和报警装置应电路简捷，结构紧凑，可靠高效，节能低耗，水声发射和水声接收以及录音系统的电路，实行各种工作方式下除发射信号源与相关控制开关外的水声发射和水声接收的电路最佳共用；i.通信和报警发射控制时向水声发射系统的功放加载高压；j.装置配备水声报警备用电源，在主电源断电时自动切换到备用电源供电在接通配电电源和装置关机的状态下，装置的水声报警备用电源能处于自动充电状态；3)当水下航行体进入水下作业时，水下航行体和与其相关的水下航行体或水面航行体或岸上控制台站安装的水下声通信和报警装置A与B都应开机，处于通话工作方式的值守状态；4)水下声通信和报警装置A与B中任一装置发话或发报或报警，另一装置在通话工作方式下都能接收并收听电话或电报或报警的音频信号；5)当水下航行体进入水下作业时，应将终端盒上的录音开关置于“录”挡，录音系统对水下航行体与水面航行体或岸上控制台站之间的“通信”和“报警”过程中的所有话音或报音和报警音进行线路录音；6)当发生海难事故必须“报警”时，手动按下操纵台的“报警”按键，启动规定编码的和固定间隔的连续报警，直至手动再按“报警”键后撤消“报警”，在连续报警N次报警后，如仍需报警，应手动切换功率选择开关置于“小”功率挡，使装置工作在低功耗、间歇式的水声报警发射状态；7)当水下声通信和报警装置的主电源断电时，装置自动切换到备用电源，保证在小功率下的间歇发射水声报警信号的连续工作M小时的供电；8)相关水下或水面航行体的水下声通信和报警装置B接收到作业水下航行体声通信和报警装置A发送的水声报警信号，以它提供的水声报警信号为水声定位信号，实施水下搜寻和救援；9)在海事处理阶段，声通信和报警装置A开机，将终端盒上的录音开关置于“放”挡，回放录音系统存储的水下航行体处于水下作业时间段内完整的录音信号，为水下航行体安全事故的分析与判断提供原始录音数据；10)水下声通信和报警装置完成水下作业后关机，装置在合上配电电源的状态下，对水声报警备用电源自动进行充电，使装置的备用电源在下一航次水下作业前充满电。