具有自毁功能的北斗通信浮标及其工作方法与流程

本发明涉及海洋检测设备，尤其是一种具有自毁功能的北斗通信浮标及其工作方法。

背景技术：

1、浮标通常用于海洋、江河、湖泊内水文、气象数据的长期监测，包括固定式、漂流式。漂流式浮标随风浪作用在水域中自由漂流，并通过携带多种传感器实现大范围的数据监测采集，如搭载温湿度、盐度、水温、溶解氧、浊度、ph值、电导率等探测器，若搭载太阳能和北斗通信装置，便可以将采集到的数据实时传输到用户在岸上布设的接收机上，实现远程监视浮标位置和数据的功能，因此漂流式浮标被广泛应用于海洋观测、水质监测、渔业养殖等领域。漂流式浮标的随机移动特点，导致其容易被用户之外的人员发现并打捞，一旦被他人获取浮标内的监测数据，可能被用于非法途径。

2、因此，研发一种具有自毁功能的北斗通信浮标是迫切需要的。

技术实现思路

1、本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种具有自毁功能的北斗通信浮标及其工作方法，从而可以实时回传浮标的经纬度，在用户开启浮标自毁功能后，一旦浮标被他人开舱，舱内光照充足，便会触发浮标的自毁装置，烧毁内部设备。

2、本发明所采用的技术方案如下：一种具有自毁功能的北斗通信浮标，包括浮标本体，所述浮标本体的结构包括：上盖板和底盖板，所述上盖板和底盖板之间通过圆柱形外壳连接，在底盖板上设置压载件并在压载件顶部设置下连接板，在上盖板的顶部设置安装架；所述安装架顶部安装北斗通信设备，在安装架的两侧对称安装太阳能板；北斗通信设备通过穿舱线缆与控制盒的第一接口相接，单个太阳能板通过穿舱线缆与太阳能充放电控制器相接，所述太阳能充放电控制器与安装在下连接板上的锂电池组的第一接口电性连接，所述锂电池组的第二接口与控制盒的第二接口相接；所述控制盒的第三接口与电磁线圈之间电性连接，所述电磁线圈为中空环状结构，在电磁线圈的环状内部设置自毁锂电池。

3、作为上述技术方案的进一步改进：

4、优选的，所述自毁锂电池固定在电磁线圈的内部中心位置，所述电磁线圈的供电端与控制盒内的继电器的负载端连接。

5、优选的，所述控制盒的外壳设置为全透明亚克力材质；所述控制盒的内部集成设置有嵌入式控制器、直流电源转换模块和光敏传感器，所述光敏传感器贴在控制盒的外壳上用于感知浮标舱内的光照强度。

6、优选的，所述控制盒上设置有串口集线器，所述串口集线器与串口芯片相接，串口集线器用于扩展多种串口设备并汇总成1路传输到串口芯片，串口芯片转换信号后再传输到嵌入式控制器。

7、优选的，所述上盖板的下方设置上连接板，在上盖板和上连接板之间设置填充海绵。

8、优选的，在上盖板顶部设置水密接插头，穿舱线缆经水密接插头后穿过上盖板进入圆柱形外壳内部。

9、优选的，在底盖板底部设置水密接插件堵头，控制盒的第四接口通过电导线穿过下连接板后与水密接插件堵头相接。

10、一种具有自毁功能的北斗通信浮标的工作方法：

11、控制盒内部的直流电源转换模块将太阳能充放电控制器输出的5v电压转换为3.3v，并为嵌入式控制器供电，嵌入式控制器通电运行；

12、同时，太阳能充放电控制器输出的5v电源还输出给光敏传感器，光敏传感器的模拟信号输出引脚与嵌入式控制器上的引脚连接，当外界光照强度变化时输出变化的电平信号0～3.3v，嵌入式控制器在该模拟信号输出引脚读取数值，嵌入式控制器根据读取的引脚数值变化控制继电器，完成对继电器负载端上的电磁线圈的通断电控制；

13、当浮标舱盖锁紧时，舱内为黑暗状态，暗室光照强度为0.001～0.2lux，光敏电阻阻值为2560707～105416欧姆，此时嵌入式控制器读取数字量为3～86；此时电磁线圈处于断电状态，电磁线圈不工作；

14、浮标开舱时，舱内光照强度达到30～100000lux，光敏电阻阻值5160～39欧姆，嵌入式控制器读取数字量为1215～3666；此时电磁线圈处于通电状态，快速加热自毁锂电池。

15、优选的，嵌入式控制器在该模拟信号输出引脚读取数值的范围是0～4096。

16、优选的，自毁锂电池使用十二节钢壳包装的三元锂电池拼装。

17、本发明的有益效果如下：

18、本发明的结构紧凑，操作方便，可通过北斗通信设备持续上报经纬度，同时，针对浮标开舱前后光照强度具有较大差异的特点，设计自毁装置，自毁装置包括电磁线圈以及固定在线圈中心位置的自毁锂电池，可以防止浮标数据、内部设备被他人窃取，在发生开舱行为时，舱内光照强度达到30～100000lux，光敏电阻阻值5160～39欧姆，嵌入式控制器读取数字量为1215～3666；此时电磁线圈处于通电状态，快速加热自毁锂电池；

19、本发明还具有以下优点：

20、本发明的浮标通过太阳能板和太阳能充放电控制器为锂电池组充电，避免了因电力不足，而不能正常工作的情况。

技术特征：

1.一种具有自毁功能的北斗通信浮标，其特征在于：包括浮标本体，所述浮标本体的结构包括：上盖板(5)和底盖板(9)，所述上盖板(5)和底盖板(9)之间通过圆柱形外壳(16)连接，在底盖板(9)上设置压载件(12)并在压载件(12)顶部设置下连接板(24)，在上盖板(5)的顶部设置安装架(4)；

2.如权利要求1所述的具有自毁功能的北斗通信浮标，其特征在于：所述自毁锂电池(10)固定在电磁线圈(8)的内部中心位置，所述电磁线圈(8)的供电端与控制盒(7)内的继电器(20)的负载端连接。

3.如权利要求2所述的具有自毁功能的北斗通信浮标，其特征在于：所述控制盒(7)的外壳设置为全透明亚克力材质；

4.如权利要求3所述的具有自毁功能的北斗通信浮标，其特征在于：所述控制盒(7)上设置有串口集线器(19)，所述串口集线器(19)与串口芯片(18)相接，串口集线器(19)用于扩展多种串口设备并汇总成1路传输到串口芯片(18)，串口芯片(18)转换信号后再传输到嵌入式控制器(17)。

5.如权利要求1所述的具有自毁功能的北斗通信浮标，其特征在于：所述上盖板(5)的下方设置上连接板(23)，在上盖板(5)和上连接板(23)之间设置填充海绵(14)。

6.如权利要求1所述的具有自毁功能的北斗通信浮标，其特征在于：在上盖板(5)顶部设置水密接插头(6)，穿舱线缆(3)经水密接插头(6)后穿过上盖板(5)进入圆柱形外壳(16)内部。

7.如权利要求1所述的具有自毁功能的北斗通信浮标，其特征在于：在底盖板(9)底部设置水密接插件堵头(15)，控制盒(7)的第四接口通过电导线穿过下连接板(24)后与水密接插件堵头(15)相接。

8.一种具有自毁功能的北斗通信浮标的工作方法，其特征在于：控制盒(7)内部的直流电源转换模块(21)将太阳能充放电控制器(13)输出的5v电压转换为3.3v，并为嵌入式控制器(17)供电，嵌入式控制器(17)通电运行；

9.如权利要求8所述的一种具有自毁功能的北斗通信浮标的工作方法，其特征在于：嵌入式控制器(17)在该模拟信号输出引脚读取数值的范围是0～4096。

10.如权利要求8所述的一种具有自毁功能的北斗通信浮标的工作方法，其特征在于：自毁锂电池(10)使用十二节钢壳包装的三元锂电池拼装。

技术总结本发明涉及一种具有自毁功能的北斗通信浮标及其工作方法，属于海洋检测设备的技术领域。本发明在通信浮标内增设自毁装置，自毁装置包括环状中空的电磁线圈以及固定在线圈中心位置的自毁锂电池；通过将太阳能充放电控制器输出的5V电源输出给光敏传感器，光敏传感器的模拟信号输出引脚与嵌入式控制器上的引脚连接，当外界光照强度变化时输出变化的电平信号0～3.3V，嵌入式控制器在该模拟信号输出引脚读取数值，嵌入式控制器根据读取的引脚数值变化控制继电器，完成对继电器负载端上的电磁线圈的通断电控制。本发明能通过加热的方式使自毁锂电池燃烧的方法毁坏浮标内部设备，能充分保证浮标监测数据安全性。技术研发人员：周则兴,朱小敏,王琦,包涛,郭煜,陈卓,张波受保护的技术使用者：中国船舶科学研究中心技术研发日：技术公布日：2024/4/22