(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210869987.5 (22)申请日 2022.07.22 (71)申请人 朱珺 地址 430074 湖北省武汉市洪山区软件园 路路2号 (72)发明人 朱珺　谢永平　苏恒瑞　谷乾坤　 付佳琦　张小东　孙心雨　周政　 贾以林　彭宇超　 (74)专利代理 机构 合肥数字代码知识产权代理 有限公司 3425 3 专利代理师 韩兵 (51)Int.Cl. G01S 15/89(2006.01) G01S 7/52(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种3D成像声呐探 头系统 (57)摘要 本发明涉及3D成像技术领域， 具体涉及一种 3D成像声呐探头系统； 包括探头单元、 主控制器 和计算机； 本发明通过USB接口接收计算机的控 制命令， 按照协议格式编码组成 “命令包”发送给 探头单元， 主控制器接收探头单元通过长距离电 缆线传输 上来的“数据包”， 数据包中包括模拟信 号和数字信号， 数字信号按照协议格式解码， 模 拟信号经过信号调理后转换成数字信号， 数据缓 冲后传输给微控制器， 通过专用算法分析数据， 得到有用数据， 最后通过USB接口传输给计算机 进行3D显示， 本系统发射能量强， 检测距离远， 检 测精度高， 能够实现对探测区域的3D成像， 特别 适用于采空区勘探， 加快整体救援救灾进度。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115236679 A 2022.10.25 CN 115236679 A 1.一种3D成像声呐探头系统， 其特征在于， 包括探头单元(100)、 主控制器(200)和计算 机(300)， 其中： 所述探头单元(100)用于采集所探测区域内的气压和 温度信息， 以及所采集的声呐信 号， 经过增益后通过电缆线传输给主控制器(20 0)； 所述主控制器(200)用于接收探头单元(100)所传输的模拟信号， 模拟信号经过信号调 理后， 再转换成数字信号， 通过USB接口传输给计算机(300)， 所述主控制器(200)与探头单 元(100)通过电缆线连接； 所述计算机(300)用于接收主控制器(200)所发送的数字信号， 并进行显示， 所述计算 机(300)与主控制器(20 0)连接。 2.根据权利要求1所述的一种3D成像声呐探头系统， 其特征在于， 所述探头单元(100) 包括声呐换能器(1 10)、 换能器激化模块(120)和声呐信号增益模块(13 0)， 其中： 所述声呐换能器(1 10)用于获取 所探测区域的声呐信号； 所述换能器激化模块(120)用于对声呐换能器(110)进行激化， 所述换能器激化模块 (120)与声呐换能器(1 10)双向连接； 所述声呐信号增益模块(130)用于对所接收的声呐信号进行增益， 并传输给主控制器 (200)， 所述声呐信号增益模块(13 0)的输入端与换能器激化模块(120)的输出端连接 。 3.根据权利要求2所述的一种3D成像声呐探头系统， 其特征在于， 所述探头单元(100) 还包括气压传感器(140)、 温度传感器(15 0)和微处 理器(160)， 其中： 所述气压传感器(140)用于对所探测区域的气压进行实时的探测； 所述温度传感器(15 0)用于对所探测的区域的温度进行实时的探测； 所述微处理器(160)用于对所接收的气压信息和温度信息进行信息处理， 所述微处理 器(160)的输入端分别与气压传感器(140)和温度传感器(150)的输出端连接， 且微处理器 (160)与换能器激化模块(120)双向连接 。 4.根据权利要求3所述的一种3D成像声呐探头系统， 其特征在于， 所述探头单元(100) 还包括控制信号调理模块(170)， 所述控制 信号调理模块(170)用于将所接收到的信号调整 成标准信号， 所述控制信号调理模块(170)的输出端与微处 理器(160)的输入端连接 。 5.根据权利要求1所述的一种3D成像声呐探头系统， 其特征在于， 所述主控制器(200) 包括模拟信号调理模块(210)和模数转换模块(2 20)， 其中： 所述模拟信号调理模块(210)用于将所接收的声呐信号调理成标准的模拟信号； 所述模数转换模块(220)用于将所接收的模拟信号转换成数字信号， 所述模数转换模 块(220)的输入端与模拟信号调理模块(210)的输出端连接 。 6.根据权利要求5所述的一种3D成像声呐探头系统， 其特征在于， 所述模数转换模块 (220)的型号 为AD7763。 7.根据权利要求5所述的一种3D成像声呐探头系统， 其特征在于， 所述主控制器(200) 还包括编程逻辑器(23 0)和USB模块(240)， 其中： 所述编程逻辑器(230)用于操作人员根据功能需求， 进行器件编程， 所述编程逻辑器 (230)的输入端与模数转换模块(2 20)的输出端连接； 所述USB模块(240)用于提供主控制器(200)与计算机(300)信息交互的USB接口， 所述 USB模块(240)与编程逻辑器(23 0)双向连接 。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115236679 A 28.根据权利要求5所述的一种3D成像声呐探头系统， 其特征在于， 所述主控制器(200) 还包括控制命令模块(250)， 所述控制命令模块(250)用于输入控制命令， 控制信号进行调 理， 所述控制命令模块(25 0)的输出端通过电缆线与探 头单元(100)的输入端连接 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115236679 A 3