一种灵活配置的水下多通道数据采集处理系统

技术领域：

本发明属于数据采集系统技术领域，具体涉及一种灵活配置的水下多通道数据采集处理系统。

背景技术：

水下多通道采集测量系统一般由湿端测量采集分系统和干端存储处理分系统两部分组成。其中，湿端测量采集分系统主要包括标准声压水听器(即所谓的采集通道)、数字化节点、多通道电缆等，干端存储处理分系统主要包括数据存储控制器、实时采集处理软件等。

以现有的常用系统来看，湿端测量采集分系统中各采集通道将数据通过点对点方式上传至干端存储处理系统，其网络地址(即所谓的逻辑地址)应固定，因此各通道对应的水听器在安装时应注意将安装位置与顺序固定，防止数据混淆。固定水听器位置的方式虽然能够保证上传数据顺序不混淆，但其操作复杂，若不慎将水听器位置误装，只能通过将湿端设备回收并重新安装来解决，也无法灵活更换或扩展水听器位置。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种灵活配置的水下多通道数据采集处理系统，该系统可自由配置，并采用通道适应性的数据分析与显示方法。

本发明的技术解决方案是，提供一种灵活配置的水下多通道数据采集处理系统,包括湿端测量采集分系统和干端存储处理分系统，湿端测量采集分系统包括若干水听器、数字化节点、通信控制模块、数据整理模块和主缆接头盒，水听器传感信号通过水听器尾缆传输至数字化节点内的通信控制模块，通信控制模块连接数据整理模块，对水听器信号进行处理，处理后的信号经主缆接头盒传输至干端存储采集分系统；

干端存储处理分系统由存储模块、信号处理模块、显控模块组成，并支持在线与离线两种工作方式，在线模式实时获取湿端测量采集分系统的数据并完成综合信息展示、通道数据时频分析、宽带声压级分析，线谱分析相关处理；离线模式针对选定的数据库数据文件展开回放处理，完成信息回放及数据再处理功能。

作为优选，干端存储采集分系统发出的控制信号通过主缆、非承重分缆传输至通信控制模块。

作为优选，干端存储处理分系统通过通道配置界面实现逻辑地址与物理通道的自由配置，系统默认逻辑通道和物理通道序号对应。

作为优选，使用时，若水听器连接位置发生改变，只需按照采集需求安装水听器，并将通道逻辑地址填入配置界面，配置成功后，干端存储处理分系统后台将配置结果发送给数据整理模块，数据整理模块将采集数据按照配置的方式进行整理后送给信号处理模块，信号处理模块根据需要将处理结果显示至对应界面。

作为优选，多个通道间数字化节点通过网口与交换机之间串联，并将数据传输至主节点后上传至干端存储处理分系统。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明通过干端存储处理分系统显控的配置接口，支持用户对水下采集通道的物理安装位置进行自由配置，干端存储处理分系统将配置情况下发给数据整理模块，实现通道的自由配置。

该发明有效提高了水下采集系统的使用灵活性，可以根据使用需求应用于水下阵列数据采集、舰船噪声测量等场景。

附图说明：

图1为湿端测量采集分系统内部接口关系；

图2为湿端测量采集分系统连接图；

图3为通道配置画面图；

图4为干端存储处理分系统通道配置流程图；

图5为通道时域结果显示图；

图6为通道信号处理结果显示图。

具体实施方式：

下面结合附图就具体实施方式对本发明作进一步说明：

一种灵活配置的水下多通道数据采集处理系统，如图1所示，包括湿端测量采集分系统和干端存储处理分系统，其中，湿端测量采集分系统包括若干水听器、数字化节点、通信控制模块、数据整理模块和主缆接头盒，水听器传感信号通过水听器尾缆传输至数字化节点内的通信控制模块，通信控制模块连接数据整理模块，对水听器信号进行处理，处理后的信号经主缆接头盒传输至干端存储采集分系统；

干端存储采集分系统发出的控制信号通过主缆、非承重分缆等传输至通信控制模块。

本实施例中，采集通道的逻辑地址体现在数字化节点的网络接口中。多个通道间数字化节点通过网口与交换机之间串联，并将数据传输至主节点后上传至干端设备，该方式组网便捷，结构简单，性能可靠。

设备安装与布放时，需用分缆将水听器和主缆连接，如图2所示。此时注意按顺序记录已安装的水听器编号，并根据测量需要调整水听器布放深度。

干端存储处理分系统由存储模块、信号处理模块、显控模块组成，并支持在线与离线两种工作方式，在线模式实时获取湿端测量采集分系统的数据并完成综合信息展示、通道数据时频分析、宽带声压级分析，线谱分析相关处理；离线模式针对选定的数据库数据文件展开回放处理，完成信息回放及数据再处理功能。

干端存储处理分系统通过通道配置界面实现逻辑地址与物理通道的自由配置，如图3所示。系统默认逻辑通道和物理通道序号对应，实际使用时，若水听器连接位置发生改变，只需按照采集需求安装水听器，并将通道逻辑地址填入配置界面，配置成功后，干端存储处理分系统后台将配置结果发送给数据整理模块，数据整理模块将采集数据按照配置的方式进行整理后送给信号处理模块，信号处理模块根据需要将处理结果显示至对应界面，处理流程如图4所示，结果显示界面如图5和图6所示。

本发明经湖试验证，试验中分别变换水听器个数、位置，经通道配置后均正确显示处理结果，该系统有效解决了多通道采集系统使用灵活性不高的问题，可以应用于水下阵列数据采集、舰船噪声测量等场景。

本发明通过干端存储处理分系统显控的配置接口，支持用户对水下采集通道的物理安装位置进行自由配置，干端存储处理分系统将配置情况下发给数据整理模块，实现通道的自由配置。

该发明有效提高了水下采集系统的使用灵活性，可以根据使用需求应用于水下阵列数据采集、舰船噪声测量等场景。