智能型通用水下自救释放系统

4 自救浮标设计
自救浮标的设计主要是三方面：一是信号接收，即通过GPS模块接收卫星定位信号并发送给微处理器；二是控制和无线通信，通过微处理器控制GSM／GPRS模块建立网络链接，把报警信号和定位信号以短信的方式发送给岸基控制中心；三是能源方面，鉴于浮标是在海面上，采用独立电源供电保证了系统有足够的续航时间。
自救浮标的外形设计如图4所示。其中，顶部放置射频天线，此处采用低功耗的ZYM-GA45(W)-3 GPS接收器和BENQ22GRPS收发模块，用来接收GPS信号，发射GSM／GPRS信号。天线下的浮球用泡沫材料做成，用来保证天线通信的顺畅并保持浮标在水中的平衡。浮标中间放置电路板和通信模块。电路板下层放置系统供电电池。浮标底部放置较重物品用来对浮标进行配重，以使浮标稳定地漂浮；最底部是防水接头，通过线缆与水下探测设备连接以进行拖曳，同时还完成与目标通信的功能。浮标外壳采用甲醛树脂材料加工制作，保证了系统的坚固、防水。

当自救浮标从释放机构脱离后，浮标部分便自动加电运行。开启GPS模块用来接收卫星定位信号，同时把该信号传送给微处理，微处理器通过发送指令来控制GPS模块跟GSM／GPRS模块，保障二者稳定工作。GSM／GPRS模块收到微处理器的指令以后，将GPS定位信号以短信的方式发送给主控制台。主控制台通过系统的处理，把定位信号在GIS电子地图上显示出来，使工作人员能够迅速地找出浮标所在位置。
为了保证自救浮标部分有足够的续航时间，除了在电路部分采用低功耗芯片和低功耗模块以外，电源的设计也是重点，它关系到整个自救系统的寿命，甚至整个系统的可行性。浮标系统采用6000mA锂电池单独供电，可在不影响浮标上浮的情况下保障系统连续工作48h以上。

5 系统调试与验证
5．1 控制舱部分
系统上电运行后，首先测试液晶显示及各传感器的数据采集是否正常，再进行参数配置。此时需要上位机软件。在PC机上编写如图5示的VC界面，以设置特征值上限。PC与单片机以串口的形式进行通信，通信协议如表1和表2所示。

有关表1的通信协议解释：PC机通过串口向释放系统发送此条命令，以配置释放器监测参数。‘S’表示参数配置命令。湿度，温度，工作时间，深度，设备电压是要配置的参数上限。如果释放系统传感器测试到的湿度，温度，工作时间，深度以及设备电压等某一项指标超过既定上限，则释放浮标。