1.本实用新型涉及水下潜器用设备，特别是一种水下时敏信标。
背景技术：
2.随着海洋资源的不断开发，对水下潜器的需求越来越高，水下潜器要搭载许多传感器，这就导致造价会比较昂贵，但是水下环境的复杂性决定了其工作环境的恶劣。所以为了保证水下潜器的安全，有必要设计一种可以自主救援的设施。目前水下潜器常用的自主救援方法包含设置最大工作时间、抛载自救等。其中设置最大工作时间是当工作时间超出设置的值之后，自动上浮至水面；抛载自救可以在水下潜器超过设置深度时抛载减轻自身重量上浮至水面。但是这两种方法都依赖水下潜器自身的传感器以及软件算法，一旦出现被缠绕或电量用完等情况则作用不大。
3.现有的声信标是在壳体中放入水声通信设备，体积大，有可能改变水下设备的阻力模型，耗电量大，续航力时间短。此外，岸上还要同时配备配套的声通设备进行通信，成本高，而且获得水下设备的当前位置后，水面上并没有明显标志，对搜救而言难度更大。基于此，本实用新型提出一种低功耗带有gps功能且具备无线充电和数据传输的用于自主救援的时敏信标。
技术实现要素：
4.本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出了一种水下时敏信标，其可以跟随水下设备下潜至水下，并可以在一段时间内持续工作，通过电磁耦合器能够实现实时的数据交互与能量传输，同时该信标也能够较容易的从水下设备释放。
5.本实用新型的技术方案是：一种水下时敏信标，包括信标本体，其中，还包括支撑连接架、底座和电磁耦合器，所述底座通过连接件与支撑连接架固定连接，信标本体的底部与底座之间通过磁力连接，底座与水下设备固定连接；
6.还包括电磁耦合器，电磁耦合器包括电磁耦合器ⅰ和电磁耦合器ⅱ，电磁耦合器ⅰ位于信标本体内，电磁耦合器ⅱ位于信标本体的外侧，并设置在水下设备上，电磁耦合器ⅰ和电磁耦合器ⅱ之间呈相对设置，两个电磁耦合器之间进行数据与能量交换；
7.所述信标本体包括外壳、电磁铁、主控电路、电力载波电路、电池和gsm&gps电路，电磁铁位于信标本体的底部，电磁铁与下外壳之间密封固定连接，电磁铁与主控电路连接，底座的上表面固定有铁板，当电磁铁未上电时，电磁铁通过磁力吸附在铁板上。
8.本实用新型中，所述外壳包括上外壳和下外壳，上外壳与下外壳固定连接形成信标本体的主舱体，主控电路、电力载波电路、电池、gsm&gps电路位于主舱体内，电力载波电路、电池分别与电磁耦合器ⅰ相连接，水下设备内的调制信号依次通过电磁耦合器ⅱ和电磁耦合器ⅰ无线传输至电力载波电路，电力载波电路与主控电路电连接；
9.所述电池包括12v电池和5v电池，12v电池通过三极管作用在电磁铁上，主控电路控制三极管的导通或截止，5v电池提供主控电路和gsm&gps电路的工作电压，主控电路和
gsm&gps电路之间采用串口通信。
10.所述电磁耦合器包括磁芯和绕组，绕组沿固定方向缠绕在磁芯上。
11.本实施例中，连接件包括连接板，连接板的两端分别通过螺栓与底座和支撑连接架固定连接。
12.本实用新型的有益效果是：
13.(1)该水下时敏信标具有一定的耐压密封性，可跟随水下设备下潜至水下，并可在一个月之内持续工作；
14.(2)考虑到传输介质不同，水下无线充电无法实现远距离传输，只能将信标与水下设备近距离接触，本技术利用电磁耦合器加强无线传输的效果，同时电磁耦合器能够实现实时的数据交互与能量传输。
15.(3)当水下设备遭遇故障时，对信标内置的电磁铁上电，使电磁铁磁力消失，信标在浮力的作用下上浮至水面，能够较容易的从水下设备释放，信标完成释放后，当信标上浮至水面后，可将水下设备的定位信息等发送至用户；
16.(4)该信标的数据交互可直接利用电力载波电路以电磁耦合器为中继进行数据传输，无需按照某些协议进行传输；
17.(5)主控电路平时会工作在低功耗模式即休眠模式下，当水下设备通过电力载波电路向主控电路发送信息时，单片机会被激活来执行对应的任务，可以有效降低系统的功耗。
附图说明
18.图1是本实用新型的主视结构示意图；
19.图2是本实用新型的主视剖视结构示意图；
20.图3是图1中的a-a向剖视图；
21.图4是电磁耦合器的结构示意图。
22.图中：1上外壳；2下外壳；3支撑连接架；4电磁铁；5连接件；6底座；7铁板；8电磁耦合器ⅰ；9主控电路；10电力载波电路；11电池；12gsm&gps电路；14电磁耦合器ⅱ；15磁芯；16绕组。
具体实施方式
23.为了使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
24.在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。
25.如图1至图3所示，本实用新型所述的水下时敏信标包括支撑连接架3、底座6、电磁耦合器和信标本体，底座6通过连接件5与支撑连接架3固定连接，信标本体的底部与底座6之间通过磁力固定连接，底座6与水下设备固定连接。信标本体3的中上部连接有电磁耦合器，电磁耦合器包括电磁耦合器ⅰ8和电磁耦合器ⅱ14，其中电磁耦合器ⅰ8位于信标本体内，电磁耦合器ⅱ14位于信标本体的外侧，并固定在水下设备上，且电磁耦合器ⅰ8和电磁耦合
器ⅱ14之间呈相对设置，两个电磁耦合器之间进行数据与能量交换，加强无线传输的效果。本实施例中，连接件5包括连接板，连接板的两端分别通过螺栓与底座6和支撑连接架3固定连接。
26.信标本体包括外壳、电磁铁4、主控电路9、电力载波电路10、电池11、gsm&gps电路12，外壳包括上外壳1和下外壳2，上外壳1与下外壳2固定连接形成信标本体的主舱体，减少水流对信标释放的影响。电磁铁4位于信标本体的底部，且电磁铁4与下外壳2之间密封固定连接。电磁铁4与主控电路9连接，底座6的上表面固定有铁板7，当电磁铁4未上电时，电磁铁4通过磁力吸附在铁板7上，实现了信标本体与底座6之间的连接。当主控模块9对电磁铁上电时，电磁铁4失去磁性，此时信标本体无法与底座6继续保持连接，且信标本体的顶部浮力较大，因此信标本体会因为浮力大于重力而缓慢上升，直至浮出水面。
27.主控电路9、电力载波电路10、电池11、gsm&gps电路12位于主舱体内，电力载波电路10与主控电路9电连接，主控电路9平时在低功耗模式即休眠模式下工作，当水下设备通过电力载波电路10向主控电路9发送信息时，主控电路9会被激活来执行对应的任务，可以有效降低系统的功耗。电力载波电路10、电池11分别与电磁耦合器ⅰ8相连接，水下设备内的调制信号依次通过电磁耦合器ⅱ14和电磁耦合器ⅰ8无线传输至电力载波电路10，电力载波电路10接收来自水下设备的调制信号后，对调制信号进行解调处理以获取信号内加载的数据信息。电池11包括12v电池和5v电池，低功耗模式下，12v电池通过三极管作用在电磁铁4上，由于三极管未导通，此时没有输出电压；当接收到水下设备发送的释放指令后，主控电路9控制三极管导通，12v电池回路导通，电磁铁4失去磁性，导致信标本体与底座6分离。5v电池提供主控电路9和gsm&gps电路12的工作电压，主控电路9和gsm&gps电路12之间采用串口通信。水下设备利用电磁耦合器为电池11进行充电，确保信标本体的电池11电量始终处于较高的状态。gsm&gps电路12用来获取当前经纬度信息以及收发短信。
28.如图4所示，所述电磁耦合器包括铁氧体磁芯15和绕组16，绕组16沿固定方向缠绕在磁芯15上，通过磁芯15增强数据与能量的交换。
29.该水下时敏信标的工作过程如下所述。该信标的信标本体在不工作时始终处于休眠模式，以实现低功耗待机。当信标安装固定到水下设备上后，电磁铁4会吸附在底座6的铁板7上。固定完成后，由水下设备将进一步的指令(包括休眠、唤醒、释放等)利用电磁耦合器ⅱ14和电磁耦合器ⅰ8，将调制信号发送至信标本体内的电力载波电路10上。电力载波电路10将调制信号解调，以获得期望指令。当信标本体收到对应指令后返回给水下设备一个反馈，证明发送的指令已被接受，并即将被执行。当信标本体接收到释放指令后，主控电路9对电磁铁4上电，电磁铁4失去磁性。由此时信标本体无法与底座6继续保持连接，且信标顶部的浮力较大，因此信标本体会因为浮力大于重力而缓缓上升，直到浮出水面。当信标本体浮出至水面后，gsm&gps电路12获取gps信息，并于主控电路9进行交互，主控电路9进行数据分析后，将经纬度、时间等信息数据打包发送到gsm&gps电路12，gsm&gps电路12通过短信的方式发送至手机上，用户可根据短信进行水下设备的搜救。
30.以上对本实用新型所提供的水下时敏信标进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落
入本实用新型权利要求的保护范围内。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。