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CN113238713A - 一种基于auv的集中式便携存储系统 - Google Patents

一种基于auv的集中式便携存储系统 Download PDF

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CN113238713A CN202110472075.XA CN202110472075A CN113238713A CN 113238713 A CN113238713 A CN 113238713A CN 202110472075 A CN202110472075 A CN 202110472075A CN 113238713 A CN113238713 A CN 113238713A
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Abstract

本发明公开了一种基于AUV的集中式便携存储系统，包括自主水下机器人和储藏器，所述自主水下机器人的内部设有耐压舱体，靠近所述耐压舱体的一侧设有背鳍，并固定焊接在所述自主水下机器人的顶部，所述自主水下机器人的尾端活动连接有尾鳍，所述耐压舱体的外侧设有水密插头，所述水密插头的内部固定连接有固定架，所述固定架的底部固定焊接有固定板，所述固定板的顶部固定焊接有储藏器，所述前侧盖的前端设有前侧盖，所述储藏器的顶部设有顶盖，所述储藏器的底部设有底盖，所述储藏器的两端分别螺栓连接有右侧盖和左侧盖，所述储藏器的内部设有控制载板，该装置结构简单，设计新颖，低功耗、小型化、适于水下作业环境，具有较高的数据储存效率。

Description

一种基于AUV的集中式便携存储系统
技术领域
本发明涉及自主水下机器人AUV技术领域，具体为一种基于AUV的集中式便携存储系统。
背景技术
自主水下机器人(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)是一种集环境感知、动态决策与规划、行为控制及能源适配等功能的复杂无人系统，是进行海底探测、开发、搜寻工作的重要工具。随着AUV技术的飞速发展和应用范围不断扩大，其功能也不断丰富，这使得AUV的工作作业过程中会产生大量需要存储的宝贵数据。
传统AUV各带载功能传感器存储器分散布置在不同的水密舱室或水密罐里，并集成于非水密外壳体包覆的载体之内，使得AUV各计算机及功能传感器的数据存储过于分散，所导致的数据卸载过程繁琐、拆卸工作量大、消耗时间长，采用集中式存储策略虽可解决上述问题实现有效存储，但在水下无人系统中，功能传感器对存储设备的要求更高，对系统的低功耗、小型化、可靠性以及可用性要求更加严格，依然采用通用的存储系统，难以保证在相关的环境下可靠、不间断地长时间运行。因此我们对此做出改进，提出一种基于AUV的集中式便携存储系统。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种基于AUV的集中式便携存储系统，包括自主水下机器人和储藏器，所述自主水下机器人的内部设有耐压舱体，靠近所述耐压舱体的一侧设有背鳍，并固定焊接在所述自主水下机器人的内部，所述自主水下机器人的尾端活动连接有尾鳍，所述耐压舱体的外侧设有水密插头，所述水密插头的内部固定连接有固定架，所述固定架的底部固定焊接有固定板，所述固定板的顶部固定焊接有储藏器，所述前侧盖的前端设有前侧盖，所述储藏器的顶部设有顶盖，所述储藏器的底部设有底盖，所述储藏器的两端分别螺栓连接有右侧盖和左侧盖，所述储藏器的内部设有控制载板。
作为本发明的一种优选技术方案，所述前侧盖的前端设有接线头，所述接线头的内部设有10路千兆网口和控制接口，所述10路千兆网口连接有功能传感器，且所述功能传感器由传感器1、传感器2、传感器3和传感器4构成，所述控制接口连接有控制舱，所述控制舱由主控计算机和电流电压采集单元构成。
作为本发明的一种优选技术方案，所述控制载板的内部设有数据服务器，所述数据服务器采用IP-SAN的双冗余数据服务器方法。
作为本发明的一种优选技术方案，所述控制载板的内部设有集中式便携存储系统，所述集中式便携存储系统基于磁盘阵列RAID的混合存储方法。
作为本发明的一种优选技术方案，所述耐压舱体的一侧设有外部接口，且所述外部接口采用接口朝下设计，并与所述自主水下机器人的表面卡合连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述控制载板的内部设有嵌入式系统模块，所述嵌入式系统模块采用SATA 3.0一体化接口以及板载SATA SSD存储。
作为本发明的一种优选技术方案，所述控制载板的内部设有交换机模块，所述交换机模块设有主板，所述主板采用圆形设计，且设有接口朝上的RJ45接口。
作为本发明的一种优选技术方案，所述储藏器的内部设有散热片，且所述散热片采用配铝镁合金材料制成。
本发明的有益效果是：在控制载板的内部设有集中式便携存储系统，集中式便携存储系统基于磁盘阵列RAID的混合存储方法，使用基于磁盘阵列RAID的混合存储方法，基于总体存储需求构建磁盘阵列RAID层次模型，分析任务载荷特性，建立流行权重的数据分类，结合磁盘阵列的不同磁盘区域的负载百分比，提出热磁盘/冷磁盘的概念，结合热磁盘以消耗较高的能量开销为代价并以较高的速率模式运行和冷磁盘以消耗较低的能量开销为代价并以较低的速率模式运行的特点，以及控制载板的内部设有嵌入式系统模块，嵌入式系统模块采用SATA 3.0一体化接口以及板载SATA SSD存储，控制载板的内部设有嵌入式系统模块其采用网络附加存储技术，独立设置软件系统，具有RAID阵列存储功能，控制载板的内部设有交换机模块，交换机模块设有主板，主板采用圆形设计，且设有接口朝上的RJ45接口，在控制载板的内部设有交换机模块使其低功耗、小型化设计，待机和满载时平均功耗只有10W。系统可满足长时低耗运行。
附图说明
图1是本发明一种基于AUV的集中式便携存储系统的结构示意图；
图2是本发明一种基于AUV的集中式便携存储系统的耐压舱体结构示意图；
图3是本发明一种基于AUV的集中式便携存储系统的储藏器结构示意图；
图4是本发明一种基于AUV的集中式便携存储系统的储藏器内部结构示意图；
图5是本发明一种基于AUV的集中式便携存储系统的系统示意图。
图中：1、自主水下机器人；2、耐压舱体；3、背鳍；4、尾鳍；5、水密插头；6、固定架；7、储藏器；8、外部接口；9、前侧盖；10、顶盖；11、底盖；12、右侧盖；13、左侧盖；14、控制载板；15、接线头。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1-5所示，本发明一种基于AUV的集中式便携存储系统，包括自主水下机器人1和储藏器7，自主水下机器人1的内部设有耐压舱体2，靠近耐压舱体2的一侧设有背鳍3，并固定焊接在自主水下机器人1的顶部，自主水下机器人1的尾端活动连接有尾鳍4，耐压舱体2的外侧设有水密插头5，水密插头5的内部固定连接有固定架6，固定架6的底部固定焊接有固定板，固定板的顶部固定焊接有储藏器7，前侧盖9的前端设有前侧盖9，储藏器7的顶部设有顶盖10，储藏器7的底部设有底盖11，储藏器7的两端分别螺栓连接有右侧盖12和左侧盖13，储藏器7的内部设有控制载板14。
其中，前侧盖9的前端设有接线头15，接线头15的内部设有10路千兆网口和控制接口，10路千兆网口连接有功能传感器，且功能传感器由传感器1、传感器2、传感器3和传感器4构成，控制接口连接有控制舱，控制舱由主控计算机和电流电压采集单元构成。
其中，控制载板14的内部设有数据服务器，数据服务器采用IP-SAN的双冗余数据服务器方法，采用IP-SAN的双冗余数据服务器方法，即基于以主/备模式的高可用双冗余服务器系统，确保硬件系统的可靠性与稳定性。
其中，控制载板14的内部设有集中式便携存储系统，集中式便携存储系统基于磁盘阵列RAID的混合存储方法，使用基于磁盘阵列RAID的混合存储方法，基于总体存储需求构建磁盘阵列RAID层次模型，分析任务载荷特性，建立流行权重的数据分类，结合磁盘阵列的不同磁盘区域的负载百分比，提出热磁盘/冷磁盘的概念，结合热磁盘以消耗较高的能量开销为代价并以较高的速率模式运行和冷磁盘以消耗较低的能量开销为代价并以较低的速率模式运行的特点。
其中，耐压舱体2的一侧设有外部接口8，且外部接口8采用接口朝下设计，并与自主水下机器人1的表面卡合连接，在耐压舱体2的一侧设有外部接口8，并采用接口朝下设计可以方便从自主水下机器人中取出，接上专用水密电缆线就可以卸载数据。
其中，控制载板14的内部设有嵌入式系统模块，嵌入式系统模块采用SATA 3.0一体化接口以及板载SATA SSD存储，控制载板14的内部设有嵌入式系统模块其采用网络附加存储技术，独立设置软件系统，具有RAID阵列存储功能。
其中，控制载板14的内部设有交换机模块，交换机模块设有主板，主板采用圆形设计，且设有接口朝上的RJ45接口，在控制载板14的内部设有交换机模块使其低功耗、小型化设计，待机和满载时平均功耗只有10W。系统可满足长时低耗运行。
其中，储藏器7的内部设有散热片，且散热片采用配铝镁合金材料制成，在储藏器7的内部设有散热片可加快内部的散热。
工作原理：首先检查该装置是否正常，检查完毕时，包括自主水下机器人1和储藏器7，储藏器7的两端分别螺栓连接有右侧盖12和左侧盖13，储藏器7的内部设有控制载板14，前侧盖9的前端设有接线头15，接线头15的内部设有10路千兆网口和控制接口，10路千兆网口连接有功能传感器，且功能传感器由传感器1、传感器2、传感器3和传感器4构成，控制接口连接有控制舱，控制舱由主控计算机和电流电压采集单元构成，控制载板14的内部设有数据服务器，数据服务器采用IP-SAN的双冗余数据服务器方法，采用IP-SAN的双冗余数据服务器方法，即基于以主/备模式的高可用双冗余服务器系统，确保硬件系统的可靠性与稳定性，控制载板14的内部设有集中式便携存储系统，集中式便携存储系统基于磁盘阵列RAID的混合存储方法，使用基于磁盘阵列RAID的混合存储方法，基于总体存储需求构建磁盘阵列RAID层次模型，分析任务载荷特性，建立流行权重的数据分类，结合磁盘阵列的不同磁盘区域的负载百分比，提出热磁盘/冷磁盘的概念，结合热磁盘以消耗较高的能量开销为代价并以较高的速率模式运行和冷磁盘以消耗较低的能量开销为代价并以较低的速率模式运行的特点，耐压舱体2的一侧设有外部接口8，且外部接口8采用接口朝下设计，并与自主水下机器人1的表面卡合连接，在耐压舱体2的一侧设有外部接口8，并采用接口朝下设计可以方便从自主水下机器人中取出，接上专用水密电缆线就可以卸载数据，控制载板14的内部设有嵌入式系统模块，嵌入式系统模块采用SATA 3.0一体化接口以及板载SATA SSD存储，控制载板14的内部设有嵌入式系统模块其采用网络附加存储技术，独立设置软件系统，具有RAID阵列存储功能，控制载板14的内部设有交换机模块，交换机模块设有主板，主板采用圆形设计，且设有接口朝上的RJ45，在控制载板14的内部设有交换机模块使其低功耗、小型化设计，待机和满载时平均功耗只有10W。系统可满足长时低耗运行，储藏器7的内部设有散热片，且散热片采用配铝镁合金材料制成，在储藏器7的内部设有散热片可加快内部的散热。
最后应说明的是：在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于AUV的集中式便携存储系统，包括自主水下机器人(1)和储藏器(7)，其特征在于，所述自主水下机器人(1)的顶部设有耐压舱体(2)，靠近所述耐压舱体(2)的一侧设有背鳍(3)，并固定焊接在所述自主水下机器人(1)的顶部，所述自主水下机器人(1)的尾端活动连接有尾鳍(4)，所述耐压舱体(2)的内部设有水密插头(5)，所述水密插头(5)的内部固定连接有固定架(6)，所述固定架(6)的底部固定焊接有固定板，所述固定板的顶部固定焊接有储藏器(7)，所述前侧盖(9)的前端设有前侧盖(9)，所述储藏器(7)的顶部设有顶盖(10)，所述储藏器(7)的底部设有底盖(11)，所述储藏器(7)的两端分别螺栓连接有右侧盖(12)和左侧盖(13)，所述储藏器(7)的内部设有控制载板(14)。
2.根据权利要求1所述的一种基于AUV的集中式便携存储系统，其特征在于，所述前侧盖(9)的前端设有接线头(15)，所述接线头(15)的内部设有10路千兆网口和控制接口，所述10路千兆网口连接有功能传感器，且所述功能传感器由传感器1、传感器2、传感器3和传感器4构成，所述控制接口连接有控制舱，所述控制舱由主控计算机和电流电压采集单元构成。
3.根据权利要求1所述的一种基于AUV的集中式便携存储系统，其特征在于，所述控制载板(14)的内部设有数据服务器，所述数据服务器采用IP-SAN的双冗余数据服务器方法。
4.根据权利要求1所述的一种基于AUV的集中式便携存储系统，其特征在于，所述控制载板(14)的内部设有集中式便携存储系统，所述集中式便携存储系统基于磁盘阵列RAID的混合存储方法。
5.根据权利要求1所述的一种基于AUV的集中式便携存储系统，其特征在于，所述耐压舱体(2)的一侧设有外部接口(8)，且所述外部接口(8)采用接口朝下设计，并与所述自主水下机器人(1)的表面卡合连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于AUV的集中式便携存储系统，其特征在于，所述控制载板(14)的内部设有嵌入式系统模块，所述嵌入式系统模块采用SATA 3.0一体化接口以及板载SATA SSD存储。
7.根据权利要求1所述的一种基于AUV的集中式便携存储系统，其特征在于，所述控制载板(14)的内部设有交换机模块，所述交换机模块设有主板，所述主板采用圆形设计，且设有接口朝上的RJ45接口。
8.根据权利要求1所述的一种基于AUV的集中式便携存储系统，其特征在于，所述储藏器(7)的内部设有散热片，且所述散热片采用配铝镁合金材料制成。
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