DH01數(shù)字水聽器
— 便攜式高精度水下聲學(xué)信號采集設(shè)備
品牌:聚海科技(國產(chǎn)) | 工作頻帶:10Hz~100kHz | 耐壓深度:500m |
技術(shù)規(guī)格
| 工作頻帶 | 10Hz~100kHz |
|---|---|
| 靈敏度 | -163dB±3dB(含40dB增益) |
| 水平指向性 | ±2.0dB@1kHz, 360° |
| 垂直指向性 | ±2.0dB@1kHz, 240° |
| 動態(tài)范圍 | >130dB@1Hz帶寬 |
| 增益 | 10/20/40 dB(可配置) |
| 最大采樣率 | 256KSPS |
| 分辨率 | 24 bits |
| 數(shù)據(jù)協(xié)議 | UDP |
| 供電方式 | PoE / 24V DC |
| 功耗 | ≤ 2 W |
| 接口 | RJ45 百兆網(wǎng)口 |
| 工作深度 | <500 m(深水可定制) |
| 工作溫度 | -10℃ ~ 50℃ |
| 儲存溫度 | -20℃ ~ 60℃ |
| 重量(不含電纜) | 約200 g |
| 水聽器尺寸 | φ22 × 138 mm |
| 線纜長度 | 20-200米,默認(rèn)20米 |
由三大部分構(gòu)成:水聽器傳感器(捕捉水下聲信號)、信號處理電路(信號調(diào)理、數(shù)字化轉(zhuǎn)換與網(wǎng)絡(luò)傳輸)、以及配套的上位機(jī)軟件(數(shù)據(jù)采集、實(shí)時顯示、存儲與回放分析)。水聽器探頭采用全指向性設(shè)計(jì),能夠在360°水平范圍內(nèi)均勻響應(yīng)水下聲波信號。內(nèi)置的高性能前置放大器將微弱的聲壓信號調(diào)理至適合采集的電平,隨后通過24bit高精度ADC以最高256KSPS的采樣率完成模數(shù)轉(zhuǎn)換,再由網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(UDP)將數(shù)字信號封裝并通過百兆以太網(wǎng)接口輸出至計(jì)算機(jī)。
相比傳統(tǒng)水聽器需要外接前置放大器、濾波器、線纜驅(qū)動器和獨(dú)立數(shù)據(jù)采集卡的復(fù)雜系統(tǒng)架構(gòu),DH01的一體化集成設(shè)計(jì)從根本上消除了各組件之間的阻抗匹配問題、長模擬電纜引入的衰減和干擾,顯著提升了系統(tǒng)的信噪比和抗干擾能力。
核心功能特性
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高度集成一體化設(shè)計(jì):將水聽器探頭、前置放大器、24bit ADC、數(shù)據(jù)采集與網(wǎng)絡(luò)傳輸電路全部內(nèi)置,單根數(shù)字線纜即可完成供電與數(shù)據(jù)傳輸,告別傳統(tǒng)水聽器繁雜的外圍設(shè)備[。
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全指向性寬頻響應(yīng):水平方向360°均勻響應(yīng)(±2.0dB@1kHz),垂直240°寬覆蓋(±2.0dB@1kHz),工作頻帶覆蓋10Hz至100kHz,可測量從次聲頻到高頻的水聲信號。
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140dB超大動態(tài)范圍:能在同一測量中同時捕捉極微弱的海洋環(huán)境噪聲和較強(qiáng)的聲源信號,無需頻繁調(diào)整量程。
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24bit高精度采集與1MSPS高速采樣:24位分辨率確保信號細(xì)節(jié)的真實(shí)還原,最高256KSPS采樣率可完整捕捉100kHz帶寬內(nèi)的聲學(xué)信息。
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數(shù)字信號抗干擾傳輸:水聽器到電腦之間全部為數(shù)字信號傳輸(RJ45百兆以太網(wǎng)口),數(shù)字纜最長可達(dá)70米甚至200米,不受電磁干擾,信號無衰減。
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增益可配置:提供10/20/40 dB三檔增益,用戶可根據(jù)測量場景靈活設(shè)置,兼顧微弱信號探測與強(qiáng)信號不失真采集。
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便攜式低功耗:傳感器本體重量僅約200g,功耗≤2W,一套標(biāo)準(zhǔn)配置(含20米線纜和鋰電池)總重小于3kg,一塊12V/3000mAh鋰電池可支持連續(xù)工作24小時以上。
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上位機(jī)軟件功能豐富:自帶采集分析軟件,可實(shí)現(xiàn)時域波形實(shí)時播放、數(shù)據(jù)存儲與回放、實(shí)時FFT頻譜分析、LOFAR譜分析、功率譜分析,并支持多通道擴(kuò)展和用戶需求化定制。
典型應(yīng)用場景
憑借其便攜、易用和高保真度,已成為科研院所、高校、環(huán)保監(jiān)測和海洋工程公司進(jìn)行水聲信號采集與分析的常用設(shè)備。
典型應(yīng)用實(shí)例
在某外場水聲通信試驗(yàn)中,科研人員使用DH01型快速搭建了信號監(jiān)測系統(tǒng)。只需攜帶一臺水聽器、一塊鋰電池和一臺筆記本電腦,免去了傳統(tǒng)方案中發(fā)電機(jī)、大型前置放大器和多通道采集器等沉重設(shè)備,在半小時內(nèi)即完成了系統(tǒng)部署并開始采集數(shù)據(jù)。
某海上風(fēng)電項(xiàng)目施工期間,環(huán)保監(jiān)測單位使用DH01型對打樁施工過程進(jìn)行水下噪聲監(jiān)測。水聽器的高動態(tài)范圍和24bit高精度采集完整記錄了打樁脈沖聲壓級與頻譜特征,為評估施工噪聲對周邊海洋生物的影響提供了充分的數(shù)據(jù)支撐。
某海洋研究所利用其在近海海域?qū)︳~類和海洋哺乳動物的生物聲學(xué)信號進(jìn)行連續(xù)觀測。水聽器的全指向性特性和10Hz~100kHz寬頻響應(yīng)成功捕獲了多種海洋生物的發(fā)聲特征,為生物聲學(xué)數(shù)據(jù)庫建設(shè)提供了高質(zhì)量原始數(shù)據(jù)。
支持多通道擴(kuò)展,可根據(jù)用戶需求定制。以某多通道數(shù)字化水聽器基陣項(xiàng)目為例,多個DH01單元通過UDP/TCP協(xié)議同步組陣,結(jié)合配套軟件進(jìn)行多通道數(shù)據(jù)采集與聯(lián)合時頻分析,實(shí)現(xiàn)了水下目標(biāo)的高精度聲學(xué)定位與跟蹤。

































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