[發明專利]海底觀測網絡節點故障診斷系統

無效

• 申請號: 201210008142.3
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102571435A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 杜立彬;呂斌;賀海靖;江守和;曲君樂;吳承璇;李正寶;劉杰;王秀芬
• 申請（專利權）人: 山東省科學院海洋儀器儀表研究所
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/26
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 邵新華

1.一種海底觀測網絡節點故障診斷系統，其特征在于：包括用于監測海底觀測網絡節點中能源供電模組運行狀況的能源故障診斷子系統、用于監測海底觀測網絡節點內部傳感器運行狀況的節點艙體內部故障診斷子系統、用于監測海底觀測網絡節點外接傳感器及設備運行狀況的節點艙體外部故障診斷子系統、用于信號采集與處理的節點主控電路板、以及用于遠程監控海底觀測網絡節點運行狀況及數據管理的岸站；所述節點主控電路板分別與能源故障診斷子系統、節點艙體內部故障診斷子系統和節點艙體外部故障診斷子系統相連接，采集運行狀況檢測信號，并與岸站連接通信。

2.根據權利要求1所述的海底觀測網絡節點故障診斷系統，其特征在于：所述節點主控電路板通過光電復合線纜連接岸站，岸站通過光電復合線纜中的電纜向節點主控電路板輸送供電電源，所述供電電源經由節點系統中的電源模塊轉換成節點系統中各用電負載所需的工作電源，為各用電負載供電；岸站與節點主控電路板之間的通信數據和控制信號經由光電復合線纜中的光纖以光信號的形式傳輸。

3.根據權利要求1或2所述的海底觀測網絡節點故障診斷系統，其特征在于：在所述節點主控電路板上設置有用于傳輸數字信號的開關量輸入檢測電路、用于接收模擬信號并進行模數轉換的ADC模數轉換電路、用于數據通信的串口通訊電路、以及分別與所述的開關量輸入檢測電路、ADC模數轉換電路和串口通訊電路對應連接的處理器。

4.根據權利要求3所述的海底觀測網絡節點故障診斷系統，其特征在于：在所述能源故障診斷子系統中包含有能源供電模組、單片機、短路漏電保護控制單元、能源模塊開關控制單元以及串口通訊電路；在所述能源供電模組中包含有N路并聯的能源模塊，所述N為大于1的自然數，連接在供電線路中用于對高壓供電電源進行降壓變換；所述能源模塊在發生短路故障時輸出短路信號，通過單片機控制短路漏電保護控制單元切斷高壓供電電源與發生短路故障的一路能源模塊的供電線路；所述能源模塊在其輸出的電壓或電流出現異常時，輸出供電故障信號，通過單片機控制能源模塊開關控制單元切斷發生電壓或電流故障的一路能源模塊的電源輸出線路，利用其它無故障的能源模塊轉換輸出低壓直流電源。

5.根據權利要求4所述的海底觀測網絡節點故障診斷系統，其特征在于：通過所述能源模塊輸出的短路信號和供電故障信號傳輸至單片機，一方面通過單片機生成控制信號輸出至短路漏電保護控制單元或者能源模塊開關控制單元，以切斷高壓供電電源與發生短路故障的一路能源模塊的供電線路或者切斷發生電壓或電流故障的一路能源模塊的電源輸出線路；另一方面通過單片機生成短路故障編碼和電壓/電流超限故障編碼，經由串口通訊電路發送至節點主控電路板上的處理器，通過處理器上傳至岸站。

6.根據權利要求4所述的海底觀測網絡節點故障診斷系統，其特征在于：在所述能源故障診斷子系統中還包含有短路信號反饋接口和能源供電反饋接口；通過不同能源模塊輸出的短路信號經由短路信號反饋接口輸出至節點主控電路板上的開關量輸入檢測電路，進而傳輸至處理器的不同IO口，所述處理器根據其IO口接收到的短路信號進行短路故障編碼，經由串口通訊電路發送至單片機，通過單片機解析出是哪一路能源模塊發生了短路故障，進而輸出控制信號至短路漏電保護控制單元，以切斷高壓供電電源與發生短路故障的一路能源模塊的供電線路；通過不同能源模塊輸出的供電故障信號經由能源供電反饋接口輸出至節點主控電路板上的ADC模數轉換電路，進行模擬信號到數字信號的轉換處理后，輸出至處理器的不同數字接口，進而生成電壓/電流超限故障編碼經由串口通訊電路發送至單片機，通過單片機解析出是哪一路能源模塊發生了供電故障，進而輸出控制信號至能源模塊開關控制單元，以切斷發生電壓或電流故障的一路能源模塊的電源輸出線路。

7.根據權利要求4所述的海底觀測網絡節點故障診斷系統，其特征在于：在所述短路漏電保護控制單元中包含有N組由光電耦合器和繼電器連接而成的開關支路，其中，N組開關支路中的光電耦合器分別與單片機的N路IO口一一對應連接，N個繼電器的活動觸點一一對應的串聯在高壓供電電源與N路能源模塊的供電線路中；通過單片機輸出的控制信號經由光電耦合器進行光電隔離處理后，控制繼電器的線圈供電回路通斷，進而驅動繼電器的活動觸點動作，以切斷或者連通高壓供電電源與能源模塊的供電線路。