[發明專利]基于海底觀測網絡的岸基模擬平臺系統

有效

• 申請號: 201210536116.8
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103063946A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 金波;張鋒;陳燕虎;李德駿;楊燦軍;何琳倩;蔡庚午
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 韓介梅

技術領域

本發明涉及海底觀測網絡的岸基模擬平臺系統，主要用于對海底觀測網絡的傳輸特性、負載特性、動態特性等無法進行實際檢測的傳輸網絡特性進行模擬，以提供一種可靠的模擬測試環境，對水下設備進行布放前的測試。

背景技術

當前，海底觀測網絡建設最大的問題是其可靠性，即海底環境復雜，區域廣闊，遠離海岸線，電能的傳輸與分配得不到有效驗證，多方面的問題導致海底觀測網絡平臺在布放后有著諸多的可靠性問題需要解決，因此，在海底觀測網絡平臺敷設入水前，進行有效的驗證實驗，搭建海底觀測網絡岸基模擬平臺，對入水設備及傳輸網絡進行有效的分析實驗、驗證，解決其在實際使用情況下，如遠距離電纜傳輸參數、多節點自動啟動與斷開、海水模擬環境、運行與維護等方面，進行岸基的模擬測試實驗，利用模擬平臺進行可靠性及適用性驗證，是非常有效且必須的測試手段。

發明內容

本發明的目的是為了解決海底觀測網絡在實際的傳輸網絡及運行環境下的可靠性及適用性的驗證問題，而提供一種基于海底觀測網絡的岸基模擬系統平臺，模擬遠距離電纜傳輸參數、多節點自動啟動與斷開等實際運行狀態，以此作為海底觀測網絡水下平臺可靠性及適用性測試的驗證環境。

為實現本發明的目的，本發明的基于海底觀測網絡的岸基模擬系統平臺包括岸基電源，7n個阻抗模擬電路，n=1～3，節點開關裝置，主接駁盒，次級接駁盒和模擬負載，每個節點開關裝置包含三個開關，第一開關的輸入端和第二開關的輸入端相連作為節點開關裝置的輸入端，第一開關的輸出端和第三開關的輸出端相連作為節點開關裝置的第一輸出端，第二開關的輸出端和第三開關的輸入端相連作為節點開關裝置的第二輸出端，阻抗模擬電路是由電阻、電感和電容串聯而成，電阻的一端作為阻抗模擬電路的輸入端，電感和電容的連接點作為阻抗模擬電路的輸出端，電容的另一端接地，每7個阻抗模擬電路為一組，第一組的第一個阻抗模擬電路的輸入端與岸基電源相連，每兩組阻抗模擬電路之間設置一個節點開關裝置，該節點開關裝置的輸入端與前一組的最后一個阻抗模擬電路的輸出端相連，節點開關裝置的第一輸出端與后一組的第一個阻抗模擬電路的輸入端相連，節點開關裝置的第二輸出端與主接駁盒的輸入端相連，主接駁盒的輸出端分為兩路，分別連接一個次級接駁盒，每個次級接駁盒的輸出端均分為兩路，分別與一個模擬負載的輸入端相連。

工作原理：

岸基電源將市電轉化為負高壓（-10kV）直流電，輸送至阻抗模擬電路，每個阻抗模擬電路根據電纜傳輸參數進行參數設置，由于實際電纜上的阻抗特性均為分布式存在，因此每個阻抗模擬電路代替10km電纜參數；通過節點開關裝置可以控制岸基電源經前一組阻抗模擬電路與主接駁盒或者后一組阻抗模擬電路連接狀態，來模擬故障狀態進行可靠性測試；主接駁盒進行負高壓（-10kV）轉中壓（375V）電能變換，輸出多路375V電源至次級接駁盒，在次級接駁盒中進行中壓（375V）轉低壓（48V或24V）電能變換，輸出多路48V/24V電源，為模擬負載（電子負載或探測設備）供電?；诤５子^測網絡的岸基模擬系統平臺上的主、次接駁盒，模擬負載均可以增加或減少，在對入水設備進行測試時，將待測試設備連接至模擬平臺上相應于海底觀測平臺的主、次接駁盒連接端口，以測試主、次接駁盒或模擬負載接入與斷開時對其他水下設備的影響，并對該待測設備在海底觀測網絡平臺使用中存在的可靠性、適用性、電力特性、壽命等特性進行模擬測試，從中找出系統平臺的薄弱點，提高布放設備的可靠性。

本發明的基于海底觀測網絡的岸基模擬系統平臺是根據海底觀測網絡架構、電纜實際參數、故障發生模式、運行情況等實際情況搭建，可對海底平臺的設備在入水前進行傳輸方式、輸電特性、電纜影響、配電結構、負載狀況、故障診斷等模擬測試，驗證其適用性并提高其可靠性。對于無法進行頻繁維修的海底平臺具有重大意義，也促進了海底觀測網絡的進一步發展與深入，提高了其使用壽命。

附圖說明

圖1為基于海底觀測網絡的岸基模擬系統平臺構成示意圖；

圖2為節點開關裝置示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖進一步說明本發明。

參照圖1，圖示實例中的基于海底觀測網絡的岸基模擬系統平臺包括岸基電源1，21個阻抗模擬電路2（未全部畫出），各阻抗模擬電路2是由電阻R、電感L和電容C串聯而成，電阻R的一端作為阻抗模擬電路2的輸入端，電感L和電容C的連接點作為阻抗模擬電路2的輸出端，電容C的另一端接地，每7個阻抗模擬電路2為一組，共三組阻抗模擬電路，每兩組阻抗模擬電路2之間設置一個節點開關裝置3，共有三個節點開關裝置3，每個節點開關裝置3（見圖2）包含三個開關S1、S2、S3，第一開關S1的輸入端和第二開關S2的輸入端相連作為節點開關裝置的輸入端，第一開關S1的輸出端和第三開關S3的輸出端相連作為節點開關裝置的第一輸出端，第二開關S2的輸出端和第三開關S3的輸入端相連作為節點開關裝置的第二輸出端；第一組的第一個阻抗模擬電路2的輸入端與岸基電源1相連，位于第一組阻抗模擬電路和第二組阻抗模擬電路之間的節點開關裝置3的輸入端與第一組的最后一個阻抗模擬電路的輸出端相連，節點開關裝置3的第一輸出端與第二組的第一個阻抗模擬電路的輸入端相連，節點開關裝置3的第二輸出端與主接駁盒4的輸入端相連，主接駁盒4的輸出端分為兩路，分別連接一個次級接駁盒5，每個次級接駁盒5的輸出端均分為兩路，分別與一個模擬負載6的輸入端相連。其余節點開關裝置3的連接依此類推。