[發明專利]一種海底觀測網接駁盒聯網裝置

有效

• 申請號: 201510261777.8
• 申請日: 2015-05-21
• 公開（公告）號: CN104868369B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 楊燦軍;張志峰;徐菲菲;陳燕虎;金波;李德駿
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02B1/24
• 分類號: H02B1/24
• 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

本發明設計一種海底觀測網接駁盒聯網裝置，屬于海底觀測網技術領域。

背景技術

目前國內海底觀測網的建設具有以下幾個共同點：樹形拓撲、海水作為電流回路、負高壓直流單極供電，接駁盒也由單個接駁盒向多個接駁盒發展。隨著接駁盒數量的增多，海底觀測網絡的可靠性逐漸降低，當某個接駁盒發生故障或需要定期維護時，如何有效并及時地隔離該接駁盒，使該接駁盒從整個海底觀測網絡中切出，不影響其他接駁盒的正常工作，并且當完成該接駁盒的維護工作后，可以主動控制該接駁盒重新接入整個海底觀測網絡，是多接駁盒海底觀測網必須要考慮并解決的問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種海底觀測網接駁盒聯網裝置，實現對以海水作為電流回路、負高壓直流單極供電的多接駁盒節點樹形纜系海底觀測網中海底觀測網接駁盒的接入/切出動作進行主動控制。

本發明的海底觀測網接駁盒聯網裝置，包括具備鎖持功能的單刀單擲的高壓真空開關、兩個高壓二極管及控制電路，所述的控制電路包括六個限流電阻、六個穩壓二極管、四個半導體開關管、四個驅動器及兩個控制器；第一高壓二極管的負極和第二高壓二極管的正極均與岸基支纜相連，第一高壓二極管的正極連接高壓真空開關的輸入端，高壓真空開關的輸出端連接接駁盒，第二高壓二極管的負極與第一限流電阻的一端、第二限流電阻的一端、第三限流電阻的一端、第四限流電阻的一端、第五限流電阻的一端及第六限流電阻的一端連接，第一限流電阻的另一端與第一穩壓二極管的負極連接，第一穩壓二極管的正極與第一驅動器的供電正端連接，第一驅動器的驅動端與第一半導體開關管的柵極連接，第二限流電阻的另一端與第二穩壓二極管的負極連接，第二穩壓二極管的正極與第一半導體開關管的漏極端和第二驅動器的供電正端連接，第二驅動器的驅動端與第二半導體開關管的柵極連接，第三限流電阻的另一端與第三穩壓二極管的負極和第一控制器的供電正端端口連接，第三穩壓二極管的正極、第一控制器的供電負端端口與第二半導體開關管的漏極連接，第一控制器的兩個I/O驅動端口分別與高壓真空開關的閉合控制線圈的兩端連接，第四限流電阻的另一端與第四穩壓二極管的負極連接，第四穩壓二極管的正極與第三驅動器的供電正端連接，第三驅動器的驅動端與第三半導體開關管的柵極連接，第五限流電阻的另一端與第五穩壓二極管的負極連接，第五穩壓二極管的正極與第三半導體開關管的漏極和第四驅動器的供電正端連接，第四驅動器的驅動端與第四半導體開關管的柵極連接，第六限流電阻的另一端與第六穩壓二極管的負極和第二控制器的供電正端端口連接，第六穩壓二極管的正極、第二控制器的供電負端端口與第四半導體開關管的漏極連接，第二控制器的另兩個I/O驅動端口分別與高壓真空開關的斷開控制線圈的兩端連接，第一半導體開關管的源極、第二半導體開關管的源極、第三半導體開關管的源極、第四半導體開關管的源極以及第一驅動器的供電負端、第二驅動器供電負端、第三驅動器供電負端、第四驅動器供電負端均接海水地。

上述技術方案中，所述的四個半導體開關管可以為MOSFET開關管；所述的四個驅動器可以為MOSFET開關管驅動芯片。

所述的四個半導體開關管可以為IGBT開關管；所述的四個驅動器可以為IGBT開關管驅動芯片。

所述的兩個控制器可以為單片機。

上述裝置中的高壓真空開關是一個單刀單擲具備保持功能的繼電器，有兩個控制線圈，一個控制線圈用于控制高壓真空開關的斷開，另外一個線圈控制高壓真空開關的閉合。當高壓真空開關處于一個控制狀態，只有另外一個線圈上電時，該真空開關的控制狀態才會發生改變。

當岸基供給正向電壓時，該裝置兩個控制線圈相應的兩個控制電路可以對岸基供給的正向電壓進行選擇/截止，決定高壓真空開關的控制線圈的是否可以使能，當岸基供給的正向電壓處于控制電路設定的使能電壓窗口內時，相應的控制器的供電支路形成一個完整的電流回路，控制器通過穩壓二極管獲得電能，控制器驅動高壓真空開關的控制線圈開始充電，觸發高壓真空開關的相應動作。

工作原理具體如下：

本發明公開的一種海底觀測網接駁盒聯網裝置利用不同等級的正向電壓（相對海水地）作為控制信號，假設海底觀測網存在N個接駁盒，則需要2N個不同等級的正向電壓作為該海底觀測網接駁盒聯網裝置的控制信號。