[發明專利]一種新型潛標數據采集系統

有效

• 申請號: 201710500438.X
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107449405B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 闞光明;陳自力;劉保華;裴彥良;連艷紅
• 申請（專利權）人: 國家海洋局第一海洋研究所;西安虹陸洋機電設備有限公司
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種新型潛標數據采集系統，其特征在于：包括：電池倉、主控處理器、GPS接收機、千兆以太網接口模塊和至少一個數據采集板；所述電池倉用于為各用電模塊進行供電，所述GPS接收機與所述主控處理器的輸入端連接，所述千兆以太網接口模塊的輸入端與所述主控處理器的輸入端連接，所述千兆以太網接口模塊的輸出端通過總線與上位機連接；

所述數據采集板包括水聽傳感器、前端驅動電路、AD轉換電路、時鐘模塊、DA轉換電路、FPGA、ARM處理器和存儲模塊，所述水聽傳感器的輸出端通過所述前端驅動電路與所述AD轉換電路的輸入端連接，所述AD轉換電路的輸出端與所述FPGA的輸入端連接，所述FPGA與所述ARM處理器相接，所述存儲模塊與所述ARM處理器的輸出端連接，所述DA轉換電路的輸入端與所述FPGA的輸出端連接，所述DA轉換電路的輸出端與所述時鐘模塊的輸入端連接，所述時鐘模塊的輸出端與所述FPGA的輸入端連接，所述ARM處理器與所述主控處理器相接；

所述新型潛標數據采集系統的工作過程：

每個數據采集板的水聽傳感器用于實時檢測聲波信號，并將檢測到的模擬聲波信號通過前端驅動電路進行放大后輸入至AD轉換電路，由AD轉換電路轉換為數字聲波信號后輸入至FPGA，再由FPGA傳輸至ARM處理器，由ARM處理器存儲至存儲模塊中，完成了每個數據采集板的采集過程；且每個數據采集板的ARM處理器還將接收到的數字聲波信號發送至主控處理器，由主控處理器通過千兆以太網接口模塊傳輸至上位機，使得上位機根據接收到的數字聲波信號對各數據采集板進行監控，確保各數據采集板正常工作；

GPS接收機用于提供高精度的授時信息，并將授時信息發送至主控處理器，由主控處理器最終發送至每個數據采集板的FPGA，每個數據采集板的FPGA根據時鐘模塊和接收到的授時信息設置DA轉換電路的輸出電壓，從而調整時鐘模塊的振蕩頻率，達到對時鐘校準的目的，實現了每個數據采集板的同步觸發輸入和同步觸發輸出，即實現了整個潛標數據采集系統的同步采集和控制。

2.根據權利要求1所述的一種新型潛標數據采集系統，其特征在于：所述主控處理器包括芯片XC7Z020-2CLG400I。

3.根據權利要求2所述的一種新型潛標數據采集系統，其特征在于：所述GPS接收機包括Lassen LP GPS時間接收器。

4.根據權利要求3所述的一種新型潛標數據采集系統，其特征在于：所述千兆以太網接口模塊包括芯片88E1340S。

5.根據權利要求4所述的一種新型潛標數據采集系統，其特征在于：所述FPGA的型號為ALG1000，所述ARM處理器采用STM32F207系列的ARM芯片。

6.根據權利要求5所述的一種新型潛標數據采集系統，其特征在于：所述水聽傳感器的型號為TL-30DS。

7.根據權利要求6所述的一種新型潛標數據采集系統，其特征在于：所述AD轉換電路包括型號為ADS1263IPW的模數轉換器。

8.根據權利要求7所述的一種新型潛標數據采集系統，其特征在于：所述時鐘模塊包括恒溫晶體振蕩器OCXO，所述DA轉換電路包括型號為AD5331的數模轉換器。

9.根據權利要求8所述的一種新型潛標數據采集系統，其特征在于：所述存儲模塊包括SDIO接口電路和SD卡，所述ARM處理器通過所述SDIO接口電路與所述SD卡連接。

10.根據權利要求1-9任一項所述的一種新型潛標數據采集系統，其特征在于：所述電池倉包括八組電池組，每組所述電池組均由雙節ER34615M電芯組成。