[發明專利]一種基于觀測中繼平臺的水下纜系恒流觀測系統

有效

• 申請號: 201710767440.3
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107741221B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 陳燕虎;孟小濤;楊燦軍;李德駿;金波;吳世軍
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00;G01D21/02;H02J13/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種基于觀測中繼平臺的水下纜系恒流觀測系統，其特征在于，包括：提供高壓恒流電源的第一岸基站、第二岸基站、連接所述第一岸基站與所述第二岸基站的供電與通信復合纜，所述復合纜上間隔串聯連接N個相同的觀測中繼平臺，每個觀測中繼平臺既能夠利用復合纜中的高壓導體提供的電能實現環境數據的監測，且能將該環境數據經復合纜傳輸至第一、二岸基站以實現海下環境數據與外界的通信，N為正整數。

2.如權利要求1所述的基于觀測中繼平臺的水下纜系恒流觀測系統，其特征在于，每個觀測中繼平臺均設有電能管理單元、數據中繼單元、環境監控單元以及數據轉換單元；所述電能管理單元的正負輸入端分別通過高壓輸電線連接于位于兩端的兩段復合纜的高壓導體上，且為數據中繼單元、環境監控單元以及數據轉換單元供電；所述數據中繼單元輸入輸出端口分別連接于位于兩端的兩段復合纜通信介質上，以實現岸基站與觀測中繼平臺內的觀測數據的通信和對下一級觀測中繼平臺的數據中繼；所述數據轉換單元將所述環境監測單元監測的環境數據經轉換后輸送至所述數據中繼單元以實現與岸基站的通信。

3.如權利要求1所述的基于觀測中繼平臺的水下纜系恒流觀測系統，其特征在于，所述觀測中繼平臺包括：

正極連接復合纜輸入端高壓導體、負極連接復合纜輸出端的高壓導體的電能管理單元，該電能管理單元包括穩壓模塊和多個并聯的電源轉換模塊的電能管理單元，用于對高壓導體提供的恒流電能變換成對應需求電壓，然后利用該需求電壓對數據中繼單元、環境監控單元、數據轉換單元提供供電電壓，其中穩壓模塊用于將復合纜上的恒流電能轉換為各電壓轉換模塊需求的輸入電壓，各電壓轉換模塊進而產生對應輸出電壓；

輸入端與輸出端均連接復合纜通信介質的數據中繼單元，通過以太網與所述環境監控單元、數據轉換單元相連。用于對本觀測中繼平臺的數據的聯網發送以及下一級觀測中繼平臺的數據中繼。

環境監控單元，用于采集密封腔體內的環境參數數據、海下環境參數數據。

包括多條并聯的負載控制通路的數據轉換單元，用于通過每個負載控制通路單獨對接入傳感器的供電和通信進行控制。

4.如權利要求3所述的基于觀測中繼平臺的水下纜系恒流觀測系統，其特征在于，所述負載控制通路包括并聯的負載供電電路和負載通信電路，其中，所述負載供電電路包括控制接入負載供電通斷的繼電器，過流、短路保護電路；所述負載通信電路包括依次連接的負載電壓電流采集電路、第二串口聯網模塊，所述負載電壓電流采集電路連接至環境監控單元；所述第二串口聯網模塊通過以太網線與數據中繼單元連接，且通過串口連接環境監控單元。

5.如權利要求4所述的基于觀測中繼平臺的水下纜系恒流觀測系統，其特征在于，所述過流、短路保護電路采用限流可編程的集成MOSFET實現。