[實(shí)用新型]一種水下接駁盒冗余控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201822247067.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN209231730U
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳國才;李遙;華波;張歡;韋佳利;王萌;高菲;顏晗;徐皚冬;劉明哲;王志平;王晨曦;閆炳均
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院;中船海洋探測(cè)技術(shù)研究院有限公司;中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所
• 主分類號(hào): G05B9/03
• 分類號(hào): G05B9/03
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

一種水下接駁盒冗余控制系統(tǒng)，包括結(jié)構(gòu)相同的第一控制器與第二控制器，第一控制器和第二控制器之間采用更換脈沖信號(hào)進(jìn)行通信；在正常工作狀態(tài)下，所述第一控制器作為主控制器，所述第二控制器作為從控制器對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；當(dāng)所述第一控制器出現(xiàn)故障時(shí)，第一控制器發(fā)送更換脈沖信號(hào)至所述第二控制器，所述第二控制器接收所述更換脈沖信號(hào)，所述第二控制器作為主控制器，所述第一控制器作為從控制器對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。該控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，兩個(gè)控制器采用結(jié)構(gòu)完全相同的設(shè)計(jì)，均可作為主/從控制器，方便切換，并可在故障發(fā)生的第一時(shí)間切換主控制器，避免水下接駁盒因單個(gè)控制器故障而無法正常工作，能夠高效的提高整個(gè)水下接駁盒的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及水下接駁盒控制器容錯(cuò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水下接駁盒冗余控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

海底觀測(cè)系統(tǒng)按觀測(cè)范圍可以分為海底觀測(cè)站、海底觀測(cè)鏈和海底觀測(cè)網(wǎng)。海底觀測(cè)網(wǎng)利用光電復(fù)合纜傳輸能量和信息，將各種海洋觀測(cè)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，把觀測(cè)平臺(tái)放置在海底，打破了能量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)南拗疲瑢?shí)現(xiàn)了對(duì)海洋的長期、實(shí)時(shí)、連續(xù)、原位觀測(cè)。海底觀測(cè)網(wǎng)的提出和實(shí)施，使得大范圍、長時(shí)間、連續(xù)、立體的海洋觀測(cè)成為可能，為深入了解地球內(nèi)部地質(zhì)演變過程、海洋宏觀尺度物理化學(xué)變化、地震監(jiān)測(cè)、海嘯預(yù)報(bào)等科學(xué)研究提供了一種全新的研究途徑。

接駁盒是海底觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)重要的水下管理節(jié)點(diǎn)，主要功能是中繼和分配：它將岸基站供電設(shè)備傳輸?shù)闹绷麟娊?jīng)過變換，轉(zhuǎn)換為可以供觀測(cè)設(shè)備使用的電能，通過接駁盒上的水下濕插拔接口為觀測(cè)設(shè)備供電。同時(shí)與岸基站通信：執(zhí)行岸基站發(fā)出的控制指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)水下觀測(cè)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制；將觀測(cè)設(shè)備采集的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息實(shí)時(shí)上傳至岸基站供科研人員分析處理。觀測(cè)設(shè)備是指安裝于接駁盒上的各種觀測(cè)設(shè)備，包括壓力傳感器、聲納、多普勒水流剖面儀、溫鹽深探測(cè)儀以及地震儀等，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)海底物理、化學(xué)參數(shù)及地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的實(shí)時(shí)連續(xù)觀測(cè)。冗余技術(shù)作為重要的容錯(cuò)技術(shù)之一，是提高整機(jī)以及系統(tǒng)可靠性的一種重要設(shè)計(jì)技術(shù)。由于控制器是控制系統(tǒng)的核心，因此控制器實(shí)現(xiàn)冗余對(duì)于控制系統(tǒng)的高可靠性有著重要作用。可見，目前迫切需要本領(lǐng)域技術(shù)人員解決的技術(shù)問題為提供一種水下接駁盒控制器冗余方案。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是：本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種水下接駁盒冗余控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中迫切需解決的水下接駁盒控制器冗余的問題。

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是：一種水下接駁盒冗余控制系統(tǒng)，包括結(jié)構(gòu)相同的第一控制器與第二控制器，第一控制器和第二控制器之間采用更換脈沖信號(hào)進(jìn)行通信；在正常工作狀態(tài)下，所述第一控制器作為主控制器，所述第二控制器作為從控制器對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；當(dāng)所述第一控制器出現(xiàn)故障時(shí)，第一控制器發(fā)送更換脈沖信號(hào)至所述第二控制器，所述第二控制器接收所述更換脈沖信號(hào)，所述第二控制器作為主控制器，所述第一控制器作為從控制器對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

在所述正常工作狀態(tài)下，所述第一控制器和所述第二控制器同時(shí)接收輸入數(shù)據(jù)；所述第一控制器執(zhí)行控制邏輯對(duì)所述輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，所述第一控制器將全部邏輯運(yùn)算數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿龅诙刂破鳎凰龅诙刂破鹘箞?zhí)行控制邏輯，所述第二控制器接收并存儲(chǔ)所述第一控制器發(fā)送的邏輯運(yùn)算數(shù)據(jù)；所述第一控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出，所述第二控制器禁止進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出。

當(dāng)所述第一控制器出現(xiàn)故障時(shí)，所述第二控制器與所述第一控制器同時(shí)接收輸入數(shù)據(jù)；所述第二控制器執(zhí)行控制邏輯對(duì)所述輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，所述第二控制器將全部邏輯運(yùn)算數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿龅谝豢刂破鳎凰龅谝豢刂破鹘箞?zhí)行控制邏輯，所述第一控制器接收并存儲(chǔ)所述第二控制器發(fā)送的邏輯運(yùn)算數(shù)據(jù)；所述第二控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出，所述第一控制器禁止進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出。

所述第一控制器與所述第二控制器均包括信號(hào)連接的數(shù)據(jù)輸入模塊、邏輯運(yùn)算模塊、數(shù)據(jù)暫存模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊以及數(shù)據(jù)輸出模塊。