[實用新型]深海移動平臺集成電控系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921853196.3
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN210895059U
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設計）人: 楊源;楊平宇;李攀峰;曾錦鋒;秦軻;于得水;張世陽
• 申請（專利權）人: 青島海洋地質研究所;浙江瀚陸海洋科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 萬桂斌

本實用新型所述的深海移動平臺集成電控系統(tǒng)，采取工控軟件和硬件操控臺雙路控制的操控結構與方式，用以實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)通訊及操控，實現(xiàn)提高控制水下螺旋槳推進移動、可視系統(tǒng)圖像傳輸和搭載設備操控能力的設計目的。主要包括有主控芯片，數(shù)據(jù)通訊單元，控制單元，數(shù)據(jù)采樣單元和推進器控制單元。其中，主控芯片采用STM32F103VET6芯片，STM32F103VET6芯片預留2路RS232及2路RS485通道，預留11路ADC及24路開關量；STM32F103VET6芯片的主控板卡由供電單元、通訊單元、控制單元及采樣單元組成。

技術領域

本實用新型是應用于深海沉積物取樣操作的新型移動平臺集成電控系統(tǒng)，屬于海洋觀測技術領域。

背景技術

目前在海洋觀測與研究領域，普遍地采用各類取樣裝置進行海底沉積物和巖石樣品的采集。取樣后，根據(jù)對樣品的物質成分、結構、構造等進行初步觀測與試驗以輔助研究海底地質分布等情況。

現(xiàn)有深海6000米級可移動平臺如ROV(遙控無人潛水器)、AUV(水下機器人)等，普遍地采取0浮力工作模式，搭載運載重量有限，因而無法完成大體量采樣作業(yè)；另外，深海機器人一般無法實現(xiàn)深海6000米大功率大口徑鉆機鉆進作業(yè)，設備功能較單一，不具備實現(xiàn)一機多用的應用潛力，如何通過設計改進而擴充更多種類、通用型的數(shù)據(jù)接口與顯示傳輸，目前尚還是未解決的技術難點問題；較為突出的是，現(xiàn)有深海機器人基本上不具備工控軟件與硬件操控臺多通道并行的操控功能。

有鑒于此，特提出本專利申請。

實用新型內容

本實用新型所述的深海移動平臺集成電控系統(tǒng)，在于解決上述現(xiàn)有技術存在的問題而采取工控軟件和硬件操控臺雙路控制的操控結構與方式，用以實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)通訊及操控，實現(xiàn)提高控制水下螺旋槳推進移動、可視系統(tǒng)圖像傳輸和搭載設備操控能力的設計目的。

為實現(xiàn)上述設計目的，所述深海移動平臺集成電控系統(tǒng)主要包括有主控芯片，數(shù)據(jù)通訊單元，控制單元，數(shù)據(jù)采樣單元和推進器控制單元。

其中，主控芯片采用STM32F103VET6芯片，STM32F103VET6芯片預留2路RS232及2路RS485通道，預留11路ADC及24路開關量；STM32F103VET6芯片的主控板卡由供電單元、通訊單元、控制單元及采樣單元組成。

進一步地，所述的數(shù)據(jù)通訊單元，UART通過電平轉換芯片轉成RS232和RS485，RS232串口選用MAX232，RS485串口選用MAX485。

所述的控制單元，GPIO用于控制繼電器吸合；繼電器一共有24路，包括2路推進器啟停開關、15路液壓閥控制開關、3路深海照明燈開關、3路深海攝像頭開關、1路高度計開關。

所述的數(shù)據(jù)采樣單元，ADC用于模擬量輸出傳感器的模數(shù)轉換工作，SPI總線掛載加速度計，PWM接口配置成輸入模式。

所述的推進器控制單元，由操縱盒、動力分配ECU、無刷電機組成。

綜上所述，本申請深海移動平臺集成電控系統(tǒng)具有的優(yōu)點是：

1、實現(xiàn)了深海移動平臺控制單元，可實現(xiàn)搭載鉆機、多管等大型采樣設備的對接與取樣操控，以彌補現(xiàn)有ROV水下機器人等采樣重量有限的缺陷，能夠實現(xiàn)微地形地貌勘查、探測與取樣；

2、能夠搭載巖心鉆機、多管取樣器以及箱式取樣器使用，實現(xiàn)多種樣品勘查與采樣；

3、能夠預留全景攝像與圖像拼接接口，360°空間立體視角，提高平臺運動操作視覺空間，以實現(xiàn)靈活操控取樣作業(yè)；

4、能夠完成深海6000米數(shù)據(jù)遠程傳輸與操控，實現(xiàn)了對巖心鉆機的搭載操控和滿足天然氣水合物鉆進探測需求，能夠適應更多的底質環(huán)境，工作性能更穩(wěn)定。

附圖說明