[实用新型]海底观测网节点电路控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于海洋观测系统技术领域，具体地说，是涉及一种用于监测海洋生态环境的海底观测网络节点电路控制系统。

背景技术

目前人类对海洋尤其是深海的认识依然肤浅，主要原因在于缺乏有效的观测手段，特别是缺乏对发生在海洋内部和海底的地球物理、化学及生物等演化过程的观测手段。传统的海洋观测主要采用“母船+运动平台+观测仪器”的方式，获得的是有限时间内三维空间的数据。而发生于海洋内部以及海底的地球物理、化学以及生物等过程具有明显的包括时间和空间在内的四维特征，采用小区域短时间观测手段所获取的信息远远不能满足描述刻画这些过程的时空分辨率要求。为了全面了解这些过程，必须建立远距、广泛、连续和交互式的水下观测设备网络，实现实时、四维的水下观测。而现有的海洋探测装置和仪器还无法实现长时间的连续观测任务。

发明内容

本实用新型为了克服传统海洋探测装置和仪器无法进行连续观测的缺陷，提供了一种海底观测网节点电路控制系统，实现了对海洋的全天候、长期、连续的自动监测。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种海底观测网节点电路控制系统，包括海岸基站和至少一个海底观测平台，所述海岸基站通过光电复合缆与所述的海底观测平台相连接，通过光电复合缆中的电缆向海底观测平台输出供电电源，并通过光电复合缆中的光纤与海底观测平台进行数据通讯。

其中，在所述海底观测平台上设置有连接所述光电复合缆的节点控制舱、以及与所述节点控制舱相连接的执行机构和后备电源。

进一步的，在所述节点控制舱上设置有水密接头，通过水密接头连接所述的光电复合缆。

又进一步的，在所述节点控制舱中设置有节点控制板、搭载传感器、以太网交换机、高压电源模组和低压电源转换板；所述高压电源模组连接光电复合缆中的电缆，对接收到的供电电源进行降压变换后输出至低压电源转换板以生成海底观测平台上各低压用电负载所需的工作电源；所述节点控制板分别连接搭载传感器和以太网交换机，并通过以太网交换机连接光电复合缆中的光纤，进而与海岸基站建立通讯链路。

再进一步的，在所述节点控制舱中还设置有与所述节点控制板相连接的输入输出控制板，所述输入输出控制板同时与所述的搭载传感器相连接，反馈搭载传感器的电源状况给所述的节点控制板，并根据节点控制板输出的指令控制搭载传感器的电源通断。

此外，所述输入输出控制板还连接后备电源，控制后备电源在所述高压电源模组或低压电源转换板输出电源异常时，向海底观测平台上各低压用电负载输出工作电源，维持节点控制舱不间断运行。

更近一步的，所述输入输出控制板连接机械夹具等执行机构，所述节点控制板连接摄像头。

作为所述节点控制板的一种优选设计方案，在所述节点控制板上设置有中央处理器、以太网控制器、串口通讯电路和模数转换电路；所述中央处理器一方面通过以太网控制器连接以太网交换机，另一方面分别通过串口通讯电路和模数转换电路与不同类型的搭载传感器对应连接，接收搭载传感器反馈的采样数据。

进一步的，在所述节点控制板上还设置有输入输出控制接口，所述中央处理器通过所述的输入输出控制接口连接输入输出控制板。

优选的，所述摄像头可以直接与中央处理器相连接，将录制的视频图像反馈给中央处理器。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的海底观测网节点电路控制系统通过组网，可以形成水下分布式传感器网络，实现对不同海域的不同海洋参数的实时采集。海岸基站通过光电复合缆不仅可以与分布在不同海域的海底观测平台进行数据通讯，而且可以为海底观测平台提供能源供给，以确保海底观测平台能够对海洋内部及海底实施全天候、长期、连续的自动监测。此外，电路控制系统中留有的丰富通用接口，为不同层面海洋监测研究设备提供了差异性支持，为海洋科研人员远程长期获取海底实时观测信息提供了重要的技术支撑平台。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的海底观测网节点电路控制系统的整体架构图；

图2是图1中海底观测平台的组建结构框图；

图3是图2中节点控制板的组建结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。