[发明专利]一种深水平台测量控制系统

权利要求书

1.一种深水平台测量控制系统，所述控制系统包括控制系统密封舱装置、参数测量装置、主控芯片电路、控制执行装置和上位机，其特征在于；

所述主控芯片电路和控制执行装置安装在控制系统密封舱装置内，通过水密电缆与外界参数测量装置、上位机进行数据传输，所述控制系统密封舱装置包括密封舱壳体、密封舱前端盖、密封舱后端盖和O型密封圈，所述密封舱壳体和密封舱前、后端盖间放有O型密封圈并通过螺栓连接；

所述参数测量装置包括电子罗盘、水温传感器和位置检测器，电子罗盘对深水平台的俯仰角、横滚角和航向角进行实时测量，电子罗盘通过RS232串口通信将深水平台的角度数据传给主控芯片；水温传感器贴在在控制系统密封舱内表面，沿圆周方向布置4个，水温传感器通过检测控制系统密封舱壳体的温度来间接测量外界海水温度，测量时应在控制系统密封舱装置放入海水中一段时间后进行，保证密封舱壳体的温度与外界海水温度一致，水温传感器输出信号为4-20mA电流信号，通过电流/电压转换电路后将其转换为电压信号并通过A/D转换将温度数据输入给主控芯片，主控芯片经过线性转换后得到每个水温传感器的温度并将其求算术平均值作为外界海水温度；所述位置传感器为接近开关，安装在液压缸行程两端极限位置，垂直于液压缸活塞杆，并进行接近开关信号采集，每路光耦有四个引脚，左侧两个引脚与接近开关的正极和信号线连接，右侧两个引脚分别与3.3V高电平和主控芯片I/O口相连，开始时这些I/O口被置为高电平，当接近开关检测到金属物体时，光耦左侧引脚间形成24V电压，右侧两个引脚导通，I/O口的电平被拉低，主控芯片不断检测I/O口电压变化，从而能够判断接近开关是否检测到金属物体，主控芯片检测到I/O口电平变化后，通过串口通信将数据发送给上位机界面进行显示，从而实现接近开关对液压缸活塞杆运动到位的检测，光耦将接近开关的工作电路与主控芯片进行隔离，防止接近开关发生短路时对整体控制系统造成影响；

所述主控芯片电路包括主控芯片、JTAG接口电路、晶振电路、复位电路， JTAG接口电路用于程序的下载和在线调试，JTAG接口电路外部加入阻值均为10KΩ上拉和下拉电阻，增加系统在调试过程中的稳定性，主控芯片电路通过RS485接口与上位机进行数据传输及交换，能够在水面上对各种参数进行读取并输入控制指令传输到主控芯片对继电器模块和电机驱动器进行控制，确保实现远距离数据传输及控制；

所述控制执行装置包括继电器模块、电机驱动器。

2.继电器模块为高电平触发，通过主控芯片的I/O口直接输出高低电平实现对继电器的控制，继电器设置为常开模式，液压回路工作时，主控芯片发出高电平，继电器吸合，电磁换向阀开启，从而使液压马达或液压缸等执行元件工作。

3.根据权利要求1所述的一种深水平台测量控制系统，其特征在于：所述电子罗盘对深水平台的俯仰角、横滚角和航向角进行实时测量时，采用一根长度为2m的不锈钢支架将密封后的电子罗盘从深水平台支出，将电子罗盘支出后远离磁性物质。

4.根据权利要求1所述的一种深水平台测量控制系统，其特征在于：所述密封舱壳体材料使用Q235，并对表面进行镀铬处理。

5.根据权利要求1所述的一种深水平台测量控制系统，其特征在于：采用TLP521-4型光耦进行接近开关信号采集。

6.根据权利要求1所述的一种深水平台测量控制系统，其特征在于：所述主控芯片采用STM32 F103系列。