[发明专利]一种深水平台测量控制系统

说明书

本发明公开了一种深水平台测量控制系统，特别是一种在大深度海水环境中使用的测量控制系统。系统包括密封舱装置、参数测量装置、主控电路、控制执行装置。其中密封舱装置包括密封舱体、前后端盖，参数测量装置包括电子罗盘、水温传感器、位置检测器，控制执行装置包括继电器、电机驱动器。该测量控制系统能够对深水平台的姿态角度、外界水温、运动部件是否到位进行测量，并对液压缸、液压马达、电机等执行部件进行准确控制，整个测量控制系统具有良好的密封性能和耐海水腐蚀能力，能够在大深度海水环境中长期稳定地工作。

技术领域

本发明涉及大深度海水环境的深水平台测量控制系统领域，特别是涉及一种深水平台测量控制系统。

背景技术

自治式深水机器人（简称AUV）在海洋探测、深水施工等领域发挥着重要的作用，但是由于其自身携带的能源有限，难以长时间地连续工作，通常需要打捞上岸进行充电。而深水对接装置能够在深水与AUV进行对接，继而完成充电和数据交换。由于对接装置在深海中与AUV进行对接时，需要完成一系列对接动作，因此需要相关的测量控制系统。而深水平台测量控制系统能够在大深度海水坏境中长期、稳定地工作，实现对对接装置和环境的参数测量及控制。因此，深水平台测量控制系统对于对接装置成功完成与AUV的对接具有极为重要的作用。

目前适用于大深度海水环境的深水平台测量控制系统很少，且具体实现形式和应用的对象均与本发明涉及的深水平台测量控制系统。申请号为CN201610574013.9，名称为“一种深水采油树智能化控制系统及其控制方法”的专利文件与本发明涉及的深水平台测量控制系统系统同样适用于深水环境，但是其原理、系统组成等均与本发明不同，主要应用于海洋石油开采技术领域。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供一种深水平台测量控制系统，能够对对接装置和环境的进行参数测量及控制，使对接装置成功完成与AUV的对接，深水平台测量控制系统具有良好的密封性能及耐海水腐蚀性能，能够在大深度海水坏境中长期、稳定地工作，为达此目的，本发明提供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；