[发明专利]一种水下探测传感器中介装置

说明书

本发明涉及一种水下探测传感器中介装置，包括水上模块，水上模块包括扩展单元和第一控制单元，扩展单元扩展出至少一个串口单元，串口单元与第一控制单元电性连接；水下模块，水下模块包括隔离单元、第二控制单元和至少一个串口总线收发器，隔离单元通过第一水密线缆与第一控制单元电性连接，第二控制单元电性连接于隔离单元，串口总线收发器电性连接于第二控制单元。本发明通过采用水上模块和水下模块分离的方式，并分别对电源和通信进行物理隔离，解决了现有水下探测中因传感器差异导致连接困难、电源噪声或复杂电磁环境水况的耦合噪声过大导致传感器稳定性和可靠性差的技术问题。

技术领域

本发明属于水下探测技术领域，尤其涉及一种船只拖曳的水下探测传感器中介装置。

背景技术

当今海洋污染越发严重，人们对海洋环境监测的需求越发迫切。利用船只搭载如叶绿素、后向散射、水中油、溶解氧等原位生态传感器监测海洋水体环境是海洋污染监测中的常用手段，但不同航次或不同的任务所需搭载的传感器组合不同，传感器的品牌和型号也多种多样，每种传感器都有各自的操作软件，导致海试时传感器的连接和操作困难重重。而且船上电源多采用修正正弦波逆变器供电，其输出的信号含有的高频噪声会对精密仪器产生影响，导致传感器的稳定性和可靠性大幅下降。

发明内容

针对相关技术中存在的不足之处，本发明提供了一种水下探测传感器中介装置，以解决现有水下探测中因传感器差异导致连接困难、电源噪声或复杂电磁环境水况的耦合噪声过大导致传感器稳定性和可靠性差的技术问题。

本发明提供一种水下探测传感器中介装置，包括：水上模块，水上模块包括扩展单元和第一控制单元，扩展单元扩展出至少一个串口单元，串口单元与第一控制单元电性连接；水下模块，水下模块包括隔离单元、第二控制单元和至少一个串口总线收发器，隔离单元通过第一水密线缆与第一控制单元电性连接，第二控制单元电性连接于隔离单元，串口总线收发器电性连接于第二控制单元。

在其中一些实施例中，扩展单元经USB线缆与探测器控制端连接，并通过USB转串口芯片扩展出串口单元。

在其中一些实施例中，隔离单元包括通信隔离单元，第一控制单元依次经过第一水密线缆和通信隔离单元与第二控制单元连接。

在其中一些实施例中，第一控制单元和第二控制单元之间进行首次通信时，通过采用不同的波特率进行传输以计算误码率，并根据误码率确定传输速率。

在其中一些实施例中，水上模块具有第一电源，分别为扩展单元、第一控制单元和串口单元供电；水下模块具有第二电源，分别为第二控制单元、串口总线收发器和探测器供电。

在其中一些实施例中，隔离单元包括电源隔离单元，第一电源依次经过第一水密线缆和电源隔离单元与第二电源连接。

在其中一些实施例中，扩展单元为USB-HUB。

在其中一些实施例中，第一控制单元为MCU，通过USB线缆与探测器控制端连接，用于编码探测器控制端的命令和解码探测器的数据。

在其中一些实施例中，第二控制单元为MCU，通过第二水密线缆与探测器连接，用于解码探测器控制端的命令和编码探测器的数据。

基于上述技术方案，本发明通过实现一种水下探测传感器中介装置，可以用于船只拖曳多个生态传感器的集成与隔离，能够适应多水下生态传感器临时组合的海上试验工作，无需了解传感器具体的通信内容协议，无需编写复杂的PC端集成软件，适应性强、物理连接简单、时间成本低，具有减少多个传感器连接复杂度、自适应传输速率、屏蔽逆变交流电中高频电磁干扰等优点，具体包括以下优点：

1.采用水上模块和水下模块分离的方式，水上模块实现各传感器PC端操作软件的独立连接，水下模块实现各传感器的集成和数据分发；

2)水上模块和水下模块会通过预设的程序采用不同的波特率传输一段数据，计算误码率，从而自适应选择合适的传输速率；