[发明专利]一种基于恒流供电的海底观测网主基站

摘要

本发明公开了一种基于恒流供电的海底观测网主基站，所述主基站串联在主干网海缆中；所述主基站通过海缆终端盒分别与岸基站及相邻主基站连接；所述主基站包括：水下电源和通信控制模块；所述水下电源用于将岸基站提供的恒流电源转换成主基站的供电电源和若干备份供电电源，并为通信控制模块输出直流恒压电源，还用于控制主基站的入网和离网；所述通信控制模块用于通过主控备份的方式监控主基站的内部状态，将状态信息和外接设备上传的数据发送至岸基站；还用于当内部状态出现故障时，接收岸基站的指令进行故障隔离。本发明提出的恒流供电型海底观测网主基站具有大功率和高可靠性的优点，避免了恒压供电型主基站抗海缆故障能力弱、鲁棒性不强的问题。

主权项

1.一种基于恒流供电的海底观测网主基站，其特征在于，所述主基站串联在主干网海缆中；所述主基站通过不同的海缆终端盒分别与岸基站及相邻主基站连接；所述主基站包括：水下电源和通信控制模块；/n所述海缆终端盒用于在海缆接入主基站前进行光电分离，海缆中的导电铜体在海缆终端盒中与光纤分离，并单独通过海缆芯体连接到水下电源，该海缆芯体采用主干海缆的内部芯体，可承受10kV级高压；光纤通过光纤线缆连接到通信控制模块；/n所述水下电源用于将岸基站提供的恒流电源转换成主基站的供电电源和若干备份供电电源，并为通信控制模块输出直流恒压电源，还用于控制主基站的入网和离网；/n所述通信控制模块用于通过主控备份的方式监控主基站的内部状态，将状态信息和外接设备上传的数据发送至岸基站；还用于当内部状态出现故障时，接收岸基站的指令进行故障隔离；/n所述水下电源包括：相互连接的分支隔离模块和电源转换模块；/n所述分支隔离模块包括：取电电路、分支开关控制单元、2个接地开关电路、第一继电器(S1)、第二继电器(S2)和通讯转换接口；/n所述取电电路：串联在主干网海缆中，用于从恒流主干网中获得电能；所述取电电路内部包括稳压二极管D1、稳压二极管D2和第一电容(C1)；两个稳压二极管采用背靠背的连接方式，所述电容(C1)采用并联方式连接在所述两个稳压二极管的2个阴极上；/n所述接地开关电路：用于实现主干线路发生故障后的接地，2个接地开关电路为第一接地开关电路和第二接地开关电路；所述第一接地开关电路包括串联的第四继电器(S4)和第一吸收电阻(R1)，再与第三继电器(S3)并联；所述第二接地开关电路包括串联的第六继电器(S6)和第二吸收电阻(R2)，再与第五继电器(S5)并联；/n所述第一继电器(S1)、第二继电器(S2)与电源转换模块并联接入到主干网中，当主基站出现故障时，所述第一继电器(S1)和第二继电器(S2)用于实现主基站的隔离；在分支隔离模块接入主干网海缆的初始时刻第三继电器(S3)处于闭合状态，第一继电器(S1)、第二继电器(S2)、第四继电器(S4)、第五继电器(S5)、第六继电器(S6)处于断开状态，主干网海缆通过电源转换模块、第三继电器(S3)与海水形成闭合电流回路；/n所述分支开关控制单元：与取电电路连接，用于对分支隔离模块内部进行供电；对六个继电器的开关进行控制；/n所述分支开关控制单元包括：隔离型DC/DC电源、开关控制电路、降压滤波电路、微控制器电路、电压和电流采集电路和RS485子单元；所述隔离型DC/DC电源用于将12V不稳定电压转换为12V稳定电压，一路为开关控制电路供电，另一路经过降压滤波电路后为微控制器供电，所述微控制器分别连接电压和电流采集电路和RS485子单元，用于实现对主基站电压和电流的监控以及与通信控制模块的通信，所述微控制器的输出连接开关控制电路，用于控制分支开关的切换；/n通讯转换接口：用于采用RS485协议实现分支隔离模块与通信控制模块之间的通信。/n