海洋環(huán)境非接觸式通用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開的海洋環(huán)境非接觸式通用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)由傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀和終端通信控制器組成，傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀和終端通信控制器分別固定在系留海洋觀測平臺(tái)的塑包鋼纜上，傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀與水下海洋測量傳感器連接，終端通信控制器與海洋觀測平臺(tái)的數(shù)據(jù)記錄發(fā)射儀連接。傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀與終端通信控制器中各有由兩個(gè)半圓形磁環(huán)通過螺栓對接而成的信號(hào)耦合器。塑包鋼纜從每個(gè)信號(hào)耦合器中穿過，塑包鋼纜兩端和海水導(dǎo)通，與海水形成耦合回路。傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀實(shí)時(shí)采集觀測數(shù)據(jù)并由信號(hào)傳輸耦合回路傳輸給遠(yuǎn)處的終端通信控制器，終端通信控制器通過與其連接的海洋觀測平臺(tái)的數(shù)據(jù)記錄發(fā)射儀將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送出去。
【專利說明】海洋環(huán)境非接觸式通用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及海洋測量儀器，特別是涉及遠(yuǎn)距離非接觸方式的數(shù)據(jù)采集傳輸儀器裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]大尺度、多要素、長時(shí)序海洋水下環(huán)境實(shí)時(shí)觀測是構(gòu)建現(xiàn)代海洋環(huán)境立體監(jiān)測網(wǎng)的重要手段，而包含各種溫度、電導(dǎo)率、深度、葉綠素、海流等多要素的海洋水下傳感測量系統(tǒng)則是獲取海洋水下環(huán)境數(shù)據(jù)的重要組成部分。
[0003]實(shí)時(shí)獲取大尺度、多要素的海洋水下環(huán)境數(shù)據(jù)所采取的方式主要是通過科考船搭載各類多參數(shù)測量儀器到深遠(yuǎn)海進(jìn)行定期觀測，其優(yōu)點(diǎn)是觀測站位可以隨機(jī)改變。但是，其不足也顯而易見:一是這種方式受制于天氣影響，不能隨時(shí)觀測，而其所獲取的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)時(shí)序短、樣本少，難以滿足海洋科學(xué)研究、海洋災(zāi)害預(yù)警、海洋環(huán)境保護(hù)、軍事海洋環(huán)境保障對海洋環(huán)境即時(shí)數(shù)據(jù)的需求；二是動(dòng)用船只遠(yuǎn)航耗資巨大，常態(tài)化觀測時(shí)經(jīng)濟(jì)成本壓力使得航期、航程均受到不同程度影響。因此，國際上發(fā)達(dá)海洋國家目前主要開展由各種類型海洋環(huán)境觀測平臺(tái)(浮標(biāo)、潛標(biāo)、海底觀測平臺(tái))相互補(bǔ)充、構(gòu)筑立體觀測網(wǎng)對海洋環(huán)境進(jìn)行大尺度、多要素、長時(shí)序的常態(tài)化、業(yè)務(wù)化觀測。
[0004]現(xiàn)有大部分海洋水下環(huán)境測量儀器自身并不具備長距離、大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)哪芰?，因此在深遠(yuǎn)海監(jiān)測時(shí)，它們所觀測的海洋水下環(huán)境數(shù)據(jù)只能儲(chǔ)存在自身的數(shù)據(jù)記錄器中，無法實(shí)時(shí)將所觀測的數(shù)據(jù)在水下進(jìn)行長距離的傳輸。同時(shí)，因?yàn)椴煌瑖疑a(chǎn)、不同類型海洋水下環(huán)境測量儀器設(shè)備的硬件接口、軟件協(xié)議也各不相同，致使實(shí)際使用中沒有一種可以通用的水下數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)能夠與不同海洋測量儀器兼容并將其觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與長距離傳輸。
[0005]圖1顯示現(xiàn)有海洋水下環(huán)境測量儀器接入海洋環(huán)境觀測平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行自容測量的配置狀況。如圖1所示，在海洋環(huán)`境觀測平臺(tái)I的浮標(biāo)水下系留鋼纜3不同深度上固定了不同類別的自容式觀測的海洋測量儀器2，這些海洋測量儀器2的測量傳感器將所觀測的海洋水下環(huán)境數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在海洋測量儀器的數(shù)據(jù)記錄器中，無法實(shí)時(shí)將所觀測的數(shù)據(jù)傳輸出去。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]針對現(xiàn)有海洋水下環(huán)境測量儀器自身沒有實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸能力，本實(shí)用新型推出了海洋環(huán)境非接觸式通用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)，其目的在于利用海洋觀測平臺(tái)的系留塑包鋼纜與海水作為傳輸介質(zhì)，通過信號(hào)耦合器構(gòu)成信號(hào)感應(yīng)耦合回路完成數(shù)據(jù)的長距離傳輸。
[0007]本實(shí)用新型公開的海洋環(huán)境非接觸式通用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)由傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀和終端通信控制器組成，傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀和終端通信控制器分別固定在系留海洋觀測平臺(tái)的塑包鋼纜上，傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀與水下海洋測量傳感器連接，終端通信控制器與海洋觀測平臺(tái)的數(shù)據(jù)記錄發(fā)射儀連接。
[0008]傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀包括信號(hào)耦合器、數(shù)據(jù)采集傳輸模塊、電池倉、多用水密插座、耐壓水密殼體，信號(hào)稱合器、數(shù)據(jù)米集傳輸模塊、電池倉置于圓柱狀結(jié)構(gòu)的耐壓水密殼體內(nèi)，數(shù)據(jù)采集傳輸模塊連接電池倉、多用水密插座和信號(hào)耦合器，多用水密插座置于耐壓水密殼體上。 [0009]終端通信控制器包括信號(hào)耦合器、通信控制模塊、電池倉、耐壓水密殼體，信號(hào)耦合器、通信控制模塊、電池倉置于圓柱狀結(jié)構(gòu)的耐壓水密殼體內(nèi)，通信控制模塊連接電池倉和信號(hào)稱合器。
[0010]傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀與終端通信控制器中各有信號(hào)耦合器。信號(hào)耦合器由兩個(gè)半圓形磁環(huán)通過螺栓對接而成，其中一個(gè)為繞有漆包線圈的半圓形磁環(huán)，另一個(gè)半圓形磁環(huán)上沒有繞制線圈。終端通信控制器中信號(hào)耦合器的繞有線圈的半圓形磁環(huán)的線圈兩端與通信控制模塊連接，傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀中信號(hào)耦合器的繞有線圈的半圓形磁環(huán)的線圈兩端與數(shù)據(jù)采集傳輸模塊連接。
[0011]本實(shí)用新型涉及的海洋環(huán)境非接觸式通用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)終端通信控制器和傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀均由緊固件固定在塑包鋼纜上，多個(gè)傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀通過多用水密插座連接各類海洋水下環(huán)境測量儀器的海洋測量傳感器。塑包鋼纜從每個(gè)信號(hào)耦合器中穿過，塑包鋼纜兩端和海水導(dǎo)通，與海水形成耦合回路。傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀控制海洋水下環(huán)境測量儀器的工作狀態(tài)，實(shí)時(shí)采集觀測數(shù)據(jù)并由信號(hào)傳輸耦合回路傳輸給遠(yuǎn)處的終端通信控制器，終端通信控制器通過與其連接的海洋觀測平臺(tái)的數(shù)據(jù)記錄發(fā)射儀將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送出去。
[0012]本實(shí)用新型所涉及的海洋環(huán)境非接觸式通用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)卡在構(gòu)成信號(hào)傳輸耦合回路的普通塑包鋼纜上，傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀的安裝位置和數(shù)量均可以根據(jù)海洋水下環(huán)境測量儀器的設(shè)置進(jìn)行自主配置，具有使用靈活、便利的優(yōu)勢。其多用水密插座集成了標(biāo)準(zhǔn)RS232、RS485等當(dāng)前大部分水下環(huán)境測量儀器廣為采用的國際標(biāo)準(zhǔn)接口，具有兼容性高、使用范圍大的特殊優(yōu)勢。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有海洋水下環(huán)境測量儀器進(jìn)行自容測量的配置示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型的傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀的外部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型的終端通信控制器的外部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型與海洋水下測量傳感器的配置示意圖。
[0017]圖中標(biāo)記說明:
[0018]1、海洋環(huán)境觀測平臺(tái)2、海洋測量儀器
[0019]3、系留鋼纜4、海底
[0020]5、6、多用水密插座7、8、緊固件
[0021]9、10、耐壓水密殼體11、數(shù)據(jù)采集傳輸模塊
[0022]12、通信控制模塊13、14、電池倉
[0023]15、16、信號(hào)耦合器17、終端通信控制器
[0024]18、海洋測量傳感器19、傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀[0025]20、塑包鋼纜【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)一步說明。
[0027]圖2和圖3分別顯示本實(shí)用新型的傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀和終端通信控制器的外部結(jié)構(gòu)。圖4顯示本實(shí)用新型在海洋環(huán)境觀測平臺(tái)與海洋水下測量傳感器的配置狀況。
[0028]如圖所示，本實(shí)用新型涉及的海洋環(huán)境非接觸式通用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)由傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀19和終端通信控制器17構(gòu)成，傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀19和終端通信控制器17分別固定在系留海洋環(huán)境觀測平臺(tái)的塑包鋼纜20上，傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀19與海洋測量傳感器18連接，終端通信控制器17與海洋環(huán)境觀測平臺(tái)I的數(shù)據(jù)記錄發(fā)射儀連接。
[0029]傳感器數(shù)據(jù)米集傳輸儀19包括信號(hào)稱合器15、數(shù)據(jù)米集傳輸模塊11、電池倉13、多用水密插座5、耐壓水密殼體9,信號(hào)稱合器15,數(shù)據(jù)米集傳輸模塊11、電池倉13置于圓柱狀結(jié)構(gòu)的耐壓水密殼體9內(nèi)，數(shù)據(jù)采集傳輸模塊11連接電池倉13、多用水密插座5和信號(hào)率禹合器15,多用水密插座5安裝在耐壓水密殼體9的一端,信號(hào)稱合器15安裝在耐壓水密殼體9的另一端，緊固件7用螺栓固定于耐壓水密殼體9的側(cè)壁上。
[0030]終端通信控制器17包括信號(hào)稱合器16、通信控制模塊12、電池倉14、多用水密插座6，信號(hào)耦合器16、耐壓水密殼體10，通信控制模塊12、電池倉14置于圓柱狀結(jié)構(gòu)的耐壓水密殼體10內(nèi)，通信控制模塊12連接電池倉14，信號(hào)耦合器16和多用水密插座6，多用水密插座6安裝在耐壓水密殼體10的一端，信號(hào)耦合器16安裝在耐壓水密殼體10的另一端，緊固件8用螺栓固定于耐壓水密殼體10的側(cè)壁上。
[0031]傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀19與終端通信控制器17中分別有信號(hào)耦合器15和信號(hào)耦合器16。信號(hào)耦合器15、16由兩個(gè)半圓形磁環(huán)通過螺栓對接而成，其中一個(gè)為繞有漆包線圈的半圓形磁環(huán)，另一個(gè)半圓形磁環(huán)上沒有繞制線圈。終端通信控制器17中信號(hào)耦合器16的繞有線圈的半圓形磁環(huán)的線圈兩端與通信控制模塊12連接，傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀19中信號(hào)耦合器15的繞有線圈的半圓形磁環(huán)的線圈兩端與數(shù)據(jù)采集傳輸模塊11連接。
[0032]本實(shí)用新型涉及的海洋環(huán)境非接觸式通用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)終端通信控制器17和傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀19分別由緊固件7、8固定在塑包鋼纜20上，各類海洋水下環(huán)境測量儀器通過多用水密插座5與傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀19連接，終端通信控制器17通過多用水密插座6與海洋環(huán)境觀測平臺(tái)I的數(shù)據(jù)記錄發(fā)射儀連接。塑包鋼纜20從每個(gè)信號(hào)耦合器中穿過，塑包鋼纜20兩端和海水導(dǎo)通，與海水形成耦合回路。傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀19控制海洋水下環(huán)境測量儀器的工作狀態(tài)，并實(shí)時(shí)采集其觀測數(shù)據(jù)經(jīng)由信號(hào)傳輸耦合回路，傳輸給遠(yuǎn)處的終端通信控制器17。終端通信控制器17與所有固定于塑包鋼纜20上的傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀19進(jìn)行雙向?qū)崟r(shí)通信，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)獲取長距離鋼纜上配掛的各類海洋水下測量儀器的觀測數(shù)據(jù)功能。
【權(quán)利要求】
1.一種海洋環(huán)境非接觸式通用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)，其特征在于，由傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀(19)和終端通信控制器(17)組成，傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀(19)和終端通信控制器(17)分別固定在系留海洋觀測平臺(tái)的塑包鋼纜(20)上，傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀(19)與水下海洋測量傳感器(18)連接，終端通信控制器(17)與海洋觀測平臺(tái)的數(shù)據(jù)記錄發(fā)射儀連接；所述的傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀(19)包括信號(hào)耦合器(15)、數(shù)據(jù)采集傳輸模塊(11)、多用水密插座(5)，數(shù)據(jù)采集傳輸模塊(11)連接信號(hào)耦合器(15)和多用水密插座(5);所述的終端通信控制器(17)包括信號(hào)耦合器(16)、通信控制模塊(12)、多用水密插座(6)，通信控制模塊(12)連接信號(hào)耦合器(16)和多用水密插座(6);所述的傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀(19)與終端通信控制器(17)中各有信號(hào)耦合器，信號(hào)耦合器由兩個(gè)半圓形磁環(huán)通過螺栓對接而成，塑包鋼纜(20)從每個(gè)信號(hào)耦合器中穿過，塑包鋼纜(20)兩端和海水導(dǎo)通，與海水形成耦合回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋環(huán)境非接觸式通用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述的傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀(19 )包括的信號(hào)耦合器(15 )和數(shù)據(jù)采集傳輸模塊(11)置于圓柱狀結(jié)構(gòu)的耐壓水密殼體(9)內(nèi)，多用水密插座(5)安裝在耐壓水密殼體(9)的一端，信號(hào)率禹合器(15)安裝在耐壓水密殼體(9)的另一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋環(huán)境非接觸式通用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述的終端通信控制器(17)包括的信號(hào)耦合器(16)和通信控制模塊(12)置于圓柱狀結(jié)構(gòu)的耐壓水密殼體(10)內(nèi)，多用水密插座(6)安裝在耐壓水密殼體(10)的一端，信號(hào)耦合器(16)安裝在耐壓水密殼體(10)的另一端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋環(huán)境非接觸式通用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述的信號(hào)稱合器(5、6)的兩個(gè)半圓形磁環(huán),其中一個(gè)為繞有漆包線圈的半圓形磁環(huán)，另一個(gè)半圓形磁環(huán)上沒有繞制線圈；所述的終端通信控制器(17)中信號(hào)耦合器(16)的繞有線圈的半圓形磁環(huán)的線圈兩端與通信控制模塊(12)連接，所述的傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀(19)中信號(hào)耦合器(15)的繞有線圈的半圓形磁環(huán)的線圈兩端與數(shù)據(jù)采集傳輸模塊(11)連接。
【文檔編號(hào)】G08C19/00GK203520622SQ201320687408
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月1日
【發(fā)明者】鄧云, 高坤, 李紅志, 張孝薇, 姜飛, 車亞辰, 王磊 申請人:國家海洋技術(shù)中心