本發(fā)明涉及深海工程裝備性能測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種全深海壓力模擬測(cè)試裝置實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法。

背景技術(shù)：

21世紀(jì)是“海洋世紀(jì)”。海洋中蘊(yùn)藏著豐富的生物資源、化學(xué)資源、礦產(chǎn)資源、動(dòng)力資源和水資源，是當(dāng)前最具有發(fā)展?jié)摿Φ膽?zhàn)略空間。隨著我國(guó)海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的發(fā)展，11000米級(jí)的全海深海洋工程裝備能夠進(jìn)行全海深的海底觀測(cè)，是探索地球奧秘、生物起源、海洋資源開發(fā)的利器，備受國(guó)內(nèi)外矚目。全海深海洋裝備對(duì)各組成部分及其功能提出了極高的要求，在其開發(fā)研制和調(diào)試過(guò)程中需進(jìn)行多次模擬深海作業(yè)環(huán)境進(jìn)行耐壓性能和功能測(cè)試，以保證整個(gè)海洋裝備系統(tǒng)的安全性和可靠性。

壓力模擬測(cè)試裝置，俗稱壓力筒，是用于模擬深海中不同深度條件下海水壓強(qiáng)的主要工具之一，是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下進(jìn)行深海工程裝備相關(guān)部件和材料的耐壓性能測(cè)試。目前，國(guó)內(nèi)許多從事深海工程裝備研制單位的壓力筒在模擬高壓環(huán)境測(cè)試過(guò)程中是全封閉式的，即除了控制臺(tái)壓力表顯示當(dāng)前壓力模擬測(cè)試裝置內(nèi)壓強(qiáng)外，無(wú)觀察窗或者任何其他數(shù)據(jù)信息供試驗(yàn)者監(jiān)視壓力筒內(nèi)部被測(cè)對(duì)象的測(cè)試狀況，基本處于“黑箱子盲打壓”狀態(tài)。因此，如何實(shí)現(xiàn)“白箱子可視打壓”，并能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，提升全海深壓力模擬測(cè)試裝置的服務(wù)能力，減少人財(cái)物的浪費(fèi)、縮短深海工程裝備的研制周期，為海洋工程裝備及其部件的研制、新材料、新結(jié)構(gòu)的采用及新技術(shù)發(fā)展提供可靠的有效試驗(yàn)平臺(tái)，具有重要而深遠(yuǎn)的意義和實(shí)際的工程價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)出一種全深海壓力模擬測(cè)試裝置實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)對(duì)象狀態(tài)的實(shí)時(shí)檢測(cè)、控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控，并對(duì)壓力模擬裝置的內(nèi)部壓強(qiáng)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，滿足了深海工程裝備運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和部件、材料的耐壓測(cè)試和耐壓性能分析與評(píng)估需求。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種全深海壓力模擬測(cè)試裝置實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，包括壓力模擬裝置、用于實(shí)時(shí)監(jiān)控壓力模擬裝置內(nèi)部壓強(qiáng)和被測(cè)對(duì)象的承壓狀態(tài)的監(jiān)控系統(tǒng)，所述壓力模擬裝置包括殼體、支架、控制單元電子艙、壓力傳感器、充油分線盒、被測(cè)對(duì)象、云臺(tái)、水下燈和水下攝像機(jī)，所述支架固定在殼體的腔體內(nèi)，所述控制單元電子艙、壓力傳感器、充油分線盒和被測(cè)對(duì)象固定在支架的底板上，所述云臺(tái)鉸接固定在支架的上端，水下燈和水下攝像機(jī)固定在云臺(tái)的下表面，所述控制單元電子艙、壓力傳感器、被測(cè)對(duì)象、云臺(tái)、水下燈和水下攝像機(jī)分別通過(guò)光纖與充油分線盒連接，所述殼體的上端穿插有光纖穿艙件，充油分線盒和控制單元電子艙分別通過(guò)固定在光纖穿艙件中的光纖與監(jiān)控系統(tǒng)通信連接。

進(jìn)一步地，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括第一光端機(jī)、用于將視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為視頻網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流的視頻編碼器、用于將編碼數(shù)據(jù)疊加到視頻中的字符疊加器、計(jì)算機(jī)控制臺(tái)、壓力給定裝置、監(jiān)控顯示器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、硬盤錄像機(jī)和直流電源，所述第一光端機(jī)的視頻信號(hào)輸出端與視頻編碼器的視頻信號(hào)輸入端連接、被測(cè)對(duì)象性能參數(shù)信號(hào)和壓強(qiáng)信號(hào)輸出端與計(jì)算機(jī)控制臺(tái)的信號(hào)輸入端連接；計(jì)算機(jī)控制臺(tái)的信號(hào)輸出端分別與字符疊加器和壓力給定裝置連接；所述視頻編碼器、字符疊加器、硬盤錄像機(jī)和計(jì)算機(jī)控制臺(tái)分別通過(guò)光纖與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接，硬盤錄像機(jī)通過(guò)光纖與監(jiān)控顯示器連接，直流電源與充油分線盒的電源端連接。

進(jìn)一步地，所述充油分線盒包括電源接口、數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器測(cè)試接口、ctd測(cè)試接口、預(yù)留擴(kuò)展接口、水下燈接口、水下攝像機(jī)接口、云臺(tái)接口、壓力傳感器接口。

進(jìn)一步地，所述被測(cè)對(duì)象性能參數(shù)信號(hào)包括承壓數(shù)據(jù)信號(hào)和電流電壓反饋信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述控制單元電子艙包括艙蓋、艙體和固定在艙體內(nèi)的控制模塊，所述艙蓋上穿插有光纖穿艙件和電子艙水密接插件，所述控制模塊包括第二光端機(jī)、單片機(jī)控制板、通信電路板、數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器、云臺(tái)控制電路、輸入輸出板、壓力傳感器開關(guān)電路、水下燈調(diào)光電路、攝像機(jī)開關(guān)電路、接線端子，所述單片機(jī)控制板通過(guò)輸入輸出板分別與壓力傳感器開關(guān)電路、水下燈調(diào)光電路和攝像機(jī)開關(guān)電路通信連接，單片機(jī)控制板通過(guò)通信電路板分別與數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器和云臺(tái)控制電路通信連接，通信電路板與第二光端機(jī)通信連接，第二光端機(jī)通過(guò)固定在光纖穿艙件中的光纖與第一光端機(jī)連接。

進(jìn)一步地，所述控制模塊還包括用于對(duì)控制單元電子艙和充油分線盒進(jìn)行漏水檢測(cè)的漏水檢測(cè)接口電路。

進(jìn)一步地，所述輸入輸出板包括數(shù)字輸入端口、數(shù)字輸出端口、模擬輸入端口、模擬輸出端口和pwm輸出端口。

進(jìn)一步地，所述控制單元電子艙采用鈦合金材料制成。

一種全深海壓力模擬測(cè)試裝置實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，具體包括以下步驟：

步驟1：系統(tǒng)上電啟動(dòng)并自檢；

步驟2：根據(jù)被測(cè)對(duì)象的承壓性能測(cè)試要求在計(jì)算機(jī)控制臺(tái)中預(yù)設(shè)加壓曲線；

步驟3：壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)壓力模擬裝置的內(nèi)部壓強(qiáng)，并將壓強(qiáng)信號(hào)通過(guò)充油分線盒傳輸給控制單元電子艙，控制單元電子艙將壓強(qiáng)信號(hào)傳輸給計(jì)算機(jī)控制臺(tái)；計(jì)算機(jī)控制臺(tái)根據(jù)接收到的壓強(qiáng)數(shù)據(jù)，通過(guò)pid算法控制壓力給定裝置的輸出壓強(qiáng)，計(jì)算機(jī)控制臺(tái)判斷壓力模擬裝置的內(nèi)部壓強(qiáng)是否達(dá)到設(shè)定壓強(qiáng)，若達(dá)到，則執(zhí)行步驟4，開始被測(cè)對(duì)象的承壓性能測(cè)試；否則，重新通過(guò)pid算法控制壓力模擬測(cè)試裝置的內(nèi)部壓強(qiáng)；

步驟4：被測(cè)對(duì)象的承壓數(shù)據(jù)信息和水下攝像機(jī)采集的視頻數(shù)據(jù)分別通過(guò)充油分線盒傳輸給控制單元電子艙，控制單元電子艙將視頻數(shù)據(jù)傳輸給第一光端機(jī)，將承壓數(shù)據(jù)信息傳輸給計(jì)算機(jī)控制臺(tái)，計(jì)算機(jī)控制臺(tái)對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行閉環(huán)控制，第一光端機(jī)將視頻數(shù)據(jù)傳輸給視頻編碼器以生成視頻網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流，字符疊加器將編碼數(shù)據(jù)疊加到視頻中；承壓性能測(cè)試結(jié)束后，計(jì)算機(jī)控制臺(tái)生成壓力模擬測(cè)試裝置在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中的內(nèi)部壓強(qiáng)-時(shí)間曲線圖，以及被測(cè)對(duì)象的承壓數(shù)據(jù)曲線圖，并生成相應(yīng)的測(cè)試報(bào)表，測(cè)試過(guò)程的視頻信息和測(cè)試數(shù)據(jù)信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)實(shí)時(shí)上傳至網(wǎng)絡(luò)。

進(jìn)一步地，所述步驟4還包括步驟4.1：漏水檢測(cè)接口電路實(shí)時(shí)檢測(cè)控制單元電子艙和充油分線盒的漏水情況，如果發(fā)生漏水，則控制報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)終止承壓性能測(cè)試任務(wù)。

本發(fā)明的積極有益效果：

1、在不損壞壓力模擬裝置的前提下，實(shí)現(xiàn)了對(duì)壓力模擬裝置的內(nèi)部壓強(qiáng)和被測(cè)對(duì)象的承壓狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并可對(duì)被測(cè)對(duì)象的各種承壓數(shù)據(jù)和承壓狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，將其承壓數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)，將改造前的“黑箱子盲打壓”的試驗(yàn)過(guò)程變?yōu)?白箱子可視打壓"，實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)全程的可視化和網(wǎng)絡(luò)化，提高服務(wù)質(zhì)量，從而在海洋裝備高壓測(cè)試試驗(yàn)中提供有效的安全保障。

2、水下攝像機(jī)與水下燈照明可通過(guò)計(jì)算機(jī)控制臺(tái)下達(dá)指令來(lái)控制云臺(tái)調(diào)整姿態(tài)，即使入水后發(fā)生折射導(dǎo)致觀測(cè)對(duì)象不在視覺區(qū)域也可通過(guò)云臺(tái)調(diào)整，試驗(yàn)過(guò)程中可實(shí)現(xiàn)水下燈亮度的在線調(diào)整以及水下攝像機(jī)焦距調(diào)整。

3、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)字符疊加器將數(shù)據(jù)疊加到視頻中，提高視頻信息量；計(jì)算機(jī)控制臺(tái)能夠自動(dòng)生成相應(yīng)的實(shí)時(shí)壓強(qiáng)-時(shí)間曲線，壓強(qiáng)-電流曲線以及壓強(qiáng)-電壓曲線等，自動(dòng)生成報(bào)表，無(wú)需人工記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程，全程自動(dòng)化。

4、在壓力模擬裝置的殼體內(nèi)固定控制單元電子艙、壓力傳感器、充油分線盒、被測(cè)對(duì)象、云臺(tái)、水下燈和水下攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)了被測(cè)對(duì)象的承壓狀態(tài)的檢測(cè)和控制，并可傳輸各種控制指令、檢測(cè)數(shù)據(jù)和視頻信息；壓力模擬裝置內(nèi)部的所有設(shè)備均可移動(dòng)、拆卸、安裝，適用性強(qiáng)，只要壓力模擬裝置容量合適，可靈活配置。

5、通過(guò)充油分線盒對(duì)線路整理歸類，減少控制單元電子艙開孔，并為ctd，水下伺服推進(jìn)器、水下攝像頭等提供相應(yīng)水密接插件測(cè)試接口，可直接安裝測(cè)試；并預(yù)留了多個(gè)水密接插件接口為不同被測(cè)對(duì)象提供連接支持，以及為本裝置的升級(jí)改造服務(wù)；

6、使用統(tǒng)一建模語(yǔ)言(unifiedmodelinglanguage,uml)設(shè)計(jì)一個(gè)集實(shí)時(shí)監(jiān)控、性能分析的上位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，并可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程交互。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明中控制單元電子艙及充油分線盒內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明測(cè)試過(guò)程的流程圖。

圖中標(biāo)號(hào)的具體含義為：1-云臺(tái)；2-水下攝像機(jī)；3-水下燈；4-支架；5-控制單元電子艙；6-壓力傳感器；7-充油分線盒；8-被測(cè)對(duì)象；9-壓力模擬裝置；10、11-光纖；12、13-光纖穿艙件；14-第一光端機(jī)；15-視頻編碼器；16-網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)；17-字符疊加器；18-硬盤錄像機(jī)；19-直流電源；20-計(jì)算機(jī)控制臺(tái)；21-監(jiān)控顯示器；22-壓力給定裝置；23-殼體；24-監(jiān)控系統(tǒng)；25-第二光端機(jī)；26-接線端子；27-通信電路板；28-數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器；29-云臺(tái)控制電路；30-輸入輸出板；31-壓力傳感器開關(guān)電路；32-水下燈調(diào)光電路；33-攝像機(jī)開關(guān)電路；34-單片機(jī)控制板；35-漏水檢測(cè)接口電路；36-光纖穿插件；37-接線端子；38-ctd測(cè)試接口；39-預(yù)留擴(kuò)展接口；40-電源接口；41-數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器測(cè)試接口；42-艙體；43-艙蓋；44-水密電纜；45-光纖接插件；46-電子艙水密接插件。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面通過(guò)附圖中示出的具體實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明。但是應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。

結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本發(fā)明的全深海壓力模擬測(cè)試裝置實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，包括壓力模擬裝置、用于實(shí)時(shí)監(jiān)控壓力模擬裝置內(nèi)部壓強(qiáng)和被測(cè)對(duì)象的承壓狀態(tài)的監(jiān)控系統(tǒng)24。

所述壓力模擬裝置包括殼體23、支架4、控制單元電子艙5、壓力傳感器6、充油分線盒7、被測(cè)對(duì)象8、云臺(tái)1、水下燈3和水下攝像機(jī)2。所述支架4固定在殼體23的腔體內(nèi)，所述控制單元電子艙5、壓力傳感器6、充油分線盒和7被測(cè)對(duì)象8固定在支架4的底板上。所述云臺(tái)1鉸接固定在支架4的上端，可俯視控制單元電子艙5、充油分線盒7、壓力傳感器6和被測(cè)對(duì)象8。水下燈3和水下攝像機(jī)2固定在云臺(tái)1的下表面，水下燈3和水下攝影機(jī)2可通過(guò)云臺(tái)1調(diào)整其姿態(tài)，測(cè)試試驗(yàn)過(guò)程中可實(shí)現(xiàn)水下燈3亮度與水下攝像機(jī)2焦距的在線調(diào)整。支架以及固定在支架上的設(shè)備是整體吊放在壓力模擬裝置的殼體內(nèi)的，主要用于采集壓力模擬裝置內(nèi)部的視頻信息、壓強(qiáng)信息和被測(cè)對(duì)象的承壓性能參數(shù)，如電流、電壓等隨壓強(qiáng)變化的關(guān)系信息。所述控制單元電子艙5、壓力傳感器6、被測(cè)對(duì)象8、云臺(tái)1、水下燈3和水下攝像機(jī)2分別通過(guò)光纖與充油分線盒7連接，所述殼體23的上端穿插有光纖穿艙件12、13，充油分線盒7和控制單元電子艙5分別通過(guò)固定在光纖穿艙件中的光纖10、11與監(jiān)控系統(tǒng)24通信連接，壓力傳感器6測(cè)得的壓力數(shù)據(jù)和水下攝像機(jī)2拍攝的視頻數(shù)據(jù)等通過(guò)光纖傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)24。

所述控制單元電子艙5為鈦合金材料制成，可承受全海深11000米水深壓力。如圖2所示，控制單元電子艙5包括艙蓋43、艙體42和固定在艙體內(nèi)的控制模塊，所述艙蓋43上穿插有光纖穿艙件45和電子艙水密接插件46。艙體內(nèi)的控制模塊包括第二光端機(jī)25、單片機(jī)控制板34、通信電路板27、數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器28、云臺(tái)控制電路29、輸入輸出板30、壓力傳感器開關(guān)電路31、水下燈調(diào)光電路32、攝像機(jī)開關(guān)電路33和接線端子26。所述單片機(jī)控制板34通過(guò)輸入輸出板30分別與壓力傳感器開關(guān)電路31、水下燈調(diào)光電路32和攝像機(jī)開關(guān)電路33通信連接，單片機(jī)控制板34通過(guò)通信電路板27分別與數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器28和云臺(tái)控制電路29通信連接，通信電路板27與第二光端機(jī)25通信連接，第二光端機(jī)25通過(guò)固定在光纖穿艙件中的光纖與第一光端機(jī)25連接。

第二光端機(jī)25的作用是將視頻信息、壓強(qiáng)信息以及被測(cè)對(duì)象的檢測(cè)信息等電信號(hào)轉(zhuǎn)換成可在光纖10中傳輸?shù)墓庑盘?hào)，并由第一光端機(jī)14解析后，第一光端機(jī)14將視頻信號(hào)傳給視頻編碼器15，壓強(qiáng)信息及被測(cè)對(duì)象的檢測(cè)信息傳給計(jì)算機(jī)控制臺(tái)20，計(jì)算機(jī)控制臺(tái)20的控制信號(hào)也通過(guò)第二光端機(jī)25與第一光端機(jī)14傳輸至控制單元電子艙5內(nèi)部相應(yīng)的模塊。單片機(jī)控制板接收到計(jì)算機(jī)控制臺(tái)的配置信息，通過(guò)輸入輸出板30繼而控制充油分線盒接口設(shè)備的狀態(tài)，如攝像頭的開關(guān)、調(diào)節(jié)水下燈的亮度；也可通過(guò)系統(tǒng)通信板對(duì)數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器與云臺(tái)控制電路進(jìn)行參數(shù)配置，改變?cè)婆_(tái)及數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器的工作狀態(tài)。被測(cè)對(duì)象在高壓測(cè)試環(huán)境下的工作特性參數(shù)，如電流、電壓等被測(cè)對(duì)象承壓數(shù)據(jù)信息通過(guò)通信電路板傳送給第二光端機(jī)。通信電路板集成了常用的rs232、rs485、can總線、i²c總線和spi接口，負(fù)責(zé)接收壓力模擬裝置內(nèi)部的壓強(qiáng)數(shù)據(jù)、數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器控制以及云臺(tái)控制信息，滿足各種部件或模塊間的通信要求。

接線端子26的作用是為充油分線盒7內(nèi)部接線端子37提供電氣連接，連接方式是電子艙水密接插件46與接線端子26電氣連接，充油分線盒7上各水密接插件與接線端子37電氣連接，水密接插件45與電子艙水密接插件46之間通過(guò)水密電纜44連接。電子艙水密接插件46既是控制單元電子艙5的供電接口又是控制單元電子艙5與充油分線盒7之間信息交換接口。

所述輸入輸出板30集成數(shù)字輸入輸出、模擬輸入輸出和pwm輸出功能等，具體包括數(shù)字輸入端口、數(shù)字輸出端口、模擬輸入端口、模擬輸出端口和pwm輸出端口。數(shù)字輸入可讀取數(shù)字信號(hào)，數(shù)字輸出可控制壓力傳感器開關(guān)電路31和攝像頭開關(guān)電路33；模擬輸入可讀取模擬信號(hào)，如：電流、電壓；模擬輸出可按照計(jì)算機(jī)控制臺(tái)的要求實(shí)現(xiàn)相關(guān)被測(cè)對(duì)象的控制；pwm輸出可控制水下調(diào)光電路從而控制水下燈3亮度的強(qiáng)弱。

所述監(jiān)控系統(tǒng)24包括第一光端機(jī)14、視頻編碼器15、字符疊加器17、計(jì)算機(jī)控制臺(tái)20、壓力給定裝置22、監(jiān)控顯示器21、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)16、硬盤錄像機(jī)18和直流電源19。所述第一光端機(jī)14的視頻信號(hào)輸出端與視頻編碼器15的視頻信號(hào)輸入端連接、被測(cè)對(duì)象性能參數(shù)信號(hào)和壓強(qiáng)信號(hào)輸出端與計(jì)算機(jī)控制臺(tái)20的信號(hào)輸入端連接，所述被測(cè)對(duì)象性能參數(shù)信號(hào)包括承壓數(shù)據(jù)信號(hào)和電流電壓反饋信號(hào)，承壓數(shù)據(jù)信號(hào)由壓力傳感器檢測(cè)得到，電流電壓反饋信號(hào)由電流電壓傳感器檢測(cè)得到。計(jì)算機(jī)控制臺(tái)20的信號(hào)輸出端分別與字符疊加器17和壓力給定裝置22連接；所述視頻編碼器15、字符疊加器17、硬盤錄像機(jī)18和計(jì)算機(jī)控制臺(tái)20分別通過(guò)光纖與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)16連接，硬盤錄像機(jī)18通過(guò)光纖與監(jiān)控顯示器21連接，直流電源19與充油分線盒7的電源端連接。

壓力模擬裝置將其檢測(cè)到的壓強(qiáng)數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)通過(guò)光纖傳輸給第一光端機(jī)14，第一光端機(jī)14將所得到的視頻數(shù)據(jù)傳輸給視頻編碼器15，視頻編碼器5將視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為視頻網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流；同時(shí)第一光端機(jī)14將其得到的壓強(qiáng)及其他相關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)（被測(cè)對(duì)象的各種承壓數(shù)據(jù)信號(hào)）實(shí)時(shí)傳輸給計(jì)算機(jī)控制臺(tái)20，計(jì)算機(jī)控制臺(tái)20對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄和存儲(chǔ)，并將這些數(shù)據(jù)按照約定格式的通信協(xié)議進(jìn)行編碼傳輸給字符疊加器17中，字符疊加器17將編碼數(shù)據(jù)疊加到視頻中。計(jì)算機(jī)控制臺(tái)20可根據(jù)被測(cè)對(duì)象的測(cè)量需求事先設(shè)置加壓曲線命令，并根據(jù)壓力傳感器的檢測(cè)信息基于比例積分微分pid算法自動(dòng)調(diào)整壓力給定裝置22，即加壓泵的輸出，以使壓力模擬裝置22的內(nèi)部壓強(qiáng)快速跟蹤達(dá)到指定的壓強(qiáng)值。計(jì)算機(jī)控制臺(tái)20還可以設(shè)置被測(cè)對(duì)象控制指令參數(shù)，通過(guò)光纖傳輸至壓力模擬裝置的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)對(duì)象的閉環(huán)控制。高壓試驗(yàn)結(jié)束后，計(jì)算機(jī)控制臺(tái)20生成壓力模擬裝置在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中的內(nèi)部壓強(qiáng)-時(shí)間曲線圖，以及相關(guān)被測(cè)對(duì)象的壓強(qiáng)-電流和（或）壓強(qiáng)-電壓曲線圖等，并生成相應(yīng)的測(cè)試報(bào)表。同時(shí)，試驗(yàn)過(guò)程的視頻信息和測(cè)試數(shù)據(jù)信息可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)16實(shí)時(shí)上傳網(wǎng)絡(luò)，便于相關(guān)人員在線瀏覽或下載參考。

所述充油分線盒7采用內(nèi)部充油壓力平衡的方式，可承受全海深11000米水深壓力，主要作用是歸類整理線路，減少電子艙開孔，提供設(shè)備測(cè)試接口。充油分線盒的內(nèi)部是接線端子，充油分線盒設(shè)有多個(gè)水密接插件，可供水下燈、水下攝像機(jī)、云臺(tái)和壓力傳感器通過(guò)水密電纜連接到對(duì)應(yīng)接口，具體包括電源接口、數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器測(cè)試接口、ctd測(cè)試接口、預(yù)留擴(kuò)展接口、水下燈接口、水下攝像機(jī)接口、云臺(tái)接口、壓力傳感器接口。圖2中所示的水密接插件40是為壓力模擬裝置內(nèi)部系統(tǒng)提供電源的電源接口，水密接插件41為伺服水下推進(jìn)器測(cè)試接口，水密接插件38為ctd測(cè)試接口，水密接插件39為預(yù)留擴(kuò)展接口。充油分線盒7通過(guò)水密接插件45與水密接插件46經(jīng)水密電纜44與控制單元電子艙5相連，從而給控制單元電子艙5供電并交換數(shù)據(jù)。

作為優(yōu)選的，本實(shí)施例的控制模塊還包括用于對(duì)控制單元電子艙和充油分線盒進(jìn)行漏水檢測(cè)的漏水檢測(cè)接口電路35。漏水檢測(cè)接口電路35提供了控制單元電子艙以及充油分線盒的漏水檢測(cè)接口。

本發(fā)明的全深海壓力模擬測(cè)試裝置實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，在壓力模擬測(cè)試過(guò)程中可以通過(guò)云臺(tái)調(diào)整攝像頭與水下燈的姿態(tài)角度，并且實(shí)現(xiàn)視頻、壓強(qiáng)、及被測(cè)對(duì)象狀態(tài)及相關(guān)參數(shù)，如推進(jìn)器電流和（或）電壓信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控與采集。計(jì)算機(jī)控制臺(tái)通過(guò)接收位于壓力模擬裝置內(nèi)部的壓力傳感器的檢測(cè)信息，基于比例積分微分pid算法來(lái)自動(dòng)調(diào)整壓力給定裝置的輸出以使壓力模擬裝置的內(nèi)部壓強(qiáng)達(dá)到指定的壓強(qiáng)值，實(shí)現(xiàn)整個(gè)測(cè)試過(guò)程的壓力模擬裝置內(nèi)部壓強(qiáng)的精準(zhǔn)自動(dòng)化控制，試驗(yàn)測(cè)試結(jié)束后保存并分析和輸出所需要的數(shù)據(jù)報(bào)表。同時(shí)，相關(guān)工作人員可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)在線瀏覽試驗(yàn)測(cè)試情況及相關(guān)數(shù)據(jù)。如圖3所示，全深海壓力模擬測(cè)試裝置的實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，具體包括以下步驟：

步驟1：系統(tǒng)上電啟動(dòng)并自檢；

步驟2：根據(jù)被測(cè)對(duì)象的承壓性能測(cè)試要求在計(jì)算機(jī)控制臺(tái)中預(yù)設(shè)加壓曲線；

步驟3：壓力傳感器6實(shí)時(shí)檢測(cè)壓力模擬裝置的內(nèi)部壓強(qiáng)，并將壓強(qiáng)信號(hào)通過(guò)充油分線盒7傳輸給控制單元電子艙5，控制單元電子艙5將壓強(qiáng)信號(hào)傳輸給計(jì)算機(jī)控制臺(tái)20；計(jì)算機(jī)控制臺(tái)20根據(jù)接收到的壓強(qiáng)數(shù)據(jù)，通過(guò)pid算法控制壓力給定裝置22的輸出壓強(qiáng)，計(jì)算機(jī)控制臺(tái)20判斷壓力模擬裝置的內(nèi)部壓強(qiáng)是否達(dá)到設(shè)定壓強(qiáng)，若達(dá)到，則執(zhí)行步驟4，開始被測(cè)對(duì)象的承壓性能測(cè)試；否則，重新通過(guò)pid算法控制壓力模擬測(cè)試裝置的內(nèi)部壓強(qiáng)；

步驟4：被測(cè)對(duì)象的承壓數(shù)據(jù)信息和水下攝像機(jī)2采集的視頻數(shù)據(jù)分別通過(guò)充油分線盒7傳輸給控制單元電子艙5，控制單元電子艙5將視頻數(shù)據(jù)傳輸給第一光端機(jī)14，將承壓數(shù)據(jù)信息傳輸給計(jì)算機(jī)控制臺(tái)20，計(jì)算機(jī)控制臺(tái)20對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行閉環(huán)控制，第一光端機(jī)14將視頻數(shù)據(jù)傳輸給視頻編碼器15以生成視頻網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流，字符疊加器17將編碼數(shù)據(jù)疊加到視頻中；承壓性能測(cè)試結(jié)束后，計(jì)算機(jī)控制臺(tái)20生成壓力模擬測(cè)試裝置在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中的內(nèi)部壓強(qiáng)-時(shí)間曲線圖，以及被測(cè)對(duì)象的承壓數(shù)據(jù)曲線圖，并生成相應(yīng)的測(cè)試報(bào)表，測(cè)試過(guò)程的視頻信息和測(cè)試數(shù)據(jù)信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)16實(shí)時(shí)上傳至網(wǎng)絡(luò)。

所述步驟4還包括步驟4.1：漏水檢測(cè)接口電路35實(shí)時(shí)檢測(cè)控制單元電子艙和充油分線盒的漏水情況，如果發(fā)生漏水，則控制報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)終止承壓性能測(cè)試任務(wù)。

最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解；依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。