一種海底觀測網(wǎng)次接駁盒內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開的海底觀測網(wǎng)次接駁盒內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)包括：電壓轉(zhuǎn)換電路，采集次接駁盒腔內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)的環(huán)境監(jiān)測電路，嵌入式PC，以太網(wǎng)交換機(jī)，繼電控制保護(hù)電路和備用繼電控制保護(hù)電路以及接地故障檢測電路。本發(fā)明以嵌入式PC為核心控制單元，利用以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)岸基與嵌入式PC、科學(xué)設(shè)備的通訊；環(huán)境監(jiān)測電路檢測次接駁盒內(nèi)的電壓、電流、溫濕度和漏水情況；接地檢測電路檢測下級負(fù)載的接地故障情況；繼電控制保護(hù)電路檢測下端科學(xué)設(shè)備的輸入端電壓、電流，實(shí)現(xiàn)負(fù)載的電能通斷和過流、短路保護(hù)功能。本發(fā)明對海底觀測網(wǎng)次接駁盒接駁功能進(jìn)行快速響應(yīng)，對故障實(shí)時處理和報警，具有高可靠性和穩(wěn)定性，保障海底觀測網(wǎng)的長期可靠運(yùn)行。
【專利說明】一種海底觀測網(wǎng)次接駁盒內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于海底觀測網(wǎng)絡(luò)的接駁盒【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種應(yīng)用于海底觀測網(wǎng)絡(luò)的 次接駁盒內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著高科技的蓬勃發(fā)展，海底觀測系統(tǒng)成為海洋科技領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。對于海底觀 測網(wǎng)而言，接駁盒是完成電能和數(shù)據(jù)信號集中、轉(zhuǎn)換和處理的裝置。其中，次接駁盒內(nèi)的監(jiān) 控系統(tǒng)對信號的傳輸和通信進(jìn)行處理調(diào)度，并為科學(xué)設(shè)備分配穩(wěn)定的電能。因此，次接駁盒 內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)是海底觀測網(wǎng)系統(tǒng)中至關(guān)重要的一個節(jié)點(diǎn)，如果次接駁盒內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生 故障會導(dǎo)致各終端科學(xué)設(shè)備都無法正常工作。高可靠性的次接駁盒內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計， 對整個海洋觀測具有極其重要的作用：有利于海底現(xiàn)狀的實(shí)時觀測、管理和監(jiān)控；有利于 終端設(shè)備與岸基的遠(yuǎn)程通訊及控制；能快速響應(yīng)并排除故障，保障整個系統(tǒng)正常運(yùn)行。
[0003] 海底環(huán)境復(fù)雜多變，在觀測網(wǎng)運(yùn)行的過程中，外界的影響或內(nèi)部電路的故障，都可 能影響整個觀測網(wǎng)的正常運(yùn)行。因此，要求海底觀測網(wǎng)次接駁盒內(nèi)的控制系統(tǒng)具有高可靠 性、快速響應(yīng)性和高穩(wěn)定性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為保障海底觀測網(wǎng)可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，而提供一種基于嵌入式PC的 海底觀測網(wǎng)次接駁盒內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明擬采用的技術(shù)解決方案是： 本發(fā)明的海底觀測網(wǎng)次接駁盒內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)包括：將375V輸入電壓轉(zhuǎn)換成2N+1個相 互隔離的48V輸出電壓的電壓轉(zhuǎn)換電路，采集次接駁盒腔內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)的環(huán)境監(jiān)測電路，嵌 入式PC，以太網(wǎng)交換機(jī)，N個繼電控制保護(hù)電路和N個備用繼電控制保護(hù)電路以及N個接地 故障檢測電路，N=2?4 ;環(huán)境監(jiān)測電路的電源輸入端與電壓轉(zhuǎn)換電路的一個48V電源輸出 端相連，環(huán)境監(jiān)測電路的電源輸出端分別與嵌入式PC的電源輸入端和以太網(wǎng)交換機(jī)的電 源輸入端相連；電壓轉(zhuǎn)換電路的2N個48V電壓輸出端分別與N個繼電控制保護(hù)電路的電源 輸入端和N個備用繼電控制保護(hù)電路的電源輸入端相連，每一個繼電控制保護(hù)電路的電源 輸出端和一個備用繼電控制保護(hù)電路的電源輸出端相連，共形成N個電源輸出端，該N個電 源輸出端分別與N個接地故障檢測電路的電源輸入端相連，環(huán)境監(jiān)測電路的環(huán)境監(jiān)測信號 輸出端與嵌入式PC的第一個I/O模塊相連，N個繼電控制保護(hù)電路的信號端與嵌入式PC的 第二個I/O模塊相連，N個備用繼電控制保護(hù)電路的信號端與嵌入式PC的第三個I/O模塊 相連，N個接地故障檢測電路的信號端與嵌入式PC的第四個I/O模塊相連，嵌入式PC的信 號接口通過RJ45接頭與以太網(wǎng)交換機(jī)相連。
[0006] 本發(fā)明中，所述的環(huán)境監(jiān)測電路包括48V-24V電壓轉(zhuǎn)換電路、24V-5V電壓轉(zhuǎn)換電 路、24V-12V電壓轉(zhuǎn)換電路、濕度傳感器、溫度傳感器、漏水檢測器、電壓傳感器、電流傳感器 和兩個濾波電路，48V-24V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端、電壓傳感器的輸入端和電流傳感器的輸 入端分別與48V電源相連，48V-24V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端分別與24V-5V電壓轉(zhuǎn)換電路的 輸入端和24V-12V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連，24V-5V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端分別與濕度 傳感器和溫度傳感器連接，24V-12V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端與漏水檢測器連接，電壓傳感器 的輸出端與第一濾波電路的輸入端連接，電流傳感器的輸出端與第二濾波電路的輸入端連 接，濕度傳感器、溫度傳感器和漏水檢測器分別輸出濕度、溫度和漏水監(jiān)測信號，第一濾波 電路輸出電壓信號，第二濾波電路輸出電流信號。
[0007] 本發(fā)明中，所述的以太網(wǎng)交換機(jī)是支持IEEE1588v2計時協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)交換 機(jī)。
[0008] 本發(fā)明中，所述的嵌入式PC是倍福CX5010-0111型號控制器，第一個I/O模塊由 EL3068組成，第二個I/O模塊與第三個I/O模塊分別由EL1809、EL2809和EL3068組成，第 四個I/O模塊由EL2809和EL3068組成。
[0009] 本發(fā)明中，所述的繼電控制保護(hù)電路包括48V-5V電壓轉(zhuǎn)換電路、48V-12V電壓轉(zhuǎn) 換電路、短路保護(hù)芯片、過流保護(hù)芯片、兩個電量隔離傳感器、兩個濾波電路、繼電器和M0S 管，48V-5V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端和48V-12V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端分別與48V電源輸入 端相連，48V-5V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端分別與短路保護(hù)芯片的輔助電源輸入端和過流保護(hù) 芯片的輔助電源輸入端相連，48V-12V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端分別與兩個電量隔離傳感器 的輔助電源輸入端相連；M0S管的漏極連接48V電源輸入端，源極分別與過流保護(hù)芯片的輸 入端、兩個電量隔離傳感器的輸入端以及繼電器的一端相連，M0S管的柵極與短路保護(hù)芯片 的M0S信號輸出端相連，第一電量隔離傳感器的輸出端與第三濾波電路的輸入端相連，第 二電量隔離傳感器的輸出端與第四濾波電路的輸入端相連，繼電器的另一端與48V電源輸 出端相連，短路保護(hù)芯片輸入M0S信號和輸出短路信號，過流保護(hù)芯片輸入復(fù)位信號和輸 出過流信號，第三濾波電路輸出負(fù)載電流信號，第四濾波電路輸出負(fù)載電壓信號，繼電器控 制端輸入開關(guān)信號。
[0010] 上述的備用繼電控制保護(hù)電路和繼電控制保護(hù)電路相同。
[0011] 本發(fā)明中，所述的接地檢測電路包括隔離放大電路、放大/濾波電路、兩個接地開 關(guān)、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4,電阻R1的一端接48V電源輸入端，另一端與第一接 地開關(guān)的一端相連，第一接地開關(guān)的另一端與電阻R4的一端及第二接地開關(guān)的一端相連， 第二接地開關(guān)的另一端與電阻R2的一端相連，電阻R2的另一端接48V電源輸出端，電阻R4 的另一端與電阻R3的一端及隔離放大電路的一個輸入端相連，電阻R3的另一端與隔離放 大電路的另一個輸入端相連，隔離放大電路的輸出端與放大/濾波電路的輸入端相連，放 大/濾波電路輸出端輸出接地電壓信號。
[0012] 本發(fā)明的海底觀測網(wǎng)次接駁盒內(nèi)的控制系統(tǒng)，采用嵌入式PC為系統(tǒng)的核心控制 單元，選取的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)能在惡劣環(huán)境下運(yùn)作，可提高系統(tǒng)可靠性；采用繼電控制保 護(hù)電路冗余設(shè)計和完全兼容以太網(wǎng)的I/O模塊，可增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性；數(shù)據(jù)采集l〇ms/次和數(shù) 據(jù)上傳 Is/次的頻率，可保障系統(tǒng)的快速響應(yīng)性及岸基上位機(jī)的實(shí)時監(jiān)控。
[0013] 本發(fā)明的海底觀測網(wǎng)次接駁盒內(nèi)的控制系統(tǒng)具有高可靠性、高穩(wěn)定性和快速響應(yīng) 性，保障了整個觀測網(wǎng)正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了終端設(shè)備與岸基的遠(yuǎn)程通訊和控制，以及對海底現(xiàn) 狀的實(shí)時監(jiān)控。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1是海底觀測網(wǎng)次接駁盒內(nèi)的控制系統(tǒng)示意圖。
[0015] 圖2是環(huán)境檢測電路原理框圖。
[0016] 圖3是繼電控制保護(hù)電路原理框圖。
[0017] 圖4是接地檢測電路原理框圖。
[0018]

【具體實(shí)施方式】 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細(xì)的說明。
[0019] 參照圖1所示實(shí)例，此例中，N=4,則本發(fā)明的海底觀測網(wǎng)次接駁盒內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng) 包括：將375V輸入電壓轉(zhuǎn)換成9個相互隔離的48V輸出電壓的電壓轉(zhuǎn)換電路1，采集次接駁 盒腔內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)的環(huán)境監(jiān)測電路2,嵌入式PC 3,以太網(wǎng)交換機(jī)4,4個繼電控制保護(hù)電路5 和4個備用繼電控制保護(hù)電路6以及4個接地故障檢測電路7 ;環(huán)境監(jiān)測電路2的電源輸入 端與電壓轉(zhuǎn)換電路1的一個48V電源輸出端相連，環(huán)境監(jiān)測電路2的電源輸出端分別與嵌 入式PC 3的電源輸入端和以太網(wǎng)交換機(jī)4的電源輸入端相連；電壓轉(zhuǎn)換電路1的8個48V 電壓輸出端分別與4個繼電控制保護(hù)電路5的電源輸入端和4個備用繼電控制保護(hù)電路6 的電源輸入端相連，每一個繼電控制保護(hù)電路5的電源輸出端和一個備用繼電控制保護(hù)電 路6的電源輸出端相連，共形成4個電源輸出端，該4個電源輸出端分別與4個接地故障檢 測電路7的電源輸入端相連，環(huán)境監(jiān)測電路2的環(huán)境監(jiān)測信號輸出端與嵌入式PC的第一個 I/O模塊相連，4個繼電控制保護(hù)電路5的信號端與嵌入式PC的第二個I/O模塊相連，4個 備用繼電控制保護(hù)電路6的信號端與嵌入式PC的第三個I/O模塊相連，4個接地故障檢測 電路7的信號端與嵌入式PC的第四個I/O模塊相連，嵌入式PC的信號接口通過RJ45接頭 與以太網(wǎng)交換機(jī)相連。
[0020] 上述的以太網(wǎng)交換機(jī)是支持IEEE1588v2計時協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。
[0021] 上述的嵌入式PC是倍福CX5010-0111型號控制器，第一個I/O模塊由EL3068組 成，第二個I/O模塊與第三個I/O模塊分別由EL1809、EL2809和EL3068組成，第四個I/O 模塊由EL2809和EL3068組成。
[0022] 上述的環(huán)境監(jiān)測電路2如圖2所示，包括48V-24V電壓轉(zhuǎn)換電路8、24V-5V電壓轉(zhuǎn) 換電路9、24V-12V電壓轉(zhuǎn)換電路10、濕度傳感器11、溫度傳感器12、漏水檢測器13、電壓傳 感器14、電流傳感器15和兩個濾波電路16、17,48V-24V電壓轉(zhuǎn)換電路8的輸入端、電壓傳 感器14的輸入端和電流傳感器15的輸入端分別與48V電源相連，48V-24V電壓轉(zhuǎn)換電路8 的輸出端分別與24V-5V電壓轉(zhuǎn)換電路9的輸入端和24V-12V電壓轉(zhuǎn)換電路10的輸入端相 連，24V-5V電壓轉(zhuǎn)換電路9的輸出端分別與濕度傳感器11和溫度傳感器12連接，24V-12V 電壓轉(zhuǎn)換電路10的輸出端與漏水檢測器13連接，電壓傳感器14的輸出端與第一濾波電路 16的輸入端連接，電流傳感器15的輸出端與第二濾波電路17的輸入端連接。濕度傳感器 11的濕度監(jiān)測信號輸出端、溫度傳感器12的溫度監(jiān)測信號輸出端、漏水檢測器13的漏水監(jiān) 測信號輸出端以及第一濾波電路16的電壓信號輸出端和第二濾波電路17的電流信號輸出 端與嵌入式PC的第一個I/O模塊相連。
[0023] 上述的備用繼電控制保護(hù)電路6和繼電控制保護(hù)電路5相同，如圖3所示，均包括 48V-5V電壓轉(zhuǎn)換電路18、48V-12V電壓轉(zhuǎn)換電路19、短路保護(hù)芯片20、過流保護(hù)芯片21、兩 個電量隔離傳感器22、23、兩個濾波電路26、27、繼電器24和M0S管25,48V-5V電壓轉(zhuǎn)換電 路18的輸入端和48V-12V電壓轉(zhuǎn)換電路19的輸入端分別與48V電源輸入端相連，48V-5V電 壓轉(zhuǎn)換電路18的輸出端分別與短路保護(hù)芯片20的輔助電源輸入端和過流保護(hù)芯片21的 輔助電源輸入端相連，48V-12V電壓轉(zhuǎn)換電路19的輸出端分別與兩個電量隔離傳感器22、 23的輔助電源輸入端相連；MOS管25的漏極連接48V電源輸入端，源極分別與過流保護(hù)芯 片21的輸入端、兩個電量隔離傳感器22、23的輸入端以及繼電器24的一端相連，MOS管25 的柵極與短路保護(hù)芯片20的MOS信號輸出端相連，第一電量隔離傳感器22的輸出端與第 三濾波電路26的輸入端相連，第二電量隔離傳感器23的輸出端與第四濾波電路27的輸入 端相連，繼電器24的另一端與48V電源輸出端相連。短路保護(hù)芯片20的MOS信號輸入端 和短路信號輸出端、過流保護(hù)芯片21的復(fù)位信號輸入端和過流信號輸出端、第三濾波電路 26的負(fù)載電流信號輸出端和第四濾波電路27的負(fù)載電壓信號輸出端以及繼電器控制端的 開關(guān)信號輸入端與嵌入式PC的第二個I/O模塊相連。
[0024] 備用繼電控制保護(hù)電路6的短路保護(hù)芯片的M0S信號輸入端和短路信號輸出端、 過流保護(hù)芯片的復(fù)位信號輸入端和過流信號輸出端、第三濾波電路的負(fù)載電流信號輸出端 和第四濾波電路的負(fù)載電壓信號輸出端以及繼電器控制端的開關(guān)信號輸入端與嵌入式PC 的第三個I/O模塊相連。
[0025] 上述的接地檢測電路7,如圖4所示，包括隔離放大電路28、放大/濾波電路29、兩 個接地開關(guān)SI、S2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4,電阻R1的一端接48V電源輸入端， 另一端與第一接地開關(guān)S1的一端相連，第一接地開關(guān)S1的另一端與電阻R4的一端及第二 接地開關(guān)S2的一端相連，第二接地開關(guān)S2的另一端與電阻R2的一端相連，電阻R2的另一 端接48V電源輸出端，電阻R4的另一端與電阻R3的一端及隔離放大電路28的一個輸入端 相連，電阻R3的另一端與隔離放大電路28的另一個輸入端相連，隔離放大電路（28)的輸 出端與放大/濾波電路29的輸入端相連，放大/濾波電路輸出端輸出接地電壓信號f。圖 中G_Det+和G_Det-分別為接地開關(guān)S1和S2的控制信號，Kre/為放大器參考電壓。放 大/濾波電路的接地電壓信號輸出端與嵌入式PC的第四個I/O模塊相連。
[0026] 上述的短路保護(hù)芯片可采用EXB841，過流保護(hù)芯片可采用MAX4373。
[0027] 工作時，將各終端科學(xué)設(shè)備的電源輸入端與接地檢測電路7的電源輸出端相連， 以太網(wǎng)交換機(jī)4的RJ45接口與各終端科學(xué)設(shè)備RJ45接口連接，以太網(wǎng)交換機(jī)4的RJ45接 口與主接駁盒光/電交換機(jī)的RJ45接口相連。環(huán)境監(jiān)測電路以10ms/次的采集頻率監(jiān)測 電壓、電流、溫度、濕度和漏水情況，繼電控制保護(hù)電路以l〇ms/次的采集頻率監(jiān)測負(fù)載電 壓和負(fù)載電流，通過嵌入式PC的I/O模塊，傳輸至嵌入式PC處理中心集中處理信號數(shù)據(jù)， 再以Is/次的上傳頻率，通過RJ45接口傳輸至以太網(wǎng)交換機(jī)。岸基發(fā)送控制信號給以太網(wǎng) 交換機(jī)，經(jīng)以太網(wǎng)交換機(jī)傳輸至嵌入式PC，嵌入式PC發(fā)出1-4路的繼電器開關(guān)信號和M0S 管高電平信號，先閉合繼電器，5ms后M0S管導(dǎo)通；繼電控制保護(hù)電路開始工作，給1-4個下 端科學(xué)設(shè)備提供電源，結(jié)束時先關(guān)斷M0S管，再斷開繼電器，確保繼電器處于電壓電流靜態(tài) 截斷的零負(fù)荷狀態(tài)下動作。同時，接地檢測電路一直進(jìn)行接地阻抗檢測。檢測信號G_Det+ 和6_0的_控制兩個接地開關(guān)S1和S2的通斷，以檢測接駁盒供電線路對地電阻阻抗Rf的 阻值。例如，G_Det-驅(qū)動S1閉合時，"48V輸入端一R1 - R4 - R3 - Rf - 48V輸出端"形 成回路，接地電阻阻抗決定回路電流大小，可反映為電阻R3上分壓的變化。R3兩端分 壓經(jīng)隔離放大器后進(jìn)入放大/濾波電路進(jìn)行放大和濾波，輸出電壓信號。根據(jù)采集到的電 壓值，可推算出相應(yīng)供電線端的接地電阻阻抗，當(dāng)阻抗值低于絕緣電阻臨界阻抗時，可判斷 為接地故障。
[0028] 當(dāng)發(fā)生接地故障時，嵌入式PC發(fā)送繼電器開關(guān)信號和M0S管低電平信號，斷開出 現(xiàn)相應(yīng)故障的繼電控制保護(hù)電路，直到故障排除再開啟；當(dāng)過流和短路故障時，在短路保 護(hù)芯片和過流保護(hù)芯片作用下會自動啟動過流或短路保護(hù)，其中過流狀態(tài)在5ms內(nèi)啟動保 護(hù)，短路狀態(tài)在l〇us內(nèi)啟動保護(hù)，并斷開電源，直到故障排除并由嵌入式PC發(fā)送復(fù)位高電 平信號，重置保護(hù)電路；當(dāng)繼電控制保護(hù)電路出現(xiàn)其它故障導(dǎo)致無法使用時，啟用冗余設(shè)計 的備用繼電控制保護(hù)電路，保障下端科學(xué)設(shè)備正常工作。
[0029] 本發(fā)明的海底觀測網(wǎng)次接駁盒內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)在工作過程中，即便出現(xiàn)接地問題， 設(shè)備短路、過流和電路故障，均有相對應(yīng)的解決措施，能保障系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運(yùn)行。
【權(quán)利要求】
1. 一種海底觀測網(wǎng)次接駁盒內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括：將375V輸入電壓轉(zhuǎn)換成 2N+1個相互隔離的48V輸出電壓的電壓轉(zhuǎn)換電路（1)，采集次接駁盒腔內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)的環(huán)境 監(jiān)測電路（2 )，嵌入式PC (3 )，以太網(wǎng)交換機(jī)（4)，N個繼電控制保護(hù)電路（5 )和N個備用繼 電控制保護(hù)電路（6 )以及N個接地故障檢測電路（7 )，N=2?4 ;環(huán)境監(jiān)測電路（2 )的電源輸 入端與電壓轉(zhuǎn)換電路（1)的一個48V電源輸出端相連，環(huán)境監(jiān)測電路（2)的電源輸出端分別 與嵌入式PC (3 )的電源輸入端和以太網(wǎng)交換機(jī)（4)的電源輸入端相連；電壓轉(zhuǎn)換電路（1) 的2N個48V電壓輸出端分別與N個繼電控制保護(hù)電路（5)的電源輸入端和N個備用繼電 控制保護(hù)電路（6)的電源輸入端相連，每一個繼電控制保護(hù)電路（5)的電源輸出端和一個 備用繼電控制保護(hù)電路（6)的電源輸出端相連，共形成N個電源輸出端，該N個電源輸出端 分別與N個接地故障檢測電路（7)的電源輸入端相連，環(huán)境監(jiān)測電路（2)的環(huán)境監(jiān)測信號輸 出端與嵌入式PC的第一個I/O模塊相連，N個繼電控制保護(hù)電路（5)的信號端與嵌入式PC 的第二個I/O模塊相連，N個備用繼電控制保護(hù)電路（6)的信號端與嵌入式PC的第三個1/ 〇模塊相連，N個接地故障檢測電路（7)的信號端與嵌入式PC的第四個I/O模塊相連，嵌入 式PC的信號接口通過RJ45接頭與以太網(wǎng)交換機(jī)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底觀測網(wǎng)次接駁盒內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的環(huán)境 監(jiān)測電路（2)包括48V-24V電壓轉(zhuǎn)換電路（8)、24V-5V電壓轉(zhuǎn)換電路（9)、24V-12V電壓轉(zhuǎn)換 電路（10)、濕度傳感器（11)、溫度傳感器（12)、漏水檢測器（13)、電壓傳感器（14)、電流傳 感器（15)和兩個濾波電路（16、17)，48V-24V電壓轉(zhuǎn)換電路（8)的輸入端、電壓傳感器（14) 的輸入端和電流傳感器（15)的輸入端分別與48V電源相連，48V-24V電壓轉(zhuǎn)換電路（8)的 輸出端分別與24V-5V電壓轉(zhuǎn)換電路（9)的輸入端和24V-12V電壓轉(zhuǎn)換電路（10)的輸入端 相連，24V-5V電壓轉(zhuǎn)換電路（9)的輸出端分別與濕度傳感器（11)和溫度傳感器（12)連接， 24V-12V電壓轉(zhuǎn)換電路（10)的輸出端與漏水檢測器（13)連接，電壓傳感器（14)的輸出端 與第一濾波電路（16)的輸入端連接，電流傳感器（15)的輸出端與第二濾波電路（17)的輸 入端連接，濕度傳感器（11)、溫度傳感器（12)和漏水檢測器（13)分別輸出濕度、溫度和漏 水監(jiān)測信號，第一濾波電路（16)輸出電壓信號，第二濾波電路（17)輸出電流信號。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底觀測網(wǎng)次接駁盒內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的以太 網(wǎng)交換機(jī)（4)是支持IEEE1588v2計時協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底觀測網(wǎng)次接駁盒內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的嵌入 式PC (3)是倍福CX5010-0111型號控制器，第一個I/O模塊由EL3068組成，第二個I/O模 塊與第三個I/O模塊分別由EL1809、EL2809和EL3068組成，第四個I/O模塊由EL2809和 EL3068 組成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底觀測網(wǎng)次接駁盒內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的繼電 控制保護(hù)電路（5)包括48V-5V電壓轉(zhuǎn)換電路（18)、48V-12V電壓轉(zhuǎn)換電路（19)、短路保護(hù) 芯片（20)、過流保護(hù)芯片（21)、兩個電量隔離傳感器（22、23)、兩個濾波電路（26、27)、繼電 器（24)和MOS管（25)，48V-5V電壓轉(zhuǎn)換電路（18)的輸入端和48V-12V電壓轉(zhuǎn)換電路（19) 的輸入端分別與48V電源輸入端相連，48V-5V電壓轉(zhuǎn)換電路（18)的輸出端分別與短路保護(hù) 芯片（20)的輔助電源輸入端和過流保護(hù)芯片（21)的輔助電源輸入端相連，48V-12V電壓轉(zhuǎn) 換電路（19)的輸出端分別與兩個電量隔離傳感器（22、23)的輔助電源輸入端相連；MOS管 (25)的漏極連接48V電源輸入端，源極分別與過流保護(hù)芯片（21)的輸入端、兩個電量隔離 傳感器（22、23)的輸入端以及繼電器（24)的一端相連，MOS管（25)的柵極與短路保護(hù)芯片 (20)的M0S信號輸出端相連，第一電量隔離傳感器（22)的輸出端與第三濾波電路（26)的 輸入端相連，第二電量隔離傳感器（23)的輸出端與第四濾波電路（27)的輸入端相連，繼電 器（24)的另一端與48V電源輸出端相連，短路保護(hù)芯片（20)輸入M0S信號和輸出短路信 號，過流保護(hù)芯片（21)輸入復(fù)位信號和輸出過流信號，第三濾波電路（26)輸出負(fù)載電流信 號，第四濾波電路（27)輸出負(fù)載電壓信號，繼電器控制端輸入開關(guān)信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底觀測網(wǎng)次接駁盒內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的備用 繼電控制保護(hù)電路（6)和繼電控制保護(hù)電路（5)相同。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底觀測網(wǎng)次接駁盒內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的接地 檢測電路（7)包括隔離放大電路（28)、放大/濾波電路（29)、兩個接地開關(guān)（SI、S2)、電阻 R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4,電阻R1的一端接48V電源輸入端，另一端與第一接地開關(guān) (S1)的一端相連，第一接地開關(guān)（S1)的另一端與電阻R4的一端及第二接地開關(guān)（S2)的一 端相連，第二接地開關(guān)（S2)的另一端與電阻R2的一端相連，電阻R2的另一端接48V電源 輸出端，電阻R4的另一端與電阻R3的一端及隔離放大電路（28)的一個輸入端相連，電阻 R3的另一端與隔離放大電路（28)的另一個輸入端相連，隔離放大電路（28)的輸出端與放 大/濾波電路（29)的輸入端相連，放大/濾波電路輸出端輸出接地電壓信號。
【文檔編號】G01D21/02GK104216319SQ201410424963
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】李德駿, 謝尚祥, 王晨, 王俊, 馮建設(shè), 郁茂旺 申請人:浙江大學(xué)