一種剖面漂流浮標數據采集控制器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及海洋監(jiān)測設備技術領域，涉及一種能夠進行覆蓋大部分海洋領域探測的儀器，特別是一種可在海洋中剖面運動的剖面漂流浮標數據采集控制器。
【背景技術】
[0002]國外剖面漂流浮標是20世紀90年代發(fā)展起來的高技術產品，始于美國斯克里普斯海洋研宄所研制的SOLO浮標。美國WEBB公司先后研宄和開發(fā)了 ALACE、PALACE和APEX型浮標。法國IFREMER研宄所研制了 MARVOR型浮標，并與加拿大合作開發(fā)了 PROVOR型浮標。日本JAMSTEC和TSK公司也自2000年開始研制NINJA型浮標，目前處于試驗階段。進行ARGO浮標商業(yè)化生產的只有美國、法國和加拿大的制造商，截至2009年4月，全球累計在海洋上布放了 6000多個浮標中仍在海上正常工作的浮標達3325個。
[0003]自2001年以來，中國的剖面漂流浮標累計獲得了全球海洋中128萬條溫、鹽度剖面，極大地豐富了我國的大洋環(huán)境數據庫，較之利用常規(guī)的船載CTD儀(溫鹽深探測儀)觀測(單個溫鹽度剖面的觀測成本約為8萬元人民幣)，為國家節(jié)約調查經費約1000億元人民幣，經濟效益十分顯著。據不完全統(tǒng)計，浮標獲取的溫鹽深剖面資料已經在我國的海洋、大氣、氣象、水產、軍事等5個科學領域的近40個單位(部門)得到廣泛應用，一些涉海院校和科研院所的研宄生和本科生，也大都采用免費共享的數據或數據產品作為其撰寫論文的數據源。浮標獲取的溫鹽深剖面資料及其衍生的數據產品對我國海洋和大氣科學的發(fā)展起到了愈來愈大的促進作用。
[0004]隨著我國海洋事業(yè)的發(fā)展，需要大力發(fā)展我國自主海洋監(jiān)測技術成果。剖面漂流浮標能夠實現預定海域電導率、溫度和壓力自動循環(huán)剖面測量，是當前國際上海洋監(jiān)測大量使用的拋棄式高技術儀器設備。浮標數據采集控制器的研制，實現剖面漂流浮標國產化的關鍵；而剖面漂流浮標的國產化將顯著提高我國海洋監(jiān)測能力，是國家海洋監(jiān)測能力的標志性產品，同時打破發(fā)達國家對我國相關技術的封鎖。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題是:提供一種可控制浮標上電自檢測；在海洋中下潛、停留和上浮；在上浮過程中進行溫度、鹽度、壓力數據的采集；到達水面后通過北斗衛(wèi)星系統(tǒng)進行定位與數據傳輸的剖面漂流浮標數據采集控制器。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型的浮標數據采集控制器，技術方案為:
[0007]一種剖面漂流浮標數據采集控制器，包括:
[0008]電源單元，用于給浮標數據采集控制器提供工作電源；
[0009]電源控制單元，用于給液壓驅動系統(tǒng)提供工作電源的電源單元；
[0010]控制電路，用于控制液壓驅動系統(tǒng)的工作狀態(tài)；
[0011]浮標參數轉換單元，用于采集浮標參數，所述浮標參數轉換單元包括電池電壓分壓電路和真空度測量電路；
[0012]數據控制采集單元，用于獲取溫度、海水深度、鹽度、以及浮標位置信息；所述數據控制采集單元包括用于與溫鹽深傳感器連接的第一數據控制采集電路、用于與北斗通信模塊連接的第二數據控制采集電路；
[0013]數據存貯單元，用于存取采集數據，所述數據存貯單元為數據存貯電路；
[0014]中央處理器，用于與浮標參數轉換單元、數據控制采集單元、數據存貯單元進行數據通信；所述中央處理器分別與電源單元、電源控制單元、控制電路、浮標參數轉換單元、數據控制采集單元、數據存IC單元電連接；
[0015]實時時鐘單元，用于提供浮標時鐘數據；所述實時時鐘單元為實時時鐘電路；
[0016]晶振單元，用于為中央處理器提供時鐘信號；所述晶振單元為起振電路；
[0017]所述中央處理器分別與實時時鐘單元、晶振單元電連接。
[0018]作為優(yōu)選，本實用新型還采用了如下的技術方案:
[0019]所述電源單元包括MOS管(Q1、Q2)、額定電阻(R5、R16、R46)、二極管(Dl)、額定電容(C2?C6)、電源轉換器(IC2)、開關(SI)、接口(J1、J2);所述額定電阻(R46)串聯于開關(SI)、接口(J2)之間，所述額定電阻(R16)串聯于二極管(Dl)、接口(Jl)之間，二極管(Dl)另一端接開關(SI)，開關(SI)另一端接地;MOS管(Ql)柵極與額定電阻(R5) —端連接，MOS管(Ql)源極與接口(J2)的電源正輸入連接，MOS管(Ql)漏極與二極管(Dl) —端連接，所述額定電阻(R16)串聯于MOS管(Q2)漏極、二極管(Dl)之間；M0S管(Q2)漏極輸出為電源電壓(Vdd)，M0S管(Q2)源極與接口(J2)的電源正輸入連接，MOS管(Q2)柵極與開關(SI) —端連接；所述額定電阻(R46)串聯于MOS管(Q2)源極、開關(SI)之間，額定電阻(R5)另一端與電源轉換器(IC2)輸入端⑴連接，電源轉換器(IC2)輸出端(3)為電源電壓(VCC)，額定電容(C5)在電源轉換器(IC2)輸入端(I)和地(GND)之間，額定電容(C2、C3、C4)在電源轉換器(IC2)輸出端(3)和地(GND)之間。
[0020]所述控制電路包含電機正轉/反轉驅動電路MOS管(Q4、Q5、Q8、Q9)、額定電容(C14);其中:
[0021]MOS管(Q4)的源極連接電源電壓(Vdd)，MOS管(Q4)的柵極連接控制端，MOS管(Q4)的漏極連接電機一端(YE-/+);
[0022]MOS管(Q5)的源極連接電源地(GND)，MOS管(Q5)的柵極連接控制端，MOS管(Q5)的漏極連接電機一端(YE-/+);
[0023]MOS管(Q8)的源極連接電源電壓(Vdd)，MOS管(Q8)的柵極連接控制端，MOS管(Q8)的漏極連接電機一端(YE+/-)；
[0024]MOS管(Q9)的源極連接電源地(GND)，MOS管(Q9)的柵極連接控制端，MOS管(Q9)的漏極連接電機一端(YE+/-)，額定電容(C14)連接電機兩端。
[0025]所述第二數據控制采集電路包括電平轉換電路(IClO)、額定電阻(R70)、MOS管(Qll)、多路開關電路(IC6)、電平變換電路(IC3)、額定電阻(R4、R40、R25、R33)、額定電容(CR1、CR4、CR5、C1);中央處理器的輸出端(RA4)通過電平轉換電路(IClO)控制輸出端O7O)，所述額定電阻(R70)作為上拉電阻串聯于電源(Vdd)、電平轉換電路(IClO)的輸出端(FO)之間；所述MOS管(Qll)的柵極與電平轉換電路(IClO)的輸出端(FO)連接，MOS管(Q13)源極與電源電壓(Vdd)連接，MOS管(Qll)漏極輸出為北斗通訊模塊的電源電壓沖央處理器的輸出端(RC6)和輸入端(RC7)分別與多路開關電路(X、Y)連接，中央處理器的輸出端(RD5、RD6、RD7)分別與多路開關電路(INH、A、B)連接，并通過多路開關電路(INH、A、B)選擇多路開關中的一路開關；其中:多路開關電路(RXO、TXO)分別與額定電阻(R4、R40) —端連接，額定電阻(R4、R40)另一端與電平變換電路(IC3)的輸入端(11)和輸出端(12)連接。
[0026]所述第一數據控制采集電路包括電平轉換電路(IClO)、額定電阻(R69)、MOS管(QlO)、多路開關電路(IC6)、電平變換電路(IC3)、額定電阻(R13、R50、R28、R36)、額定電容(CR1、CR4、CR5、C1);中央處理器的輸出端(RA5)通過電平轉換電路(IClO)控制輸出端(E0)，所述額定電阻(R69)作為上拉電阻串聯于電源(Vdd)、電平轉換電路(IClO)的輸出端(EO)之間；所述MOS管(QlO)的柵極與電平轉換電路(IClO)的輸出端(EO)連接，MOS管(QlO)源極與電源電壓(Vdd)連接，MOS管(QlO)漏極輸出為溫鹽深傳感器的電源電壓沖央處理器的輸出端(RC6)和輸入端(RC7)分別與多路開關電路(X、Y)連接，中央處理器的輸出端(RD5、RD6、RD7)分別與多路開關電路(INH、A、B)連接，并通過多路開關電路(INH、A、B)選擇多路開關中的一路開關；其中多路開關電路(RX1、TXl)分別與額定電阻(R13、R47) —端連接，額定電阻(R28、R36)另一端與電平變換電路(IC3)的輸入端(10)和輸出端(9)連接。
[0027]所述浮標參數轉換單元包括額定電阻(R37、R38)，額定電阻(R61、R62)，額定電容(C18)，真空度傳感器(IC8)，電平轉換電路(IClO)，電源變換電路(IC9)，M0S管(Q13)、額定電阻(R68、R64)，額定電容(C16、CRlU C17);額定電阻(R37)在中央處理器的輸入端(RAO)和MOS管(Qll)