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半圓形磁環(huán)通過螺栓對接而成的信號耦合器。塑包鋼纜從每個信號耦合器中穿過，塑包鋼纜兩端和海水導通，與海水形成耦合回路。傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀實時采集觀測數(shù)據(jù)并由信號傳輸耦合回路傳輸給遠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的數(shù)據(jù)記錄發(fā)射儀將數(shù)據(jù)實時發(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)【技術領域】
[0001]本實用新型涉及海洋測量儀器，特別是涉及遠距離非接觸方式的數(shù)據(jù)采集傳輸儀器裝置。
【背景技術】
[0002]大尺度、多要素、長時序海洋水下環(huán)境實時觀測是構建現(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]實時獲取大尺度、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)測量儀器到深遠海進行定期觀測，其優(yōu)點是觀測站位可以隨機改變。但是，其不足也顯而易見:一是這種方式受制于天氣影響，不能隨時觀測，而其所獲取的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)時序短、樣本少，難以滿足海洋科學研究、海洋災害預警、海洋環(huán)境保護、軍事海洋環(huán)境保障對海洋環(huán)境即時數(shù)據(jù)的需求；二是動用船只遠航耗資巨大，常態(tài)化觀測時經(jīng)濟成本壓力使得航期、航程均受到不同程度影響。因此，國際上發(fā)達海洋國家目前主要開展由各種類型海洋環(huán)境觀測平臺(浮標、潛標、海底觀測平臺)相互補充、構筑立體觀測網(wǎng)對海洋環(huán)境進行大尺度、多要素、長時序的常態(tài)化、業(yè)務化觀測。
[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?，因此在深遠海監(jiān)測時，它們所觀測的海洋水下環(huán)境數(shù)據(jù)只能儲存在自身的數(shù)據(jù)記錄器中，無法實時將所觀測的數(shù)據(jù)在水下進行長距離的傳輸。同時，因為不同國家生產(chǎn)、不同類型海洋水下環(huán)境測量儀器設備的硬件接口、軟件協(xié)議也各不相同，致使實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)境觀測平臺系統(tǒng)進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I的浮標水下系留鋼纜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)儲存在海洋測量儀器的數(shù)據(jù)記錄器中，無法實時將所觀測的數(shù)據(jù)傳輸出去。
實用新型內(nèi)容
[0006]針對現(xiàn)有海洋水下環(huán)境測量儀器自身沒有實時、遠距離數(shù)據(jù)傳輸能力，本實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的系留塑包鋼纜與海水作為傳輸介質，通過信號耦合器構成信號感應耦合回路完成數(shù)據(jù)的長距離傳輸。
[0007]本實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，信號稱合器、數(shù)據(jù)米集傳輸模塊、電池倉置于圓柱狀結構的耐壓水密殼體內(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耦合器、通信控制模塊、電池倉、耐壓水密殼體，信號耦合器、通信控制模塊、電池倉置于圓柱狀結構的耐壓水密殼體內(nèi)，通信控制模塊連接電池倉和信號稱合器。
[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耦合器。信號耦合器由兩個半圓形磁環(huán)通過螺栓對接而成，其中一個為繞有漆包線圈的半圓形磁環(huán)，另一個半圓形磁環(huán)上沒有繞制線圈。終端通信控制器中信號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)應用時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。塑包鋼纜從每個信號耦合器中穿過，塑包鋼纜兩端和海水導通，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)，實時采集觀測數(shù)據(jù)并由信號傳輸耦合回路傳輸給遠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的數(shù)據(jù)記錄發(fā)射儀將數(shù)據(jù)實時發(fā)送出去。
[0012]本實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)卡在構成信號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)境測量儀器的設置進行自主配置，具有使用靈活、便利的優(yōu)勢。其多用水密插座集成了標準RS232、RS485等當前大部分水下環(huán)境測量儀器廣為采用的國際標準接口，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)境測量儀器進行自容測量的配置示意圖；
[0014]圖2為本實用新型的傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀的外部結構示意圖；
[0015]圖3為本實用新型的終端通信控制器的外部結構示意圖；
[0016]圖4為本實用新型與海洋水下測量傳感器的配置示意圖。
[0017]圖中標記說明:
[0018]1、海洋環(huán)境觀測平臺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【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本實用新型的技術方案進一步說明。
[0027]圖2和圖3分別顯示本實用新型的傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸儀和終端通信控制器的外部結構。圖4顯示本實用新型在海洋環(huán)境觀測平臺與海洋水下測量傳感器的配置狀況。
[0028]如圖所示，本實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置于圓柱狀結構的耐壓水密殼體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的側壁上。
[0030]終端通信控制器17包括信號稱合器16、通信控制模塊12、電池倉14、多用水密插座6，信號耦合器16、耐壓水密殼體10，通信控制模塊12、電池倉14置于圓柱狀結構的耐壓水密殼體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中分別有信號耦合器15和信號耦合器16。信號耦合器15、16由兩個半圓形磁環(huán)通過螺栓對接而成，其中一個為繞有漆包線圈的半圓形磁環(huán)，另一個半圓形磁環(huán)上沒有繞制線圈。終端通信控制器17中信號耦合器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)應用時終端通信控制器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I的數(shù)據(jù)記錄發(fā)射儀連接。塑包鋼纜20從每個信號耦合器中穿過，塑包鋼纜20兩端和海水導通，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)，并實時采集其觀測數(shù)據(jù)經(jīng)由信號傳輸耦合回路，傳輸給遠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進行雙向實時通信，從而實現(xiàn)實時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)中各有信號耦合器，信號耦合器由兩個半圓形磁環(huán)通過螺栓對接而成，塑包鋼纜(20)從每個信號耦合器中穿過，塑包鋼纜(20)兩端和海水導通，與海水形成耦合回路。
2.根據(jù)權利要求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 )包括的信號耦合器(15 )和數(shù)據(jù)采集傳輸模塊(11)置于圓柱狀結構的耐壓水密殼體(9)內(nèi)，多用水密插座(5)安裝在耐壓水密殼體(9)的一端，信號率禹合器(15)安裝在耐壓水密殼體(9)的另一端。
3.根據(jù)權利要求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)包括的信號耦合器(16)和通信控制模塊(12)置于圓柱狀結構的耐壓水密殼體(10)內(nèi)，多用水密插座(6)安裝在耐壓水密殼體(10)的一端，信號耦合器(16)安裝在耐壓水密殼體(10)的另一端。
4.根據(jù)權利要求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，所述的信號稱合器(5、6)的兩個半圓形磁環(huán),其中一個為繞有漆包線圈的半圓形磁環(huán)，另一個半圓形磁環(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】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:國家海洋技術中心