[发明专利]海底观测网络节点故障诊断系统

权利要求书

1.一种海底观测网络节点故障诊断系统，其特征在于：包括用于监测海底观测网络节点中能源供电模组运行状况的能源故障诊断子系统、用于监测海底观测网络节点内部传感器运行状况的节点舱体内部故障诊断子系统、用于监测海底观测网络节点外接传感器及设备运行状况的节点舱体外部故障诊断子系统、用于信号采集与处理的节点主控电路板、以及用于远程监控海底观测网络节点运行状况及数据管理的岸站；所述节点主控电路板分别与能源故障诊断子系统、节点舱体内部故障诊断子系统和节点舱体外部故障诊断子系统相连接，采集运行状况检测信号，并与岸站连接通信。

2.根据权利要求1所述的海底观测网络节点故障诊断系统，其特征在于：所述节点主控电路板通过光电复合线缆连接岸站，岸站通过光电复合线缆中的电缆向节点主控电路板输送供电电源，所述供电电源经由节点系统中的电源模块转换成节点系统中各用电负载所需的工作电源，为各用电负载供电；岸站与节点主控电路板之间的通信数据和控制信号经由光电复合线缆中的光纤以光信号的形式传输。

3.根据权利要求1或2所述的海底观测网络节点故障诊断系统，其特征在于：在所述节点主控电路板上设置有用于传输数字信号的开关量输入检测电路、用于接收模拟信号并进行模数转换的ADC模数转换电路、用于数据通信的串口通讯电路、以及分别与所述的开关量输入检测电路、ADC模数转换电路和串口通讯电路对应连接的处理器。

4.根据权利要求3所述的海底观测网络节点故障诊断系统，其特征在于：在所述能源故障诊断子系统中包含有能源供电模组、单片机、短路漏电保护控制单元、能源模块开关控制单元以及串口通讯电路；在所述能源供电模组中包含有N路并联的能源模块，所述N为大于1的自然数，连接在供电线路中用于对高压供电电源进行降压变换；所述能源模块在发生短路故障时输出短路信号，通过单片机控制短路漏电保护控制单元切断高压供电电源与发生短路故障的一路能源模块的供电线路；所述能源模块在其输出的电压或电流出现异常时，输出供电故障信号，通过单片机控制能源模块开关控制单元切断发生电压或电流故障的一路能源模块的电源输出线路，利用其它无故障的能源模块转换输出低压直流电源。

5.根据权利要求4所述的海底观测网络节点故障诊断系统，其特征在于：通过所述能源模块输出的短路信号和供电故障信号传输至单片机，一方面通过单片机生成控制信号输出至短路漏电保护控制单元或者能源模块开关控制单元，以切断高压供电电源与发生短路故障的一路能源模块的供电线路或者切断发生电压或电流故障的一路能源模块的电源输出线路；另一方面通过单片机生成短路故障编码和电压/电流超限故障编码，经由串口通讯电路发送至节点主控电路板上的处理器，通过处理器上传至岸站。

6.根据权利要求4所述的海底观测网络节点故障诊断系统，其特征在于：在所述能源故障诊断子系统中还包含有短路信号反馈接口和能源供电反馈接口；通过不同能源模块输出的短路信号经由短路信号反馈接口输出至节点主控电路板上的开关量输入检测电路，进而传输至处理器的不同IO口，所述处理器根据其IO口接收到的短路信号进行短路故障编码，经由串口通讯电路发送至单片机，通过单片机解析出是哪一路能源模块发生了短路故障，进而输出控制信号至短路漏电保护控制单元，以切断高压供电电源与发生短路故障的一路能源模块的供电线路；通过不同能源模块输出的供电故障信号经由能源供电反馈接口输出至节点主控电路板上的ADC模数转换电路，进行模拟信号到数字信号的转换处理后，输出至处理器的不同数字接口，进而生成电压/电流超限故障编码经由串口通讯电路发送至单片机，通过单片机解析出是哪一路能源模块发生了供电故障，进而输出控制信号至能源模块开关控制单元，以切断发生电压或电流故障的一路能源模块的电源输出线路。

7.根据权利要求4所述的海底观测网络节点故障诊断系统，其特征在于：在所述短路漏电保护控制单元中包含有N组由光电耦合器和继电器连接而成的开关支路，其中，N组开关支路中的光电耦合器分别与单片机的N路IO口一一对应连接，N个继电器的活动触点一一对应的串联在高压供电电源与N路能源模块的供电线路中；通过单片机输出的控制信号经由光电耦合器进行光电隔离处理后，控制继电器的线圈供电回路通断，进而驱动继电器的活动触点动作，以切断或者连通高压供电电源与能源模块的供电线路。