[发明专利]基于蜂窝组网技术的海底科学观测网络系统

说明书

本发明提供了一种基于蜂窝组网技术的海底科学观测网络系统，包括至少一组岸基设备以及多组水下分支与接驳设备，每一组所述水下分支与接驳设备包括水下分支器、主接驳盒以及多个次接驳盒，其中所述水下分支器通过主干海底光缆与所述主接驳盒连接，所述主接驳盒通过分支海底光缆分别与多个所述次接驳盒连接，每一所述次接驳盒通过电缆连接多个水下科学观测设备，每一组所述岸基设备通过主干海底光缆连接至少两个所述水下分支器，每一所述水下分支器通过主干海底光缆连接至少两个另外的所述水下分支器，所有的所述水下分支器连接成蜂窝状网络结构。本发明采用蜂窝形组网结构，自愈功能良好，可靠性高，抗毁能力较强，扩展性好。

技术领域

本发明涉及一种海底科学观测网络，属于通信技术领域，尤其涉及一种基于蜂窝组网技术的海底科学观测网络系统。

背景技术

为认识海洋和开发海洋，进行多科学领域的研究，需建设海底科学观测网，提供长期充足的、大量的实时的海洋观测数据支撑，海底科学观测网需要将敷设在海底的各种科学观测仪器和设备接入海底光缆，同时向各种海底观测仪器和设备提供电源，并利用海底光缆系统将各科学节点获取的水下观测信息及时可靠地传输到岸基。

国内现有海底光缆的建设主要是用于岛屿间、或者远距离的跨海/跨洋大陆间的连接与通信。现有的海底光缆系统，在水下是一个无分支、无接驳、无组网能力的系统，海底光缆仅是陆缆在水下的延伸，没有在水下形成网络，光缆也不能向水下节点供电，所以也不具备将水下多科学节点信息接入并进行传输的功能。仅有的东海科学观测实现网络也为简单的线性结构，仅能向单一的科学节点供电并进行传输，节点间串行连接，系统可靠性差，连接科学节点数目也有限。一旦海底光缆被渔船或船锚钩断，整个系统的供电和信息的传输都将中断。

设计一种可靠性高、能接入各种科学节点的水下光缆传输网络是进行长期有效的海底科学观测的重难点技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于蜂窝组网技术的海底科学观测网络系统，旨在用于解决现有的海底科学观测网络为简单的线性结构，仅能向单一的科学节点供电并进行传输，节点间串行连接，系统可靠性差，连接科学节点数目也有限的问题。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种基于蜂窝组网技术的海底科学观测网络系统，包括至少一组岸基设备以及多组水下分支与接驳设备，每一组所述水下分支与接驳设备包括水下分支器、主接驳盒以及多个次接驳盒，其中所述水下分支器通过主干海底光缆与所述主接驳盒连接，所述主接驳盒通过分支海底光缆分别与多个所述次接驳盒连接，每一所述次接驳盒通过电缆连接多个水下科学观测设备，每一组所述岸基设备通过主干海底光缆连接至少两个所述水下分支器，每一所述水下分支器通过主干海底光缆连接至少两个另外的所述水下分支器，所有的所述水下分支器连接成蜂窝状网络结构。

进一步地，所述岸基设备包括岸基远程供电设备，所述水下分支器包括分支器电源转换模块，所述主接驳盒包括主接驳盒电源转换与分配模块，所述次接驳盒包括次接驳盒电源转换模块，所述岸基远程供电设备用于完成从市电到恒流输出的转换；所述分支器电源转换模块用于完成恒压恒流转换，并负责向主接驳盒分配电能，同时负责为分支器本身的用电设备供电；所述主接驳盒电源转换与分配模块用于完成恒流到恒压的转化，并负责向次接驳盒输送电能，同时负责向主接驳盒内的用电设备供电；所述次接驳盒电源转换模块用于完成电流/电压的转换和电能的分配，并负责向水下科学观测设备供电，同时负责向次接驳盒内的用电设备供电。

进一步地，所述岸基远程供电设备采用双端双备直流恒流供电方式。

进一步地，所述岸基远程供电设备的接地方式包括海洋地、站点地和机柜地，所述海洋地与所述站点地具有压差检测回路，可以自动地完成切换。