[发明专利]基于多缆通信的近海环境监测数据传输系统

说明书

基于多缆通信的近海环境监测数据传输系统。本发明公开了有缆遥控潜器、载人深潜器、自主水下潜器、水下滑翔机等观测技术可以实现海底的现场观测，但是受海况、能源等技术限制，无法进行连续长期的观测。本发明包括显示器、上位机、岸上集成箱、水下核心仓和电源数据传输电缆。岸上集成箱包括岸上核心板、岸上底板和岸上核心板总线。岸上底板包括岸上通讯电路、USB电路、岸上电源电路、程序下载调试电路、岸上显示电路和外部通讯电路。水下核心仓包括水下核心板、水下底板和水下核心板总线。水下底板包括水下通讯电路、数据采集电路、水下电源电路和水下程序下载调试电路。本发明能够实现多个水下传感器数据的传输，且即能够接收模拟信号又能够接收数字信号。

技术领域

本发明属于海洋环境监测技术领域，具体涉及一种基于多缆通信的近海环境监测数据传输系统。

背景技术

近海环境监测数据传输系统是对离陆地较近的海域进行监测。传统的海洋环境监测方法是通过调查船舶或者利用绞车，将采样器或者组合测量仪器(如温盐深仪、海流仪、水下摄像机等)投放至水下进行水样采集及测量。由于该方法易于操作、成本低，便成为海洋调查的主要技术手段，但是该方法有很大的不足：测量时间短，一些指标获取困难，无法真实反应水下的变化情况，使得测量数据失去科学性。随着科学技术的发展，衍生出了一些新的海洋环境监测技术，如海面浮标、卫星遥感、海底原位观测、水下自主导航等，虽然在一定程度上丰富了海洋环境监测手段，但是仍然存在一定的技术缺陷：1、航空或卫星遥测等观测技术大都只能观测到海洋表面的状况却了解不到海洋内部的情况。2、有缆遥控潜器(ROV)、载人深潜器(HOV)、自主水下潜器(AUV)、水下滑翔机等观测技术可以实现海底的现场观测，但是受海况、能源等技术限制，无法进行连续长期的观测。3、海底观测站、水下锚系观测装置等海底原位观测技术，虽然可不受海况的影响，但是受能源供应的限制，往往布放十几天或几个月就要进行回收，且测量数据也只能在回收后才能进行获取分析，实时性差，另外无法实时了解仪器在水下工作状态，从而设备故障无法及时处理。4、锚泊的中继浮标、声学遥测等技术通过卫星或无线电进行近似实时数据的传输，但是由于传输能力受限，只允许传输有限的数据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多缆通信的近海环境监测数据传输系统。

本发明包括显示器、上位机、岸上集成箱、水下核心仓和电源数据传输电缆。岸上集成箱包括岸上核心板、岸上底板和岸上核心板总线。所述的岸上底板包括岸上通讯电路、USB电路、岸上电源电路、程序下载调试电路、岸上显示电路和外部通讯电路。岸上电源电路通过第一岸上电源转换模块、第二岸上电源转换模块和岸上降压芯片为岸上核心板、岸上通讯电路、USB电路、程序下载调试电路、岸上显示电路、外部通讯电路。USB电路通过岸上核心板总线与岸上核心板连接。USB电路通过第一USB连接器连接鼠标或U盘。岸上程序下载调试电路通过岸上核心板总线与岸上核心板连接，通过第二USB连接器为岸上核心板烧录程序。外部通讯电路通过第一岸上电平转换芯片和第二岸上电平转换芯片连接岸上核心板与上位机。岸上显示电路通过数模转换器将岸上核心板传输来的模拟信号转换为数字信号后通过VGA接口座传输给显示屏。岸上显示电路通过显示连接排座与岸上核心板相连。岸上通讯电路通过第一岸上通讯芯片、第二岸上通讯芯片将水下核心仓传输来的数据通过岸上核心板总线传输给岸上核心板。

所述的水下核心仓包括水下核心板、水下底板和水下核心板总线。水下底板包括水下通讯电路、数据采集电路、水下电源电路和水下程序下载调试电路。水下电源电路通过第一水下电源转换模块、第二水下电源转换模块、第三水下电源转换模块、第四水下电源转换模块及第五水下电源转换模块为水下核心板、水下通讯电路、数据采集电路及水下程序下载调试电路供电。水下通讯电路通过第一水下通讯芯片、第二水下通讯芯片将水下核心板传输来的数据，并通过电源数据传输电缆与岸上通讯电路连接。岸上核心板及水下核心板均采用型号为EM9170的工控主板。