[发明专利]一种冰下基岩钻探测控系统

说明书

本发明公开了一种冰下基岩钻探测控系统，包括基岩钻探测控舱中包括485CAN总线模块、主控电路板、舱内温度传感器、舱内压力传感器、三轴姿态传感器、降压电路板和电机变压器；舱外部包括拉杆位移传感器、舱外压力传感器、导电滑环、三相电流电压传感器、舱外温度传感器、电机、电机转速传感器、泵、导电滑环二和流量计。本发明通过各个传感器获取基岩钻探测控舱外部位移信号，环境实时温度、压力，舱内实时温度、压力，舱体当前的倾斜角度和方位角度，钻进电机的转速、电压和电流以及循环液流量等信息，并将这些信息借助电能与数据传输系统，通过高抗拉强度铠装复合电缆传输至冰面测控软件上。

技术领域

本发明属于电控系统领域，特别地涉及一种冰下基岩钻探测控系统。

背景技术

近年来，关于地球南北两极大陆板块的形成与演化过程、古气候环境变化等科学问题一直困扰着众多极地科考领域的科学家们，这些问题的解决对我们掌握极地的地质结构以及大陆板块构造格局的演变，进而打开人们通向古气候和古环境变化的大门具有重要的科学意义。

而冰下基岩钻探测控系统在整个冰下基岩研究中处于重要地位，是核心大脑，现有技术中对钻探与监测环境的协同控制，以及冰面各设备的实时监控都没有提出良好的解决方案，而上述问题的解决是获取高质量样品的重要保障。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种冰下基岩钻探测控系统，能够实时采集冰下基岩钻探过程中的各种参数，并对电机的钻进、泵的碎冰回收过程进行控制。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种冰下基岩钻探测控系统，包括基岩钻探测控舱和舱外部，其中，所述基岩钻探测控舱中包括485CAN总线模块、主控电路板、舱内温度传感器、舱内压力传感器、三轴姿态传感器、降压电路板和电机变压器；

所述舱外部包括拉杆位移传感器、舱外压力传感器、导电滑环、三相电流电压传感器、舱外温度传感器、电机、电机转速传感器、泵、导电滑环二和流量计；

所述降压电路板和电机变压器分别与300V直流电源连接，降压电路板还与所述主控电路板连接，将降压至24V的电压为主控电路板供电；所述电机变压器还与所述电机和泵分别连接，为二者供电；所述485CAN总线模块、舱内温度传感器、舱内压力传感器、三轴姿态传感器、拉杆位移传感器、舱外压力传感器、导电滑环、三相电流电压传感器、舱外温度传感器、电机转速传感器、导电滑环二和流量计分别与主控电路板连接，进行数据传输和控制。

优选地，所述主控电路板上设置AD电路，所述舱内压力传感器和舱内温度传感器通过AD电路采集，经主控电路板进行滤波和去噪处理，通过485CAN总线模块传输至上位机。

优选地，所述三轴姿态传感器采集方向角和倾斜角度传输给所述主控电路板进行滤波和去噪处理，通过485CAN总线模块传输至上位机。

优选地，所述拉杆位移传感器采用LVDT型直线位移传感器。

优选地，所述舱外温度传感器采用PT1000型温度传感器。

优选地，所述舱外压力传感器采用PCW14-200bar-IM8型微型压力传感器。

优选地，所述电机转速传感器通过脉冲信号的频率来对电转速进行采集。

优选地，所述脉冲信号为单端脉冲信号转换为的差分信号。

优选地，所述导电滑环为圆环形，其环内为所述拉杆位移传感器与主控电路板的连接线。

优选地，所述导电滑环二为圆环形，其环内为所述流量计与主控电路板的连接线。