海底观测网水下主基站的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种海底观测网水下主基站，包括防拖网结构和功能单元，防拖网结构为整体式椭球面结构，由保护罩组件、支撑骨架组件、底部支撑组件和底部封闭组件通过螺栓和螺母相互连接而成，功能单元安装在防拖网结构内，由海缆终端组件、电力单元组件、通信单元组件、接海阴极组件和湿插拔连接器组件通过水密连接器和水密缆相互连接而成。水下主基站通过含海底中继器和海底分支器的标准单极光电复合通信海缆连接至岸基站，采用以海水作为电流回路的负高压单极直流输电和有中继的波分复用光纤通信，并通过海缆分段继电保护来提高海底观测网的可靠性。本发明结构简单、体积紧凑和布放稳定，能降低外力破坏的风险，并减少泥沙沉积，还具有输电效率高、通信容量大和传输距离远的优点。
【专利说明】
海底观测网水下主基站
技术领域
[0001]本发明属于海底观测技术领域，涉及一种海底观测网水下主基站，尤其涉及一种采用整体式椭球面防拖网结构、分段保护的负高压单极直流输电和有中继的波分复用光纤通信的海底观测网水下主基站。
【背景技术】
[0002]海洋占地球表面70%以上，极大影响着全球环境和气候变化，且蕴藏着巨大的能源和资源，是人类可持续发展的基础，因此理解其运行机理对于人类文明的发展极为重要。而要理解海洋必须有目的地对海洋开展长期实时观测，但其巨大体量很多年来严重阻碍了人类深入观测其内部的复杂动态过程，造成了观测数据的严重缺乏。传统的海洋观测方式中占主导地位的是船基考察方式，主要是从船上用科学仪器直接观测海洋，这种方式受制于船时和天气等因素，只能断断续续地观测，获取零零散散的数据。通过船只布放的自容式或锚系式的着底器只能支持少量海底设备的短期供电，且无法实时传输数据，并需要较为频繁的定期维护。各种水下机器人，包括载人深潜器、遥控运载器、自主机器人、海底爬行车和水下滑翔机等，是海底探测的有力工具，但也无法长期蹲守海底，且仍不同程度受制于船时等因素。卫星遥测遥感对地观测系统使人类可长期观测地面和海面，但无法穿透巨厚的海水直接观测海底。
[0003]只有通过长期连续观测实现原位蹲点，获得大量高分辨率的时空序列参数，才能够捕捉海洋中存在着海底火山喷发、地震、海嘯、滑坡和风暴潮等很多重要的突发现象，也才能更有效地理解海洋中存在着板块运动、海洋沉积、海洋酸化、生物多样性和物质循环等很多重要的长期过程。海底观测网可满足这些关乎社会经济发展的重大科学需求，并被列入2013年国务院讨论通过的《国家重大科技基础设施建设中长期规划2012-2030年》中，SP通过海缆连接陆地和海底，实现长期实时观测较广范围的海底区域，被称为国际海洋科技领域的革命。该领域国内外尚处于起步阶段，而水下主基站是海底观测网的核心组网装备，在现有技术中存在以下缺点:采用分体式梯形防脱网结构，结构复杂、体积大和成本高，且海底长期布放稳定性差，易被渔业拖网等外力破坏;采用双极供电或恒流供电，导致海底观测网在海缆上的电能损耗大、输电效率低和供电能力差，且在海缆发生接地故障的情况下，易引起全系统崩溃，因此运行可靠性低;采用非中继的单波长光纤通信，所有水下主基站共用同一波长传输数据，因此传输距离短、通信容量小和数据传输速率低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提出一种海底观测网水下主基站，所述水下主基站通过含海底中继器和海底分支器的标准单极光电复合通信海缆连接至岸基站，采用结构简单、体积紧凑和布放稳定的整体式椭球面防拖网结构，采用输电效率高的负高压直流恒压方式并联供电，采用通信容量大和传输距离远的有中继波分复用光纤通信，并通过海缆分段继电保护来提高海底观测网的可靠性。
[0005]本发明的技术方案是:
所述海底观测网水下主基站，包括防拖网结构100和功能单元200，所述功能单元200安装在防拖网结构100内:
所述防拖网结构100由保护罩组件110、支撑骨架组件120、底部支撑组件130和底部封闭组件140组成，所述保护罩组件110为近椭球面结构，通过支撑骨架组件120支撑，支撑骨架组件120安装在底部支撑组件130上，底部支撑组件130固定于底部封闭组件140上方；所述支撑骨架组件120包括支撑骨架连接块121、外围支撑骨架123和中心支撑骨架125，支撑骨架连接块121为十二边形结构，其相隔的六个侧面上开有圆孔，外围支撑骨架123的一端固定于支撑骨架连接块121的圆孔内，所述支撑骨架连接块121的中心设有螺纹孔，所述螺纹孔用于连接中心支撑骨架125—端，所述支撑骨架连接块121上还设有弧形吊耳，用于布放和回收过程中起吊水下主基站；
所述底部支撑组件130由底部支撑架131和布放辅助吊耳132组成，底部支撑架131为近椭圆形结构，所述底部支撑架131由横梁、纵梁和椭圆环组成，椭圆环内沿横向和纵向布置有若干横梁和纵梁，使底部支撑架131呈网格状的结构，所述外围支撑骨架123和中心支撑骨架125的另一端分别固定于横梁和纵梁连接处;所述布放辅助吊耳132布置于横梁或纵梁上；
所述底部封闭组件140由底部封闭板141和底部支撑脚142组成;底部支撑脚142均匀分布于底部封闭板141底部的四周；
所述功能单元200包括海缆终端腔体211、电力单元腔体221、通信单元腔体231、接海阴极241、湿插拔连接器插头、水密连接器和水密缆，所述海缆终端腔体211—端连接至分支海缆末端，另一端安装有第一水密连接器261和第二水密连接器262，所述海缆终端腔体211将海缆内的供电导线和通信光纤分离，所述供电导线和通信光纤在海缆终端腔体内部分别连接至第一水密连接器261和第二水密连接器262，所述海缆终端腔体211通过第一水密缆271连接至电力单元腔体221，所述海缆终端腔体211通过第二水密缆272连接至通信单元腔体231，所述电力单元腔体221与通信单元腔体231之间分别通过第三水密连接器263、第三水密缆273以及第四水密连接器264、第四水密缆274进行连接，所述接海阴极241通过第五水密连接器265和第五水密缆275连接至电力单元腔体221，所述湿插拔连接器插头254通过湿插拔连接器插座251、第六水密连接器266和第六水密缆276连接至通信单元腔体231;所述电力单元腔体221将-6kV至-12kV的负高压直流电降压变换为375V直流电后，再将该375V直流电通过第三水密连接器263和第三水密缆273输送至通信单元腔体231，所述通信单元腔体231通过湿插拔连接器插座251和湿插拔连接器插头254连接至海底机器人或仪器平台，并通过第四水密连接器264和第四水密缆274采集电力单元腔体221的运行状态数据;所述通信单元腔体231内设有光纤通信模块和电能监控模块，通过光纤通信模块控制海底机器人或仪器平台的数据传输，并将海底机器人或仪器平台的科学数据发送至数据服务器334，通过电能监控模块控制海底机器人或仪器平台的供电通断，并将水下主基站的状态数据发送至数据服务器334。
[0006]本发明中，所述海缆终端腔体211外罩有海缆终端保护罩212，海缆终端保护罩212通过海缆终端上夹具213和海缆终端下夹具214固定于底部支撑架131上。
[0007]本发明中，所述电力单元腔体221外罩有电力单元保护罩222，所述电力单元保护罩222通过电力单元上夹具223和电力单元下夹具224固定于底部支撑架131上。
[0008]本发明中，所述通信单元腔体231外罩有通信单元保护罩232，所述通信单元保护罩232通过通信单元上夹具233和通信单元下夹具234固定于底部支撑架131上。
[0009]本发明中，所述接海阴极241通过接海阴极上夹具242和接海电极下夹具243固定于底部支撑架131上。
[0010]本发明中，所述保护罩组件110由椭球面保护罩111、安装检修窗112、湿插拔操作门114、湿插拔操作门栓115和湿插拔操作门栓支撑块113组成，所述安装检修窗112通过螺栓固定于椭球面保护罩111的前后表面，所述椭球面保护罩111两侧分别设置有湿插拔操作门114，所述湿插拔操作门114 一侧通过转轴与椭球面保护罩111活动连接，另一侧通过转轴与湿插拔操作门栓115活动连接，所述湿插拔操作门栓115可绕其转轴转动，所述椭球面保护罩111上设有湿插拔操作门栓支撑块113，所述湿插拔操作门栓115与湿插拔操作门栓支撑块113配合可实现湿插拔操作门114的有效开关。
[0011]本发明中，所述防拖网结构100和功能单元200的材料采用同种规格的钛合金。
[0012]本发明中，所述接海阴极241的材料采用镀铂钛。
[0013]本发明中，所述水下主基站的海缆终端腔体211通过含海底中继器和海底分支器的标准单极光电复合通信海缆连接至岸基站。
[0014]本发明的有益效果是:
本发明所述海底观测网水下主基站采用整体式椭球面防拖网结构，具有结构简单、体积紧凑和布放稳定的优点，可大大减少外力破坏的风险，且由于内部结构较为封闭，有利于减少泥沙沉积，降低维护成本。所述水下主基站通过含海底中继器和海底分支器的标准单极光电复合通信海缆连接至岸基站，岸基站采用负高压单极直流输电供电给水下主基站，以海水作为电流回路，传输线上的电能损耗少，电能传输效率高，且通过海底分支器的电切换功能实现海缆分段继电保护，提高海底观测网的可靠性。所述水下主基站和岸基站之间采用有中继波分复用光纤通信，通过海底分支器的光分插复用功能使得各个水下主基站与岸基站之间可通过同一对光纤但不同波长来传输数据，因此通信容量大和传输距离远。
【附图说明】
[0015]图1是本发明海底观测网水下主基站的总体结构的爆炸图。
[0016]图2是防拖网结构的保护罩组件的示意图。
[0017]图3是防拖网结构的安装检修窗的示意图。
[0018]图4是防拖网结构的湿插拔操作门的示意图。
[0019]图5是防拖网结构的支撑骨架组件的示意图。
[0020]图6是防拖网结构的支撑骨架组件的正视图。
[0021 ]图7是防拖网结构的支撑骨架连接块的示意图。
[0022]图8是防拖网结构的底部支撑架组件的示意图。
[0023]图9是防拖网结构的底部封闭板组件的示意图。
[0024]图10是防拖网结构的总体装配示意图。
[0025]图11是本发明海底观测网水下主基站的内部功能单元的示意图。
[0026]图12是内部功能单元的海缆终端组件的示意图。
[0027]图13是内部功能单元的电力单元组件和通信单元组件的示意图。
[0028]图14是内部功能单元的接海阴极组件的示意图。
[0029]图15是内部功能单元的湿插拔连接器组件的示意图。
[0030]图16是电力单元组件和通信单元组件与海缆终端组件之间的连接示意图。
[0031]图17是电力单元组件和通信单元组件与接海电极组件之间的连接示意图。
[0032]图18是电力单元组件和通信单元组件与湿插拔连接器组件之间的连接示意图。
[0033]图19是内部功能单元安装到在底部支撑架上的示意图。
[0034]图20是防拖网结构装载内部功能单元时的结构示意图。
[0035]图21是海底观测网水下主基站的总体装配示意图。
[0036]图22是海底观测网水下主基站的基本原理图。
[0037]图中标号:100防拖网结构，110椭球面保护罩组件，111椭球面保护罩，112安装检修窗，113水下湿插拔操作门栓支撑块，114水下湿插拔操作门，115水下湿插拔操作门栓，120支撑骨架组件，121支撑骨架连接块，122支撑骨架连接块固定螺栓，123外围支撑骨架，124支撑骨架固定螺栓，125中心支撑骨架，126椭球面保护罩固定螺栓，130底部支撑架组件，131底部支撑架，132.辅助吊耳，140底部封闭板组件，141底部封闭板，142支撑脚，200功能单元，210海缆终端组件，211海缆终端腔体，212海缆终端保护罩，213海缆终端上夹具，214海缆终端下夹具，220电力系统组件，221电力单元腔体，222电力系统保护罩，223电力系统上夹具，224电力系统下夹具，230通信系统组件，231通信单元腔体，232通信系统保护罩，233通信系统上夹具，234通信系统下夹具，240接海阴极组件，241接海阴极，242接海阴极上夹具，243接海阴极下夹具，250湿插拔连接器组件，251湿插拔连接器母头，252湿插拔连接器安装板，253湿插拔连接器支架，254湿插拔连接器公头，261第一水密连接器，262第二水密连接器，263第三水密连接器，264第四水密连接器，265第五水密连接器，266第六水密连接器，271第一水密缆，272第二水密缆，273第三水密缆，274第四水密缆，275第五水密缆，276第六水密缆，311岸基海缆终端，321高压馈电设备，322不间断电源，323发电机组，324电能监控服务器，331光纤监控设备，332线路端站设备，333核心交换机，334数据服务器，335时间服务器，341接地阳极。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细描述。
[0039]图1表示所述海底观测网水下主基站的总体结构包括防拖网结构100和功能单元200，所述功能单元200安装在防拖网结构100内。所述防拖网结构100由保护罩组件110、支撑骨架组件120、底部支撑组件130和底部封闭组件140组成。所述防拖网结构100和功能单元200的材料采用同种规格的钛合金。
[0040]图2至图4表示所述保护罩组件110由椭球面保护罩111、安装检修窗112、湿插拔操作门114、湿插拔操作门栓115和湿插拔操作门栓支撑块113组成。所述保护罩组件110为近椭球面，其前后设置了两扇安装检修窗112，所述安装检修窗112通过螺栓固定在椭球面保护罩111表面，所述椭球面保护罩111两侧还分别设有两扇湿插拔操作门114，所述湿插拔操作门114一侧通过转轴与椭球面保护罩111活动连接，另一侧通过转轴与湿插拔操作门栓115活动连接，所述湿插拔操作门栓115可绕其转轴转动，所述椭球面保护罩111上设有湿插拔操作门栓支撑块113，所述湿插拔操作门栓115与湿插拔操作门栓支撑块113配合可实现湿插拔操作门114的有效开关。
[0041 ]图5至图7表示所述支撑骨架组件120由支撑骨架连接块121、外围支撑骨架123、中心支撑骨架125、支撑骨架连接块固定螺栓122和支撑骨架固定螺栓124组成。所述保护罩组件110由支撑骨架组件120支撑，所述椭球面保护罩111和外围支撑骨架123上设有通孔，所述椭球面保护罩111通过椭球面保护罩固定螺栓126和螺母固定到六根弧形的外围支撑骨架123上，所述支撑骨架连接块121为十二边形，其十二边形中的六个侧面设有圆孔，所述支撑骨架连接块121上下面还设有六个圆孔，分别穿过所述六个侧面的圆孔，因此外围支撑骨架123可通过支撑骨架连接块固定螺栓122和螺母连接到支撑骨架连接块121，所述支撑骨架连接块121的中心还有一个螺纹孔，所述螺纹孔用于连接中心支撑骨架125，所述支撑骨架连接块121上还设有弧形吊耳，用于布放和回收过程中起吊水下主基站。
[0042]图8表示所述底部支撑组件130由底部支撑架131和布放辅助吊耳132组成，图9表示所述底部封闭组件140由底部封闭板141和底部支撑脚142组成。
[0043]如图10所示，所述支撑骨架组件120安装在底部支撑组件130上，所述外围支撑骨架123和中心支撑骨架125下面的支脚部位分别设有四个圆孔，所述支撑骨架连接块固定螺栓122和螺母通过所述圆孔将外围支撑骨架123和中心支撑骨架125固定到底部支撑架131上，所述底部支撑架131的左右两侧分别安装了两个辅助吊耳132，用于布放或回收时保持水下主基站的平衡。所述底部支撑组件130下设有底部封闭组件140，所述底部支撑架131和底部封闭板141为近椭圆形，所述底部封闭板141下设有底部支撑脚142，所述底部支撑脚142用于支撑水下主基站，所述底部封闭板141上设有与中心支撑骨架125和外围支撑骨架123的各个支脚圆孔位置相对应的圆孔，所述支撑骨架固定螺栓124穿过这些圆孔，并通过螺母将底部封闭板141和底部支撑架131连接在一起。
[0044]如图11至图15所示，所述功能单元200由海缆终端组件210、电力单元组件220、通信单元组件230、接海阴极组件240和湿插拔连接组件250通过水密连接器和水密缆相互连接而成。图15表示所述海缆终端组件210的结构，包括海缆终端腔体211、海缆终端保护罩212、海缆终端上夹具213和海缆终端下夹具214组成。图16表示所述电力单元组件220和通信单元组件230的结构，其中所述电力单元组件220由电力单元腔体221、电力单元保护罩222、电力单元上夹具223和电力单元下夹具224组成，所述通信单元组件230由通信单元腔体231、通信单元保护罩232、通信单元上夹具233和通信单元下夹具234组成。图17表示所述接海阴极组件240的结构，由接海阴极241、接海阴极上夹具242和接海电极下夹具243组成。图18表示所述湿插拔连接组件250的结构，由湿插拔连接器插座251、湿插拔连接器插头254、湿插拔连接器安装板252和湿插拔连接器安装板支架253组成。所述接海阴极241的材料采用镀铂钛。
[0045]图16至图18表示了所述功能单元200中海缆终端组件210、电力单元组件220、通信单元组件230、接海阴极组件240和湿插拔连接组件250之间的连接关系。所述海缆终端腔体211—端连接至分支海缆末端，另一端安装有第一水密连接器261和第二水密连接器262，所述海缆终端腔体211将海缆内的供电导线和通信光纤分离，所述供电导线和通信光纤在海缆终端腔体211内部分别连接至第一水密连接器261和第二水密连接器262，所述海缆终端腔体211分别通过第一水密缆271和第二水密缆272连接至电力单元腔体221和通信单元腔体231，所述电力单元腔体221与通信单元腔体231之间通过第三水密连接器263、第三水密缆273以及第四水密连接器264、第四水密缆274连接，所述接海阴极241通过第五水密连接器265和第五水密缆275连接至电力单元腔体221，所述湿插拔连接器插头254通过湿插拔连接器插座251、第六水密连接器266和第六水密缆276连接至通信单元腔体231。
[0046]如图19至图21所示，所述底部支撑架131的各个横梁上设有安装海缆终端腔体211、电力单元腔体221、通信单元腔体231和接海阴极241所需的圆孔，所述海缆终端腔体211、电力单元腔体221、通信单元腔体231和接海阴极241分别通过对应的上夹具、下夹具以及螺栓、螺母安装和固定在底部支撑架131上，所述湿插拔连接器支架253焊接在底部支撑架131上，所述湿插拔连接器安装板252通过螺栓安装在湿插拔连接器支架253上，所述湿插拔连接器插座251通过螺栓安装在湿插拔连接器安装板252上。
[0047]图22为所述海底观测网水下基站的基本原理。
[0048]所述水下主基站通过分支海缆和海底分支器连接到主干海缆上，所述主干海缆和分支海缆均为标准光电复合通信海缆，所述主干海缆连接至岸基站，所述岸基站由岸基海缆终端311、高压馈电设备321、不间断电源322、发电机组323、电能监控服务器324、光纤监控设备331、线路端站设备332、核心交换机333、数据服务器334、时间服务器335和接地阳极341组成，所述岸基海缆终端311将主干海缆的供电导体和通信光纤分离，并分别连接至高压馈电设备321和光纤监控设备331。
[0049]所述岸基海缆终端311、高压馈电设备321、不间断电源322和发电机组323依次连接，所述高压馈电设备312输出对地电压为-6kV至-12kV的负高压直流电，以接海阴极241、海水电流回路和接地阳极341作为电流回路，依次通过岸基海缆终端311、主干海缆、分支器和分支海缆供电给水下主基站，所述不间断电源322还连接至陆地电网，可在电网停电而发电机组323未启动时暂时维持海底观测网的供电，所述发电机组323在电网停电时开始启动，用于在电网维修阶段维持海底观测网的供电，所述高压馈电设备321还通过电能监控服务器324连接至核心交换机334，所述的电能监控服务器324用于远程监控高压馈电设备321的供电，并将所述高压馈电设备321的状态信息发送至数据服务器334。
[0050]所述岸基海缆终端311、光纤监控设备331、线路端站设备332、网络保护设备333和核心交换机334也依次连接，所述光纤监控设备331用于检测光纤、海底中继器和海底分支器的运行状态以及定位光纤故障，所述线路端站设备332与各个水下主基站之间采用波分复用光纤通信，所述分支器具有光分插复用功能，能将与其连接的水下主基站所需的波长下载和上传，实现所述水下主基站与线路端站设备332之间通过同一对光纤但不同波长来通信，所述核心交换机334还连接有数据服务器334和时间服务器335，所述数据服务器334用于存储高压馈电设备321和各个水下主基站的状态数据以及外接机器人和仪器平台的科学数据，所述时间服务器335通过北斗卫星实现时间同步，并采用IEEE 1588协议对岸基设备、水下主基站、外接机器人和仪器平台进行协调世界时间的授时，所述核心交换机334通过通信回程连接至陆地远程监控中心。
[0051]所述电力单元腔体221将-6kV至-12kV的负高压直流电降压变换为375V直流电后，再将该375V直流电通过第三水密连接器263和第三水密缆273输送至通信单元腔体231，所述通信单元腔体231通过湿插拔连接器插座251和湿插拔连接器插头254连接至海底机器人或仪器平台，并通过第四水密连接器264和第四水密缆274采集电力单元腔体221的运行状态数据。
[0052]所述通信单元腔体231内设有光纤通信模块和电能监控模块，其通过光纤通信模块控制海底机器人或仪器平台的数据传输，并将海底机器人或仪器平台的科学数据发送至数据服务器334，通过电能监控模块控制海底机器人或仪器平台的供电通断，并将水下主基站的状态数据发送至数据服务器334。
[0053]上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.所述海底观测网水下主基站，其特征在于包括防拖网结构(100)和功能单元(200)，所述功能单元(200)安装在防拖网结构(100)内: 所述防拖网结构(100)由保护罩组件(110)、支撑骨架组件(120)、底部支撑组件(130)和底部封闭组件(140)组成，所述保护罩组件(110)为近椭球面结构，通过支撑骨架组件(120)支撑，支撑骨架组件(120)安装在底部支撑组件(130)上，底部支撑组件(130)固定于底部封闭组件(140)上方； 所述支撑骨架组件(120)包括支撑骨架连接块(I21)、外围支撑骨架(I23)和中心支撑骨架(125)，支撑骨架连接块(121)为十二边形结构，其相隔的六个侧面上开有圆孔，外围支撑骨架(123)的一端固定于支撑骨架连接块(121)的圆孔内，所述支撑骨架连接块(121)的中心设有螺纹孔，所述螺纹孔用于连接中心支撑骨架(125)—端，所述支撑骨架连接块(121)上还设有弧形吊耳，用于布放和回收过程中起吊水下主基站； 所述底部支撑组件(130)由底部支撑架(131)和布放辅助吊耳(132)组成，底部支撑架(131)为近椭圆形结构，所述底部支撑架(131)由横梁、纵梁和椭圆环组成，椭圆环内沿横向和纵向布置有若干横梁和纵梁，使底部支撑架(131)呈网格状的结构，所述外围支撑骨架(123)和中心支撑骨架(125)的另一端分别固定于横梁和纵梁连接处;所述布放辅助吊耳(132)布置于横梁或纵梁上； 所述底部封闭组件(140)由底部封闭板(141)和底部支撑脚(142)组成；底部支撑脚(142)均匀分布于底部封闭板(141)底部的四周； 所述功能单元(200)包括海缆终端腔体(211)、电力单元腔体(221)、通信单元腔体(231)、接海阴极(241)、湿插拔连接器插头、水密连接器和水密缆，所述海缆终端腔体(211)一端连接至分支海缆末端，另一端安装有第一水密连接器(261)和第二水密连接器(262)，所述海缆终端腔体(211)将海缆内的供电导线和通信光纤分离，所述供电导线和通信光纤在海缆终端腔体内部分别连接至第一水密连接器(261)和第二水密连接器(262)，所述海缆终端腔体(211)通过第一水密缆(271)连接至电力单元腔体(221)，所述海缆终端腔体(211)通过第二水密缆(272)连接至通信单元腔体(231)，所述电力单元腔体(221)与通信单元腔体(231)之间分别通过第三水密连接器(263)、第三水密缆(273)以及第四水密连接器(264)、第四水密缆(274)进行连接，所述接海阴极(241)通过第五水密连接器(265)和第五水密缆(275)连接至电力单元腔体(221)，所述湿插拔连接器插头(254)通过湿插拔连接器插座(251)、第六水密连接器(266)和第六水密缆(276)连接至通信单元腔体(231);所述电力单元腔体(221)将-6kV至-12kV的负高压直流电降压变换为375V直流电后，再将该375V直流电通过第三水密连接器(263)和第三水密缆(273)输送至通信单元腔体(231)，所述通信单元腔体(231)通过湿插拔连接器插座(251)和湿插拔连接器插头(254)连接至海底机器人或仪器平台，并通过第四水密连接器(264)和第四水密缆(274)采集电力单元腔体(221)的运行状态数据;所述通信单元腔体(231)内设有光纤通信模块和电能监控模块，通过光纤通信模块控制海底机器人或仪器平台的数据传输，并将海底机器人或仪器平台的科学数据发送至数据服务器(334)，通过电能监控模块控制海底机器人或仪器平台的供电通断，并将水下主基站的状态数据发送至数据服务器(334)。2.根据权利要求1所述的海底观测网水下主基站，其特征在于所述海缆终端腔体(211)外罩有海缆终端保护罩(212)，海缆终端保护罩(212)通过海缆终端上夹具(213)和海缆终端下夹具(214)固定于底部支撑架(131)上。3.根据权利要求1所述的海底观测网水下主基站，其特征在于所述电力单元腔体(221)外罩有电力单元保护罩(222)，所述电力单元保护罩(222)通过电力单元上夹具223)和电力单元下夹具(224)固定于底部支撑架(131)上。4.根据权利要求1所述的海底观测网水下主基站，其特征在于所述通信单元腔体(231)外罩有通信单元保护罩(232)，所述通信单元保护罩(232)通过通信单元上夹具(233)和通信单元下夹具(234)固定于底部支撑架(131)上。5.根据权利要求1所述的海底观测网水下主基站，其特征在于所述接海阴极(241)通过接海阴极上夹具(242)和接海电极下夹具(243)固定于底部支撑架(131)上。6.根据权利要求1所述的海底观测网水下主基站，其特征在于所述保护罩组件(110)由椭球面保护罩(111)、安装检修窗(112)、湿插拔操作门(114)、湿插拔操作门栓(115)和湿插拔操作门栓支撑块(113)组成，所述安装检修窗(112)通过螺栓固定于椭球面保护罩(111)的前后表面，所述椭球面保护罩(I 11)两侧分别设置有湿插拔操作门(I 14)，所述湿插拔操作门(114)一侧通过转轴与椭球面保护罩(111)活动连接，另一侧通过转轴与湿插拔操作门栓(115)活动连接，所述湿插拔操作门栓(115)可绕其转轴转动，所述椭球面保护罩(111)上设有湿插拔操作门栓支撑块(I 13)，所述湿插拔操作门栓(I 15)与湿插拔操作门栓支撑块(113)配合可实现湿插拔操作门(114)的有效开关。7.根据权利要求1所述的海底观测网水下主基站，其特征在于所述防拖网结构(100)和功能单元(200)的材料采用同种规格的钛合金。8.根据权利要求1所述的海底观测网水下主基站，其特征在于所述接海阴极(241)的材料采用镀铂钛。9.根据权利要求1所述的海底观测网水下主基站，其特征在于所述水下主基站通过含海底中继器和海底分支器的标准单极光电复合通信海缆连接至岸基站。
【文档编号】B63C11/52GK105905264SQ201610267188
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】吕枫, 周怀阳, 吴正伟
【申请人】同济大学