其主要包括供电模块、信号模块、监测控制模块、无线模块；
[0017]所述的供电模块一般直接利用交流220V市电通过电压转换模块转换得到直流380V，在转换模块选型上，采用220V/380V A⑶C电压转换模块；
[0018]所述的信号转换模块利用以太网桥电路板完成信号转换与透明传输；电话线信号转以太网信号:将海底电缆传输的电话线信号转化成以太网信号，并通过TCP/IP协议，与控制舱内部其他节点完成数据通信；以太网信号转电话线信号:将控制舱内部以太网信号转化成电话线信号，从而在海底电缆进行传输，完成与岸基监测站通信；
[0019]所述的所述的监测控制模块采用PC104作为岸基主控制板，在物理连接上，与以太网桥通过TCP/IP网络连接，与GPRS/CDMA无线模块通过RS232连接，还预留PS2接口连接键盘鼠标以及VGA接口连接LED显示器等外接输入设备，同时预留多路USB接口进行软件数据拷贝下载操作；考虑到岸基监测站后期无人值守，无法现场维护，基于此设计程序自动加载运行。PC104上电工作后，控制程序默认后台自动运行，完成系统初始化，分别与海底观测平台建立网络连接(包括系统命令、数据、监控等)、与GPRS/CMDA无线模块建立串口通信连接(采用115200波特率保证传输速率)，并且建立现场调试服务器(考虑到后期进行现场调试维护)。程序主要负责控制与数据服务中心控制命令转发，海底观测平台数据转发等。
[0020]所述的无线模块移动数据通信网络基本覆盖全国各地，网络运行稳定，运行带宽符合应用需求，在GRPS/CDMA无线模块选型上，采用高速透明传输的DTU设备；北斗定位系统有两颗GEO在轨工作卫星(卫星位置E180与E140)和一颗GEO在轨备份卫星，每个卫星
2个出站波束，服务区域为北玮5?55，东经70?140，基本能够覆盖中国沿海大陆架范围；在北斗卫星模块选型上，选择北斗普适定位通信模块。
[0021]进一步的，所述的控制与数据服务中心根据应用需求选择在远程实验室，主要包括远程监测控制平台与资源数据共享平台，其中远程监测控制平台包括电源管理模块、传感器管理模块、数据管理模块、故障管理模块。
[0022]所述的电源管理模块针对各传感器设计PowerOn、PowerOff指令，当执行传感器电源管理时，选择冗余DC/DC，远程控制传感器上电断电；当设计Monitor指令，执行传感器监控时，实时采集当前反馈电压温度值；
[0023]所述的传感器管理模块在传感器配置上，设计典型模式与自定义模式两种；典型模式，根据预设一次下发多组指令，直接对传感器进行采样配置；自定义模式，通过传感器对话框逐条指令执行，灵活定义传感器采样方案
[0024]所述的数据管理系统模块当ADCP、CTD传感器进行采样时，岸基监测站与数据管理系统建立长连接，解析存储原始采样数据，并且根据通信协议，组包转发数据至服务器管理系统；其中，岸基监测站设计实现了断网重练、超时重发、远程反馈的机制。
[0025](三)有益效果
[0026]本实用新型与现有技术相比较，其具有以下有益效果:该实用新型设计了海底有缆在线观测系统，通过设计海底观测平台、布设海底通讯电缆解决水下系统集成能源与数据传输问题，提供一套长期监测海洋环境的解决方案，实现了对动力环境等海洋要素的长期、实时、在线、稳定、自动化监测，实现了对监测数据的高度集成与综合处理。
[0027](I)相比于传统监测技术(自容式原位观测)受制于能源供给与数据传输，无法实现长期实时在线监测问题，海底有缆在线观测系统的设计，通过海缆与岸基联网解决能源供给与数据传输限制，提供了一种对海洋环境要素在线监测的新的解决方案。
[0028](2)相比于东海海底观测小衢山试验站、南海海底观测网试验系统等项目，在实用性以及通用性等方面存在的缺陷，海底有缆在线观测系统的设计，整体技术难度小、系统复杂度低、造价低廉，有利于后期向小型化、实用化、模块化方向进行集成扩展。
[0029](3)相比于现有海洋环境监测在数据利用上，仍然停留在粗加工技术手段现状，海底有缆在线观测系统，对海洋资源信息进行高度整合与深加工，有利于后期对监测数据分析及海洋气象预报。
[0030]同时，有利于加快我国的海洋资源开发步伐，缩小与先进国家的差距，有利于建设以监测台站、调查船、海洋浮标、卫星航空遥感、海底观测平台等为基础的海洋环境立体监测网络，有利于加强对海洋环境的监测保护，对海洋权益的监督，有利于提高数据处理以及数据服务的能力，促进人口、资源、环境可持续协调发展。
【附图说明】
[0031]图1是本实用新型的整体结构示意图。
[0032]图2(a)是本实用新型的整体外观的主视图示意图。
[0033]图2(b)是本实用新型的整体外观的左视图示意图。
[0034]图2(c)是本实用新型的整体外观的俯视图示意图。
[0035]图3是本实用新型的主控制系统整体功能框图。
[0036]图4是本实用新型的CAN总线协议转换器的功能框图。
[0037]图5是本实用新型的DC/DC电源转换器功能框图。
【具体实施方式】
[0038]如图1-5所示，一种海洋动力环境海底有缆在线观测系统，其特点是:主要包括海底观测平台、海底电缆、岸基监测站、控制与数据服务中心组成；所述的海底观测平台包括系统框架、传感器设备、系统控制舱；其中系统控制舱内部集成包括能源供应与分配子系统、信号传输与转换子系统、数据采集与控制子系统、通信与电源管理子系统四部分；所述的岸基监测站通过海底线缆与海底观测平台连接；所述的控制与数据服务中心包括远程监测控制平台、资源数据共享平台，其中远程监测控制平台包括电源管理模块、传感器模式模块、数据管理系统模块和故障诊断管理系统模块。
[0039]其中，所述的海底观测平台是海底有缆在线观测系统核心部分，提供了一种通用型模块化传感器搭载平台，可以根据不同应用需求调整接入传感器；具有高扩展性与可靠性；所述的系统框架采用316L不锈钢，框架四角针状结构，外观呈三角倒锥型，基座距离海底20cm，传感器在基座安装固定，外罩防脱网，不易发生倾斜与拖曳；对于需要垂直剖面测量的传感器，在框架上方使用万向节固定。
[0040]其中，所述的系统控制舱指标如下所示:外形尺寸直径216mm，长度900mm，壁厚18mm ;前后端盖:外径216mm，厚度58mm ;设计压力30Mpa ;安全系数:3 ;控制舱包括散热区与普通区；所述的散热区平面部分安装高功耗电路板，扇形金属面部分紧贴控制舱筒壁与海水进行热交换散热；所述的普通区网格状平面部分安装低功耗电路板；两者通过金属条连接增加强度，可以根据需要可以自由拆卸；其中所述的散热区主要安装电源分配板、信号转换板、CTD传感器控制板、ADCP传感器控制板、LED控制板、腐蚀计控制板；所述的普通区安装ARM控制板、主电源管理板；其中内部仍然有一定的富余空间，方便对传感器进行扩展集成；当进行系统扩展时，只需要增加或去掉传感器控制板即可；在控制舱端盖有I个外部接口与4个内部接口，其中外部接口 4芯DO与海底电缆连接，内部接口 2芯Dl与LED灯连接、4芯D2与CTD连接、4芯D3与腐蚀计连接、8芯D4与ADCP传感器或者AWAC传感器连接。
[0041]其中，所述的能源供应与分配子系统主要包括两个部分:电压转换功能部分与电压分配功能部分；所述的电压转换功能:负责将海底电缆供应380V直流电压，通过+380V/+48V DC/DC电压转换，输出+48V电压作为控制舱内部电路板输入；所述的电压分配功能:对于+48V电压输入，根据各控制电路板不同输入电压，分别进行+48V/+24V DC/DC交换机、+48V/+12V DC/DC网桥、+48V/+5V DC/DCARM