一种水下实时监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于监控装置领域，尤其涉及一种水下实时监测系统。
【背景技术】
[0002]近年来，随着我国经济的快速发展，对于海洋的开发利用程度及范围在不断地扩大与加深，在海洋环境监测和资源调查中，经常需要对深海海洋动力环境进行实时测量，迫切需要研制一种既具有剖面观测功能又具有数据实时传输功能的深海垂直剖面实时监测系统。现有的测量系统由于无法满足深水下的巨大的压力而使得使用范围受到局限，也在一定程度上影响了深水资源开发利用的进度。
【发明内容】
[0003]本发明旨在解决上述问题，提供一种水下实时监测系统。
[0004]一种水下实时监测系统，其特征在于包括观测设备、存储器、控制系统、浮力调节装置、传输装置和无线通信系统；观测设备和存储器与控制系统相连接；控制系统与浮力调节装置相连接；控制系统通过传输装置与无线通信系统相连接。
[0005]本发明所述的一种水下实时监测系统，其特征在于所述浮力调节装置包括电机、油泵、控制阀和管路。
[0006]本发明所述的一种水下实时监测系统，其特征在于所述控制阀设置有5个。
[0007]本发明所述的一种水下实时监测系统，其特征在于所述控制系统设置有控制电路，控制电路由CPU、通信接口、A/D转换器和驱动电路组成。
[0008]本发明所述的一种水下实时监测系统，其特征在于所述传输装置设置为环形的磁环。
[0009]本发明所述的一种水下实时监测系统，其特征在于所述环形磁环成对设置，一个设置于水下，另一个设置于水表面。
[0010]本发明所述的一种水下实时监测系统，系统利用浮力调节的方法实现测量平台沿系留索升降，在升降的过程中进行海洋剖面参数的测量，同时将测量数据通过感应耦合传输和卫星通信的方式传送给岸站。突破了水下大背压条件下浮力调节技术和海上数据实时通信传输技术，实现了深海动力环境的实时测量。为海洋立体监测提供一种高效、经济、安全、隐蔽的测量方法，该系统将大幅提升未来我国海洋及深远海动力环境监测和环境信息安全保障能力，为加速我国向更深更远的海洋进军打下坚实基础，并将为我国海洋监测技术的发展起到积极的作用，具有极大的推广价值。
[0011]【附图说明】:
图1为本发明的机构示意框图。
【具体实施方式】
[0012]一种水下实时监测系统，其特征在于包括观测设备、存储器、控制系统、浮力调节装置、传输装置和无线通信系统；观测设备和存储器与控制系统相连接；控制系统与浮力调节装置相连接；控制系统通过传输装置与无线通信系统相连接。
[0013]本发明所述的一种水下实时监测系统，所述浮力调节装置包括电机、油泵、控制阀和管路。所述控制阀设置有5个。控制阀有5个，通过控制各个阀不同的开启和关闭状态，实现四种不同的功能:当F11、F12开启，F21、F22、F3关闭时，形成排油回路，开启油泵，实现排油功能；iF21、F22开启，F11、F12、F3关闭时，形成吸油回路，通过油泵实现吸油功能；当F3开启，？11、？12、？21、？22关闭时，密闭腔室与油囊直接沟通，此时油泵停止工作，油在压力作用下可直接进入油箱；当F11、F22开启，F12、F21、F3关闭时，油箱进出口连通，用于电机和油泵的卸载启动。为了节省能源，吸油有两种方式，在外部水压不大的情况下(水面附近)，通过油泵吸油，有一定水压的情况下(大于一定的水深)，油泵不用工作，靠外部水压直接向密闭腔室注油。控制电路主要由CPU、通信接口、A/D、D/A、I/O和驱动电路组成，CPU为电路控制核心，根据控制指令自动实现浮力调节功能。浮力调节根据控制指令和水深自动控制油泵和阀动作，实现吸排油功能，采用位移传感器进行体积实时监测，为闭环控制，浮力控制到位后自动停止工作。通信接口用于接收控制指令以及水深等相关参数，并回送浮力调节的控制状态数据，A/D用于采样位移传感器信号，D/A用于控制水泵电机动作，I/O和驱动电路用于控制。所述传输装置设置为环形的磁环。所述环形磁环成对设置，一个设置于水下，另一个设置于水表面。，磁环上也有一绕组，绕组两端与水上数据终端相连。带有塑料绝缘层的系泊钢缆穿过所有圆形磁环的内孔，钢缆的两端有很小一段为裸露的钢缆和海水一起构成一个单匝回路，数据发送终端通过串口与耦合信号发送模块连接，耦合信号发送模块的输出端与发送线圈信号连接，发送线圈对应接收线圈设置，在海水介质中以电磁耦合方式相连接，接收线圈与耦合信号接收模块的输入端信号连接，耦合信号接收模块通过串口与数据接收终端连接。耦合信号发送模块由数据接口、调制电路、功放电路组成，数据接口与调制电路信号连接；调制电路与功放电路信号连接，功放电路与发送线圈信号连接。耦合信号接收模块包含放大电路、前段滤波电路、检波电路、后端滤波电路、数字信号还原电路以及数据接口，放大电路一端连接接收线圈，另一端与前端滤波电路一端信号连接，前段滤波电路另一端与检波电路一端信号连接，检波电路另一端与后端滤波电路一端信号连接，后端滤波电路与数字信号还原电路一端信号连接，数字信号还原电路另一端连接数据接口。发送线圈和接收线圈均为采用漆包线绕制的具有一定匝数和半径的封闭空心线圈。发送线圈用于经过功率放大后的调制信号的耦合输出，接收线圈用于调制信号的耦合接收。通过感应耦合传输将获取的测量数据传输到主浮体上的通信浮标上，之后通信浮标定期将获取的数据通过卫星传输方式传送到岸站进行海洋环境监测和研究。系统结构简单、动作可靠、功耗低，实现了无人值守条件下的全天候长期连续定点实时观测。
【主权项】
1.一种水下实时监测系统，其特征在于包括观测设备、存储器、控制系统、浮力调节装置、传输装置和无线通信系统；观测设备和存储器与控制系统相连接；控制系统与浮力调节装置相连接；控制系统通过传输装置与无线通信系统相连接。2.如权利要求1所述的一种水下实时监测系统，其特征在于所述浮力调节装置包括电机、油泵、控制阀和管路。3.如权利要求2所述的一种水下实时监测系统，其特征在于所述控制阀设置有5个。4.如权利要求1所述的一种水下实时监测系统，其特征在于所述控制系统设置有控制电路，控制电路由CPU、通信接口、A/D转换器和驱动电路组成。5.如权利要求1所述的一种水下实时监测系统，其特征在于所述传输装置设置为环形的磁环。6.如权利要求5所述的一种水下实时监测系统，其特征在于所述环形磁环成对设置，一个设置于水下，另一个设置于水表面。
【专利摘要】一种水下实时监测系统，属于监控装置领域。其特征在于包括观测设备、存储器、控制系统、浮力调节装置、传输装置和无线通信系统；观测设备和存储器与控制系统相连接；控制系统与浮力调节装置相连接；控制系统通过传输装置与无线通信系统相连接。将测量数据通过感应耦合传输和卫星通信的方式传送给岸站。突破了水下大背压条件下浮力调节技术和海上数据实时通信传输技术，实现了深海动力环境的实时测量。系统结构简单、动作可靠、功耗低，实现了无人值守条件下的全天候长期连续定点实时观测。
【IPC分类】G08C17/04, G01C13/00
【公开号】CN105627996
【申请号】CN201410600442
【发明人】刘秋丽
【申请人】陕西高华知本化工科技有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年10月31日