一種海底觀測(cè)網(wǎng)接駁盒聯(lián)網(wǎng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)計(jì)一種海底觀測(cè)網(wǎng)接駁盒聯(lián)網(wǎng)裝置，屬于海底觀測(cè)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前國(guó)內(nèi)海底觀測(cè)網(wǎng)的建設(shè)具有以下幾個(gè)共同點(diǎn)：樹形拓?fù)?、海水作為電流回路?負(fù)高壓直流單極供電，接駁盒也由單個(gè)接駁盒向多個(gè)接駁盒發(fā)展。隨著接駁盒數(shù)量的增多， 海底觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的可靠性逐漸降低，當(dāng)某個(gè)接駁盒發(fā)生故障或需要定期維護(hù)時(shí)，如何有效并 及時(shí)地隔離該接駁盒，使該接駁盒從整個(gè)海底觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)中切出，不影響其他接駁盒的正常 工作，并且當(dāng)完成該接駁盒的維護(hù)工作后，可以主動(dòng)控制該接駁盒重新接入整個(gè)海底觀測(cè) 網(wǎng)絡(luò)，是多接駁盒海底觀測(cè)網(wǎng)必須要考慮并解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種海底觀測(cè)網(wǎng)接駁盒聯(lián)網(wǎng)裝置，實(shí) 現(xiàn)對(duì)以海水作為電流回路、負(fù)高壓直流單極供電的多接駁盒節(jié)點(diǎn)樹形纜系海底觀測(cè)網(wǎng)中海 底觀測(cè)網(wǎng)接駁盒的接入/切出動(dòng)作進(jìn)行主動(dòng)控制。
[0004] 本發(fā)明的海底觀測(cè)網(wǎng)接駁盒聯(lián)網(wǎng)裝置，包括具備鎖持功能的單刀單擲的高壓真空 開關(guān)、兩個(gè)高壓二極管及控制電路，所述的控制電路包括六個(gè)限流電阻、六個(gè)穩(wěn)壓二極管、 四個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)管、四個(gè)驅(qū)動(dòng)器及兩個(gè)控制器；第一高壓二極管的負(fù)極和第二高壓二極管 的正極均與岸基支纜相連，第一高壓二極管的正極連接高壓真空開關(guān)的輸入端，高壓真空 開關(guān)的輸出端連接接駁盒，第二高壓二極管的負(fù)極與第一限流電阻的一端、第二限流電阻 的一端、第三限流電阻的一端、第四限流電阻的一端、第五限流電阻的一端及第六限流電阻 的一端連接，第一限流電阻的另一端與第一穩(wěn)壓二極管的負(fù)極連接，第一穩(wěn)壓二極管的正 極與第一驅(qū)動(dòng)器的供電正端連接，第一驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)端與第一半導(dǎo)體開關(guān)管的柵極連接， 第二限流電阻的另一端與第二穩(wěn)壓二極管的負(fù)極連接，第二穩(wěn)壓二極管的正極與第一半導(dǎo) 體開關(guān)管的漏極端和第二驅(qū)動(dòng)器的供電正端連接，第二驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)端與第二半導(dǎo)體開關(guān) 管的柵極連接，第三限流電阻的另一端與第三穩(wěn)壓二極管的負(fù)極和第一控制器的供電正端 端口連接，第三穩(wěn)壓二極管的正極、第一控制器的供電負(fù)端端口與第二半導(dǎo)體開關(guān)管的漏 極連接，第一控制器的兩個(gè)I/O驅(qū)動(dòng)端口分別與高壓真空開關(guān)的閉合控制線圈的兩端連 接，第四限流電阻的另一端與第四穩(wěn)壓二極管的負(fù)極連接，第四穩(wěn)壓二極管的正極與第三 驅(qū)動(dòng)器的供電正端連接，第三驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)端與第三半導(dǎo)體開關(guān)管的柵極連接，第五限流 電阻的另一端與第五穩(wěn)壓二極管的負(fù)極連接，第五穩(wěn)壓二極管的正極與第三半導(dǎo)體開關(guān)管 的漏極和第四驅(qū)動(dòng)器的供電正端連接，第四驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)端與第四半導(dǎo)體開關(guān)管的柵極連 接，第六限流電阻的另一端與第六穩(wěn)壓二極管的負(fù)極和第二控制器的供電正端端口連接， 第六穩(wěn)壓二極管的正極、第二控制器的供電負(fù)端端口與第四半導(dǎo)體開關(guān)管的漏極連接，第 二控制器的另兩個(gè)I/O驅(qū)動(dòng)端口分別與高壓真空開關(guān)的斷開控制線圈的兩端連接，第一半 導(dǎo)體開關(guān)管的源極、第二半導(dǎo)體開關(guān)管的源極、第三半導(dǎo)體開關(guān)管的源極、第四半導(dǎo)體開關(guān) 管的源極以及第一驅(qū)動(dòng)器的供電負(fù)端、第二驅(qū)動(dòng)器供電負(fù)端、第三驅(qū)動(dòng)器供電負(fù)端、第四驅(qū) 動(dòng)器供電負(fù)端均接海水地。
[0005] 上述技術(shù)方案中，所述的四個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)管可以為M0SFET開關(guān)管；所述的四個(gè)驅(qū) 動(dòng)器可以為M0SFET開關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片。
[0006] 所述的四個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)管可以為IGBT開關(guān)管；所述的四個(gè)驅(qū)動(dòng)器可以為IGBT開 關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片。
[0007] 所述的兩個(gè)控制器可以為單片機(jī)。
[0008] 上述裝置中的高壓真空開關(guān)是一個(gè)單刀單擲具備保持功能的繼電器，有兩個(gè)控制 線圈，一個(gè)控制線圈用于控制高壓真空開關(guān)的斷開，另外一個(gè)線圈控制高壓真空開關(guān)的閉 合。當(dāng)高壓真空開關(guān)處于一個(gè)控制狀態(tài)，只有另外一個(gè)線圈上電時(shí)，該真空開關(guān)的控制狀態(tài) 才會(huì)發(fā)生改變。
[0009] 當(dāng)岸基供給正向電壓時(shí)，該裝置兩個(gè)控制線圈相應(yīng)的兩個(gè)控制電路可以對(duì)岸基供 給的正向電壓進(jìn)行選擇/截止，決定高壓真空開關(guān)的控制線圈的是否可以使能，當(dāng)岸基供 給的正向電壓處于控制電路設(shè)定的使能電壓窗口內(nèi)時(shí)，相應(yīng)的控制器的供電支路形成一個(gè) 完整的電流回路，控制器通過穩(wěn)壓二極管獲得電能，控制器驅(qū)動(dòng)高壓真空開關(guān)的控制線圈 開始充電，觸發(fā)高壓真空開關(guān)的相應(yīng)動(dòng)作。
[0010] 工作原理具體如下： 本發(fā)明公開的一種海底觀測(cè)網(wǎng)接駁盒聯(lián)網(wǎng)裝置利用不同等級(jí)的正向電壓(相對(duì)海水 地)作為控制信號(hào)，假設(shè)海底觀測(cè)網(wǎng)存在N個(gè)接駁盒，則需要2N個(gè)不同等級(jí)的正向電壓作為 該海底觀測(cè)網(wǎng)接駁盒聯(lián)網(wǎng)裝置的控制信號(hào)。
[0011] 當(dāng)檢測(cè)到海底觀測(cè)網(wǎng)被供給以一定值的正向電壓時(shí)，所有控制電路對(duì)該電壓進(jìn)行 判定，當(dāng)該正向電壓在某一控制電路設(shè)定的高、低壓截止范圍之內(nèi)時(shí)，相應(yīng)的控制電路開始 為高壓真空開關(guān)的控制線圈供電，觸發(fā)相應(yīng)的高壓真空開關(guān)切換到相應(yīng)的工作狀態(tài)，控制 相應(yīng)接駁盒接入/切出海底觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)。
[0012] 當(dāng)海底觀測(cè)網(wǎng)某個(gè)接駁盒出現(xiàn)故障或者需要斷電維護(hù)時(shí)，岸基供給以對(duì)應(yīng)電壓等 級(jí)的恒定正電壓，控制該接駁盒相應(yīng)的高壓真空開關(guān)的斷開動(dòng)作，切換高壓真空開關(guān)的工 作狀態(tài)至斷開狀態(tài)，完成該接駁盒與整個(gè)海底觀測(cè)網(wǎng)的切出動(dòng)作，不影響其他接駁盒的正 常工作。
[0013] 當(dāng)該接駁盒完成相應(yīng)的維護(hù)工作時(shí)，岸基供給以對(duì)應(yīng)電壓等級(jí)的恒定正電壓，控 制該接駁盒相應(yīng)的高壓真空開關(guān)的閉合動(dòng)作，切換高壓真空開關(guān)的工作狀態(tài)至閉合狀態(tài)， 完成該接駁盒與整個(gè)海底觀測(cè)網(wǎng)的接入動(dòng)作。
[0014] 本發(fā)明的海底觀測(cè)網(wǎng)接駁盒聯(lián)網(wǎng)裝置，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且可以保證聯(lián)網(wǎng)裝置的 高壓真空開關(guān)總在零電流環(huán)境下完成狀態(tài)切換動(dòng)作，可靠性高。當(dāng)海底觀測(cè)網(wǎng)接駁盒出現(xiàn) 故障或需要定期維護(hù)時(shí)，采用本發(fā)明的聯(lián)網(wǎng)裝置可以有效并及時(shí)地隔離該接駁盒，使該接 駁盒從整個(gè)海底觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)中切出，不影響其他接駁盒的正常工作，并且在完成該接駁盒的 維護(hù)工作后，可主動(dòng)控制該接駁盒重新接入整個(gè)海底觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)。
[0015]
【附圖說明】： 圖1為本發(fā)明的海底觀測(cè)網(wǎng)接駁盒聯(lián)網(wǎng)裝置在海底觀測(cè)網(wǎng)中使用時(shí)的示意圖； 圖2為本發(fā)明的聯(lián)網(wǎng)裝置中控制電路的電路原理圖。
[0016]
【具體實(shí)施方式】： 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0017] 參照?qǐng)D1和圖2,本發(fā)明的海底觀測(cè)網(wǎng)接駁盒的聯(lián)網(wǎng)裝置，包括具備鎖持功能的單 刀單擲的高壓真空開關(guān)S、兩個(gè)高壓二極管D1、D2及控制電路，所述的控制電路包括六個(gè)限 流電阻R1-R6、六個(gè)穩(wěn)壓二極管Z1-Z6、四個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)管S1-S4、四個(gè)驅(qū)動(dòng)器Q1-Q4及兩個(gè) 控制器K1、K2 ; 第一高壓二極管D1的負(fù)極和第二高壓二極管D2的正極均與岸基支纜相連，第一高壓 二極管D1的正極連接高壓真空開關(guān)S的輸入端，高壓真空開關(guān)S的輸出端連接接駁盒，第 二高壓二極管D2的負(fù)極與第一限流電阻R1的一端、第二限流電阻R2的一端、第三限流電 阻R3的一端、第四限流電阻R4的一端、第五限流電阻R5的一端及第六限流電阻R6的一端 連接，第一限流電阻R1的另一端與第一穩(wěn)壓二極管Z1的負(fù)極連接，第一穩(wěn)壓二極管Z1的 正極與第一驅(qū)動(dòng)器Q1的供電正端連接，第一驅(qū)動(dòng)器Q1的驅(qū)動(dòng)端與第一半導(dǎo)體開關(guān)管S1的 柵極連接，第二限流電阻R2的另一端與第二穩(wěn)壓二極管Z2的負(fù)極連接，第二穩(wěn)壓二極管 Z2的正極與第一半導(dǎo)體開關(guān)管S1的漏極端和第二驅(qū)動(dòng)器Q2的供電正端連接，第二驅(qū)動(dòng)器 Q2的驅(qū)動(dòng)端與第二半導(dǎo)體開關(guān)管S2的柵極連接，第三限流電阻R3的另一端與第三穩(wěn)壓二 極管Z3的負(fù)極和第一控制器K1的供電正端端口連接，第三穩(wěn)壓二極管Z3的正極、第一控 制器K1的供電負(fù)端端口與第二半導(dǎo)體開關(guān)管S2的漏極連接，第一控制器K1的兩個(gè)I/O驅(qū) 動(dòng)端口分別與高壓真空開關(guān)S的閉合控制線圈C的兩端連接，第四限流電阻R4的另一端與 第四穩(wěn)壓二極管Z4的負(fù)極連接，第四穩(wěn)壓二極管Z4的正極與第三驅(qū)動(dòng)器Q3的供電正端連 接，第三驅(qū)動(dòng)器Q3的驅(qū)動(dòng)端與第三半導(dǎo)體開關(guān)管S3的柵極連接，第五限流電阻R5