一種基于485總線的溫深度探測裝置、系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及海洋環(huán)境信息監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于485總線的溫深度探 測裝置、系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 投棄式溫度探頭（expendable bathythermograph，簡稱XBT)，可以在不影響船艦 航行狀態(tài)下，快速獲取海洋溫度剖面，用來解決船艦在機動狀態(tài)下的海洋環(huán)境參數(shù)測量問 題，同時也是海洋調(diào)查、水聲探測等方面非常重要的測量裝備和測量手段。
[0003] XBT主要由姿態(tài)控制部件、溫度傳感器、信號傳輸線等組成。探頭上的姿態(tài)控制部 件，使探頭按照一定的規(guī)律在海水中下降。投放XBT后，當探頭到達海面時，數(shù)據(jù)采集板上 的計時器開始計時，這樣由探頭的下降速度和下降時間，就可以計算出探頭在海水中的深 度值；同時，裝在探頭前端的溫度傳感器，把海水的溫度值按一定的規(guī)律，轉(zhuǎn)換成相應的電 阻值，并通過信號傳輸線，把溫度傳感器的電阻值，實時地傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集器中用于采樣。 根據(jù)電阻值就可以計算出當前海水的溫度值，從而得到海水的溫度深度剖面。然而，這種利 用水面采集系統(tǒng)采集探頭中溫度傳感器的阻值，海洋深度數(shù)據(jù)通過探頭下降時間估計得到 的方式所獲得的深度數(shù)據(jù)精度不夠，重復性與一致性也較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的，在于提供一種基于485總線的溫深度探測裝置、系統(tǒng)及方法，利用 485總線可以將溫深度探測裝置中分別獲取的與海洋溫度、深度的相關(guān)數(shù)據(jù)實時的傳遞給 上位機，并通過上位機實時計算海洋溫度信息以及海洋深度信息。本發(fā)明中利用485總線 傳輸具有抗干擾能力強，傳輸速率高等特點，并且將溫深度探測裝置中采集的數(shù)據(jù)實時的 上傳至上位機，從而解決了需要通過探頭下降時間估計海洋深度的問題，并且，對探頭的下 降速度及投放方式?jīng)]有任何的限制。
[0005] 第一方面，本發(fā)明提供了一種基于485總線的溫深度探測裝置，所述裝置包括：壓 力探測模塊、溫度探測模塊、處理器、傳輸模塊；
[0006] 壓力探測模塊用于獲取第一模擬信號；并將第一模擬信號發(fā)送給處理器；
[0007] 溫度探測模塊用于獲取第二模擬信號；并將第二模擬信號發(fā)送給處理器；
[0008] 處理器用于分別接收第一模擬信號和第二模擬信號；并將第一模擬信號和第二模 擬信號分別轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字信號和第二數(shù)字信號；
[0009] 將第一數(shù)字信號和第二數(shù)字信號發(fā)送給傳輸模塊；
[0010] 傳輸模塊用于接收處理器發(fā)送的第一數(shù)字信號和第二數(shù)字信號。
[0011] 優(yōu)選的，壓力探測模塊包括壓力探測單元以及發(fā)送單元；
[0012] 壓力探測單元用于輸出第一模擬信號；
[0013] 發(fā)送單元用于將第一模擬信號發(fā)送給處理器。
[0014] 進一步優(yōu)選的，壓力探測單元包括：壓力傳感器和放大電路；
[0015] 壓力傳感器用于將壓力信號轉(zhuǎn)換為第三模擬信號，并將第三模擬信號輸入到放大 電路中；
[0016] 放大電路用于將第三模擬信號進行放大，輸出第一模擬信號。
[0017] 優(yōu)選的，溫度探測模塊具體包括：溫度探測單元以及發(fā)送單元；
[0018] 溫度探測單元用于輸出第二模擬信號；
[0019] 發(fā)送單元用于將第二模擬信號發(fā)送給處理器。
[0020] 進一步優(yōu)選的，溫度探測單元包括：溫度傳感器和調(diào)理電路；
[0021] 溫度傳感器用于將海洋溫度信號轉(zhuǎn)換為第四模擬信號；
[0022] 調(diào)理電路用于對第四模擬信號進行調(diào)制，輸出第二模擬信號。
[0023] 優(yōu)選的，處理器包括：
[0024] 接收單元，轉(zhuǎn)換單元以及發(fā)送單元；
[0025] 接收單元用于分別接收壓力探測模塊發(fā)送的第一模擬信號和溫度探測模塊發(fā)送 的第二模擬信號；
[0026] 轉(zhuǎn)換單元用于分別將第一模擬信號和第二模擬信號轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字信號以及第 二數(shù)字信號；
[0027] 發(fā)送單元用于將第一數(shù)字信號以及第二數(shù)字信號發(fā)送給傳輸模塊。
[0028] 第二方面，本發(fā)明提供了一種基于485總線的溫深度的探測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 如上述介紹的基于485總線的溫深度探測裝置以及上位機；
[0029] 上位機用于接收傳輸模塊發(fā)送的第一數(shù)字信號和第二數(shù)字信號，其中，
[0030] 根據(jù)所述第一數(shù)字信號，確定海洋深度信息；
[0031] 根據(jù)所述第二數(shù)字信號，確定海洋溫度信息。
[0032] 第三方面，本發(fā)明提供了一種基于485總線的溫深度的探測方法，所述方法包括：
[0033] 分別獲取第一模擬信號和第二模擬信號；
[0034] 將第一模擬信號和第二模擬信號分別轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字信號和第二數(shù)字信號；
[0035] 基于485總線通信協(xié)議傳送第一數(shù)字信號和第二數(shù)字信號；
[0036] 分別根據(jù)所述第一數(shù)字信號和所述第二數(shù)字信號，確定海洋深度信息和海洋溫度 信息。
[0037] 本發(fā)明提供的一種基于485總線的溫深度探測裝置、系統(tǒng)及方法，利用485總線可 以將溫深度探測裝置中分別獲取的與海洋溫度、深度的相關(guān)數(shù)據(jù)實時的傳遞給上位機，并 通過上位機實時計算海洋溫度信息以及海洋深度信息。本發(fā)明中利用485總線傳輸具有抗 干擾能力強，傳輸速率高等特點，并且將溫深度探測裝置中采集的數(shù)據(jù)實時的上傳至上位 機，從而解決了需要通過探頭下降時間估計海洋深度的問題，并且，對探頭的下降速度及投 放方式?jīng)]有任何的限制。
【附圖說明】
[0038] 圖1為本發(fā)明實施例提供的一種基于485總線的溫深度探測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039] 圖2為本發(fā)明實施例提供的一種基于485總線的溫深度探測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； [0040] 圖3為壓力探測模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041] 圖4為溫度探測模塊示意圖；
[0042] 圖5為壓力探測模塊中的壓力探測單元電路圖；
[0043] 圖6為溫度探測模塊中的溫度探測單元電路圖。
【具體實施方式】
[0044] 下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
[0045] 圖1為本發(fā)明實施例提供的一種基于485總線的溫深度探測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 如圖1所示，該裝置包括：
[0046] 壓力探測模塊10、溫度探測模塊20、處理器30、傳輸模塊40 ;
[0047] 壓力探測模塊10包括壓力探測單元101和發(fā)送單元102 (如圖3所示）。壓力探 測單元101用于輸出第一模擬信號；發(fā)送單元102用于將第一模擬信號發(fā)送至處理器30。 溫度探測模塊20包括溫度探測單元201和發(fā)送單元202 (如圖4所示）。溫度探測單元201 用于輸出第二模擬信號，發(fā)送單元202用于將第二模擬信號發(fā)送至處理器30。
[0048] 需要說明的是，其中壓力探測模塊中的發(fā)送單元102和溫度探測模塊中的發(fā)送單 元202可以通過上位機控制，使壓力探測模塊中的發(fā)送單元102和溫度探測模塊中的發(fā)送 單元202分時段的將第一模擬信號和第二模擬信號分別發(fā)送至處理器中。例如：壓力探測 模塊中的發(fā)送單元102在第一時間段將第一模擬信號發(fā)送至處理器中；第二時間段，溫度 探測模塊中的發(fā)送單元202將第二模擬信號發(fā)送至處理器中，以此類推。處理器30又包括 了接收單元，轉(zhuǎn)換單元以及發(fā)送單元。處理器30中的接收單元包括兩個接收通道，用于分 別接收壓力探測模塊10中的發(fā)送單元102發(fā)送的第一模擬信號，以及溫度探測模塊20中 的發(fā)送單元202發(fā)送