一種海底觀測網(wǎng)接駁盒聯(lián)網(wǎng)裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設計一種海底觀測網(wǎng)接駁盒聯(lián)網(wǎng)裝置，屬于海底觀測網(wǎng)技術領域。
【背景技術】
[0002] 目前國內(nèi)海底觀測網(wǎng)的建設具有以下幾個共同點：樹形拓撲、海水作為電流回路、 負高壓直流單極供電，接駁盒也由單個接駁盒向多個接駁盒發(fā)展。隨著接駁盒數(shù)量的增多， 海底觀測網(wǎng)絡的可靠性逐漸降低，當某個接駁盒發(fā)生故障或需要定期維護時，如何有效并 及時地隔離該接駁盒，使該接駁盒從整個海底觀測網(wǎng)絡中切出，不影響其他接駁盒的正常 工作，并且當完成該接駁盒的維護工作后，可以主動控制該接駁盒重新接入整個海底觀測 網(wǎng)絡，是多接駁盒海底觀測網(wǎng)必須要考慮并解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種海底觀測網(wǎng)接駁盒聯(lián)網(wǎng)裝置，實 現(xiàn)對以海水作為電流回路、負高壓直流單極供電的多接駁盒節(jié)點樹形纜系海底觀測網(wǎng)中海 底觀測網(wǎng)接駁盒的接入/切出動作進行主動控制。
[0004] 本發(fā)明的海底觀測網(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、兩個高壓二極管及控制電路，所述的控制電路包括六個限流電阻、六個穩(wěn)壓二極管、 四個半導體開關管、四個驅(qū)動器及兩個控制器；第一高壓二極管的負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的輸入端，高壓真空 開關的輸出端連接接駁盒，第二高壓二極管的負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)壓二極管的負極連接，第一穩(wěn)壓二極管的正 極與第一驅(qū)動器的供電正端連接，第一驅(qū)動器的驅(qū)動端與第一半導體開關管的柵極連接， 第二限流電阻的另一端與第二穩(wěn)壓二極管的負極連接，第二穩(wěn)壓二極管的正極與第一半導 體開關管的漏極端和第二驅(qū)動器的供電正端連接，第二驅(qū)動器的驅(qū)動端與第二半導體開關 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端端口與第二半導體開關管的漏 極連接，第一控制器的兩個I/O驅(qū)動端口分別與高壓真空開關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)壓二極管的負極連接，第四穩(wěn)壓二極管的正極與第三 驅(qū)動器的供電正端連接，第三驅(qū)動器的驅(qū)動端與第三半導體開關管的柵極連接，第五限流 電阻的另一端與第五穩(wěn)壓二極管的負極連接，第五穩(wěn)壓二極管的正極與第三半導體開關管 的漏極和第四驅(qū)動器的供電正端連接，第四驅(qū)動器的驅(qū)動端與第四半導體開關管的柵極連 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端端口與第四半導體開關管的漏極連接，第 二控制器的另兩個I/O驅(qū)動端口分別與高壓真空開關的斷開控制線圈的兩端連接，第一半 導體開關管的源極、第二半導體開關管的源極、第三半導體開關管的源極、第四半導體開關 管的源極以及第一驅(qū)動器的供電負端、第二驅(qū)動器供電負端、第三驅(qū)動器供電負端、第四驅(qū) 動器供電負端均接海水地。
[0005] 上述技術方案中，所述的四個半導體開關管可以為M0SFET開關管；所述的四個驅(qū) 動器可以為M0SFET開關管驅(qū)動芯片。
[0006] 所述的四個半導體開關管可以為IGBT開關管；所述的四個驅(qū)動器可以為IGBT開 關管驅(qū)動芯片。
[0007] 所述的兩個控制器可以為單片機。
[0008] 上述裝置中的高壓真空開關是一個單刀單擲具備保持功能的繼電器，有兩個控制 線圈，一個控制線圈用于控制高壓真空開關的斷開，另外一個線圈控制高壓真空開關的閉 合。當高壓真空開關處于一個控制狀態(tài)，只有另外一個線圈上電時，該真空開關的控制狀態(tài) 才會發(fā)生改變。
[0009] 當岸基供給正向電壓時，該裝置兩個控制線圈相應的兩個控制電路可以對岸基供 給的正向電壓進行選擇/截止，決定高壓真空開關的控制線圈的是否可以使能，當岸基供 給的正向電壓處于控制電路設定的使能電壓窗口內(nèi)時，相應的控制器的供電支路形成一個 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)動高壓真空開關的控制線圈 開始充電，觸發(fā)高壓真空開關的相應動作。
[0010] 工作原理具體如下： 本發(fā)明公開的一種海底觀測網(wǎng)接駁盒聯(lián)網(wǎng)裝置利用不同等級的正向電壓(相對海水 地)作為控制信號，假設海底觀測網(wǎng)存在N個接駁盒，則需要2N個不同等級的正向電壓作為 該海底觀測網(wǎng)接駁盒聯(lián)網(wǎng)裝置的控制信號。
[0011] 當檢測到海底觀測網(wǎng)被供給以一定值的正向電壓時，所有控制電路對該電壓進行 判定，當該正向電壓在某一控制電路設定的高、低壓截止范圍之內(nèi)時，相應的控制電路開始 為高壓真空開關的控制線圈供電，觸發(fā)相應的高壓真空開關切換到相應的工作狀態(tài)，控制 相應接駁盒接入/切出海底觀測網(wǎng)絡。
[0012] 當海底觀測網(wǎng)某個接駁盒出現(xiàn)故障或者需要斷電維護時，岸基供給以對應電壓等 級的恒定正電壓，控制該接駁盒相應的高壓真空開關的斷開動作，切換高壓真空開關的工 作狀態(tài)至斷開狀態(tài)，完成該接駁盒與整個海底觀測網(wǎng)的切出動作，不影響其他接駁盒的正 常工作。
[0013] 當該接駁盒完成相應的維護工作時，岸基供給以對應電壓等級的恒定正電壓，控 制該接駁盒相應的高壓真空開關的閉合動作，切換高壓真空開關的工作狀態(tài)至閉合狀態(tài)， 完成該接駁盒與整個海底觀測網(wǎng)的接入動作。
[0014] 本發(fā)明的海底觀測網(wǎng)接駁盒聯(lián)網(wǎng)裝置，不僅結(jié)構簡單，而且可以保證聯(lián)網(wǎng)裝置的 高壓真空開關總在零電流環(huán)境下完成狀態(tài)切換動作，可靠性高。當海底觀測網(wǎng)接駁盒出現(xiàn) 故障或需要定期維護時，采用本發(fā)明的聯(lián)網(wǎng)裝置可以有效并及時地隔離該接駁盒，使該接 駁盒從整個海底觀測網(wǎng)絡中切出，不影響其他接駁盒的正常工作，并且在完成該接駁盒的 維護工作后，可主動控制該接駁盒重新接入整個海底觀測網(wǎng)絡。
[0015]
【附圖說明】： 圖1為本發(fā)明的海底觀測網(wǎng)接駁盒聯(lián)網(wǎng)裝置在海底觀測網(wǎng)中使用時的示意圖； 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]
【具體實施方式】： 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0017] 參照圖1和圖2,本發(fā)明的海底觀測網(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S、兩個高壓二極管D1、D2及控制電路，所述的控制電路包括六個限 流電阻R1-R6、六個穩(wěn)壓二極管Z1-Z6、四個半導體開關管S1-S4、四個驅(qū)動器Q1-Q4及兩個 控制器K1、K2 ; 第一高壓二極管D1的負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S的輸入端，高壓真空開關S的輸出端連接接駁盒，第 二高壓二極管D2的負極與第一限流電阻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的負極連接，第一穩(wěn)壓二極管Z1的 正極與第一驅(qū)動器Q1的供電正端連接，第一驅(qū)動器Q1的驅(qū)動端與第一半導體開關管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的負極連接，第二穩(wěn)壓二極管 Z2的正極與第一半導體開關管S1的漏極端和第二驅(qū)動器Q2的供電正端連接，第二驅(qū)動器 Q2的驅(qū)動端與第二半導體開關管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的供電負端端口與第二半導體開關管S2的漏極連接，第一控制器K1的兩個I/O驅(qū) 動端口分別與高壓真空開關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的負極連接，第四穩(wěn)壓二極管Z4的正極與第三驅(qū)動器Q3的供電正端連 接，第三驅(qū)動器Q3的驅(qū)動端與第三半導體開關管S3的柵極連接，第五限流電阻R5