一种应用于海底观测网主基站的测试系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于海底观测网主基站的测试系统与方法，用于对海底观测网主基站进行测试，所述系统包括：电源供应模块(1)、通信测试模块(2)和接驳检测模块(3)；所述电源供应模块(1)用于将220/380V交流电分别转换为高压和中压两路直流电；所述通信测试模块(2)用于测试主基站光通信链路和以GPS为基准的时间同步功能；所述接驳检测模块(3)用于检测主基站的带载能力和数据通信功能。本发明专利技术的测试系统采用与主基站匹配的接口设计，提高了测试设备与主基站之间的互通性，减少了转接连线使用，使测试操作简单直接，降低了操作人员的失误率，极大提高了测试效率。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于海底观测网主基站的测试系统与方法
本专利技术涉及深海观测
，具体涉及一种应用于海底观测网主基站的测试系统与方法。
技术介绍
海底观测网主基站是海底观测网水下设备的核心组成部分，综合考虑散热性、安全性、后期维护等多种因素后，一般将主基站设计为三个耐压腔体，分别是电源转换腔、通信控制腔和光电分离腔，各个腔体之间通过电缆或光缆连接。主基站由此实现了电源转换、数据通信、接驳控制三个主要功能，其中电源转换腔负责为通信控制腔供电，通信控制腔通过自身配备的多个接驳端口，依次为次级接驳设备和科学观测仪器供电并提供通信链路，光电分离腔实现了光电复合海缆内部高压电信号和光信号的分离，并将分离后的电信号与光信号分别传输给电源转换腔和通信控制腔。现有技术对海底观测网主基站进行测试时，只能通过独立的测试设备逐一进行单项功能的检测与功能验证，主基站的各个输入输出端口电气和网络传输功能须分别进行测试，费时费力。而主基站作为海底观测网的核心组成部分，布放前和后期维护需技术人员在码头、施工船上进行测试与维护，因此测试效率和便携程度是主基站测试系统需要考虑的两个关键因素。现有测试手段由于用到的分立设备较多，且大部分都来自不同厂家，其尺寸、接口各不相同，导致测试设备占用测试空间大且不利于统一管理，测试效率低，室外与船载测试难度大，安全性低；其次，这种测试方法缺少人机交互界面，不利于测试指令的下达、调整以及测试数据的上传、备案，严重影响了主基站布放前和后期维护的快速测试和测试结果的存储分析；另外，分立设备做不到彼此之间协同工作，不能同时与显控单元通信，发生故障后操作人员很难根据分项测试结果进行综合判断，无法快速进行故障定位并进一步确定故障解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服目前主基站测试存在的上述问题，采用模块化、集约式设计思想提出了一体式高度集成、智能可控的交互式主基站测试系统，实现了多测试设备的统一集成化设计与管理，具有功能完备、操作便捷、测试效率高等特点。其中具体
技术实现思路
包含安全可靠的电源设计、紧凑化的结构设计以及智能化的测试流程设计，电源设计的核心目标是将众多测试设备所需的电源接口与接地接口进行统一化设计，不仅解决了电源线和接地线过多造成的占用空间大的问题，而且降低了操作错误率和高压触电风险；结构设计的目的是实现测试设备的统一集成化管理，所有测试功能可全部在一体式机柜中实现，机柜底部装有万向轮，便于移动和集中测试，很大程度上提高了测试效率；接口设计的目的是实现测试系统与主基站的直连，将多个功能测试所需接口进行统一设计，同时还增加了人机交互接口，实现了测试过程中对主基站的实时监控和测试，而且测试接口采用的是与主基站配套的水下用接插件，减少转接隐患的同时还提高了测试系统和主基站之间的适配性。为了实现上述目的，本专利技术提出了一种应用于海底观测网主基站的测试系统，用于对海底观测网主基站进行测试，其特征在于，所述系统包括：电源供应模块1、通信测试模块2和接驳检测模块3；所述电源供应模块1用于将220/380V交流电分别转换为高压和中压两路直流电；所述通信测试模块2用于测试主基站光通信链路和以GPS为基准的时间同步功能；所述接驳检测模块3用于检测主基站的带载能力和数据通信功能。作为上述系统的一种改进，所述电源供应模块1包括集成插座架11、-10kV电源转换器121、375V电源转换器122、高压可插拔插座131、中压可插拔插座132、联锁控制面板14和第一风扇15；所述高压可插拔插座131与主基站的电源输入端口M11相连接；所述-10kV电源转换器121分别与联锁控制面板14、高压可插拔插座131相连接；所述375V电源转换器122分别与联锁控制面板14和中压可插拔插座132相连接，所述中压可插拔插座132与主基站电源转换腔的电源输出端口M12相连接；所述联锁控制面板14用于提高电源供应模块1的安全性。作为上述系统的一种改进，所述联锁控制面板14包括：高压互锁1411、中压互锁1412、375V互锁开关1421、-10kV互锁开关1422和接地片143；所述高压互锁1411分别与所述-10kV电源转换器121、-10kV互锁开关1422相连接；所述中压互锁1412分别与375V电源转换器122、375V互锁开关1421相连接；所述接地片143的一端与-10kV电源转换器121、375V电源转换器122相连接，另一端与所述220/380V交流电的保护地相连接。作为上述系统的一种改进，所述通信测试模块2包括以太网交换机21、光模块22、时间服务器231、网络分析仪232、光交换机233、光功率计234、光纤可插拔插座241和第二风扇25；所述以太网交换机21分别与时间服务器231、网络分析仪232、光交换机233、光功率计234相连接；所述网络分析仪232、光交换机233和光功率计234依次连接；所述光功率计234与光纤可插拔插座241相连；所述光模块22用于直接将以太网数据转换为光信号进行传输，再通过光交换机233将光信号发送给主基站；所述光纤可插拔插座241为通信测试模块2与主基站进行光传输通信测试的接口；与主基站通信控制腔的光信号端口M22连接；所述时间服务器231用于将世界标准时间加载到1588协议上，经过以太网交换机21与光模块22后发送给主基站，用于判断主基站内部解析时间模块是否正常工作；所述网络分析仪232用于通过扫频测量网络的性能参数。作为上述系统的一种改进，所述接驳检测模块3包括显控单元31、电子负载321、电源测试仪322、测试数据生成器323、分线器33、中压可插拔插座341、光电混合可插拔插座342和第三风扇35；所述以太网交换机21分别与显控单元31、电子负载321、电源测试仪322和测试数据生成器323相连接；所述电子负载321、电源测试仪322和测试数据生成器323的输出经过分线器33后通过中压可插拔插座341、光电混合可插拔插座342实现与主基站的测试连接；所述显控单元31实时发送命令启动电子负载并设置参数，用来测试主基站在满载、正常带载和轻载情况下主基站输出电源是否正常；所述电源测试仪322和测试数据生成器323的测试结果通过以太网交换机21发送至显控单元31；所述中压可插拔插座341与所述主基站通信控制腔的电源输入端口M21相连接；所述光电混合可插拔插座342与所述主基站通信控制腔的接驳端口M23相连接。作为上述系统的一种改进，所述集成插座架11一端与220/380VAC交流电相连接，另一端分别与所述-10kV电源转换器121、375V电源转换器122、时间服务器231、网络分析仪232、光交换机233、光功率计234、电子负载321、电源测试仪322、测试数据生成器323相连接。基于上述系统，本专利技术还提供了一种应用于海底观测网主基站的测试方法，所述方法包括：步骤1)关闭所述系统中所有用电设备和集成插座的电源，将所述系统的接地片143通过接地电缆连接到室内或船载电源保护地上；步骤2)将220/380VAC电源接入集成插座架11，打开集成插座架11的输出开关；步骤3)利用所述系统对主基站电源转换腔输出电源状态、通信控制腔的接驳端口状态、通信控制腔数据传输状态以及主基站的时钟解析能力进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于海底观测网主基站的测试系统，用于对海底观测网主基站进行测试，其特征在于，所述系统包括：电源供应模块(1)、通信测试模块(2)和接驳检测模块(3)；所述电源供应模块(1)用于将220/380V交流电分别转换为高压和中压两路直流电；所述通信测试模块(2)用于测试主基站光通信链路和以GPS为基准的时间同步功能；所述接驳检测模块(3)用于检测主基站的带载能力和数据通信功能。

【技术特征摘要】
1.一种应用于海底观测网主基站的测试系统，用于对海底观测网主基站进行测试，其特征在于，所述系统包括：电源供应模块(1)、通信测试模块(2)和接驳检测模块(3)；所述电源供应模块(1)用于将220/380V交流电分别转换为高压和中压两路直流电；所述通信测试模块(2)用于测试主基站光通信链路和以GPS为基准的时间同步功能；所述接驳检测模块(3)用于检测主基站的带载能力和数据通信功能。2.根据权利要求1所述的应用于海底观测网主基站的测试系统，其特征在于，所述电源供应模块(1)包括集成插座架(11)、-10kV电源转换器(121)、375V电源转换器(122)、高压可插拔插座(131)、中压可插拔插座(132)、联锁控制面板(14)和第一风扇(15)；所述高压可插拔插座(131)与主基站的电源输入端口(M11)相连接；所述-10kV电源转换器(121)分别与联锁控制面板(14)、高压可插拔插座(131)相连接；所述375V电源转换器(122)分别与联锁控制面板(14)和中压可插拔插座(132)相连接，所述中压可插拔插座(132)与主基站电源转换腔的电源输出端口(M12)相连接；所述联锁控制面板(14)用于提高电源供应模块(1)的安全性。3.根据权利要求2所述的应用于海底观测网主基站的测试系统，其特征在于，所述联锁控制面板(14)包括：高压互锁(1411)、中压互锁(1412)、375V互锁开关(1421)、-10kV互锁开关(1422)和接地片(143)；所述高压互锁(1411)分别与所述-10kV电源转换器(121)、-10kV互锁开关(1422)相连接；所述中压互锁(1412)分别与375V电源转换器(122)、375V互锁开关(1421)相连接；所述接地片(143)的一端与-10kV电源转换器(121)、375V电源转换器(122)相连接，另一端与所述220/380V交流电的保护地相连接。4.根据权利要求2所述的应用于海底观测网主基站的测试系统，其特征在于，所述通信测试模块(2)包括以太网交换机(21)、光模块(22)、时间服务器(231)、网络分析仪(232)、光交换机(233)、光功率计(234)、光纤可插拔插座(241)和第二风扇(25)；所述以太网交换机(21)分别与时间服务器(231)、网络分析仪(232)、光交换机(233)、光功率计(234)相连接；所述网络分析仪(232)、光交换机(233)和光功率计(234)依次连接；所述光功率计(234)与光纤可插拔插座(241)相连；所述光模块(22)用于直接将以太网数据转换为光信号进行传输，再通过光交换机(233)将光信号发送给主基站；所述光纤可插拔插座(241)为通信测试模块(2)与主基站进行光传输通信测试的接口；与主基站通信控制腔的光信号端口(M22)连接；所述时间服务器(231)用于将世界标准时间加载到1588协议上，经过以太网交换机(21)与光模块(22)后发送给主基站，用于判断主基站内部解析时间模块是否正常工作；所述网络分析仪(232)用于通过扫频测量网络的性能参数。5.根据权利要求4所述的应用于海底观测网主基站的测试系统，其特征在于，所述接驳检测模块(3)包括显控单元(31)、电子负载(321)、电源测试仪(322)、测试数据生成器(323)、分线器(33)、中压可插拔插座(341)、光电混合可插拔插座(342)和第三风扇(35)；所述以太网交换机(21)分别与显控单元(31)、电子负载(321)、电源测试仪(322)和测试数据生成器(323)相连接；所述电子负载(321)、电源测试仪(322)和测试数据生成器(323)的输出经过分线器(33)后通过中压可插拔插座...

【专利技术属性】
技术研发人员：王肃静，张元凯，郭永刚，张新月，张广德，张飞，江磊，曲赫，石璞，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11