The invention discloses a device and method compatible with deep-sea 10,000-meter coaxial cable and 10,000-meter photoelectric composite cable communication. The device comprises a deck control unit and an underwater photoelectric communication dual-purpose relay unit. The deck control unit is installed on the investigating vessel, the underwater photoelectric communication dual-purpose relay unit is installed on the towing bracket of deep-sea equipment, and the deck control unit and the underwater photoelectric communication dual-purpose relay unit are installed on the towing bracket of Yuan is connected by deep-sea 10,000-meter coaxial cable or 10,000-meter optoelectronic composite cable. The underwater optoelectronic communication relay unit is also connected with deep-sea equipment. The technical scheme of the invention solves the problem of incompatibility between communication cable and deep-sea equipment interface during deep-sea equipment investigation, which results in the inability to operate at sea or the need to spend a lot of manpower and ship time to switch the deep-sea 10,000-meter communication cable, realizes reliable and stable two-way communication for power supply of deep-sea equipment, data upload of detection and instruction delivery, and significantly improves the compatibility ability of deep-sea equipment operation and the efficiency of marine investigation. It can save a lot of expensive boat time.
【技术实现步骤摘要】
兼容深海万米同轴缆和万米光电复合缆通信的装置及方法
本专利技术涉及深海装备通信领域,具体涉及一种兼容深海万米同轴缆和万米光电复合缆通信的装置及方法。
技术介绍
21世纪是海洋世纪,向海洋要资源成为世界各国的共识。各国在重视海洋经济专属区权益的同时,也高度重视国际海底区域的权益。国际海域矿产资源成为当今世界各国关注的焦点。中国大洋协会继2001年成功申请得到东太平洋7.5万平方公里锰结核矿区后,又相继于2011年取得西南印度洋1万平方公里的多金属硫化物矿区、2013年取得西太平洋3000平方公里富钴结壳矿区,2015年中国五矿集团成功申请得到东太平洋7.3万平方公里多金属结核矿区。至此,我国已成为世界上在国际海底区域拥有矿区种类和数量最多的国家。向国际海底区域要资源已成为我国的国家海洋战略,以支撑我国经济可持续发展。随着深海资源调查的不断深入,深海资源的调查方式由以调查船船载设备水面调查为主的作业方式向调查装备潜入几千米的深海近海底作业方式转变,以获取更高的探测精度数据,以满足矿区详细调查、矿区放弃及深海科学研究的需要。深海装备如光学拖体、声学拖体、可视抓斗、可视多管、深海钻机等水下作业时需要调查船通过通信缆给深海装备供电,同时与调查船建立通信,实现探测数据上传。目前深海装备与调查船间的通信缆包括同轴缆和光电复合缆,由于同轴缆只有一根芯线采用电能与信号进行混合传输,而光电复合缆内包含电缆和光纤,采用电缆传输电能、光纤传输光信号进行独立传输,并在入海端通过深海充油盒对光、电信号进行分离成电源接口和光纤接口,因此,在深海装备采用同轴缆传输,深海装备只需一个同轴缆 ...
【技术保护点】
1.一种兼容深海万米同轴缆和万米光电复合缆通信的装置,包括甲板控制单元和水下光电通信兼用中继单元,甲板控制单元安置于调查船上,水下光电通信兼用中继单元安置于深海装备拖曳支架上,甲板控制单元与水下光电通信兼用中继单元通过万米同轴缆或万米光电复合缆连接,水下光电通信兼用中继单元还与深海装备连接,其特征在于,所述的甲板控制单元包括包括AC‑220V输入接口、交流隔离电源模块、甲板直流电源输出模块、甲板直流电源显控模块、甲板串口服务器Ⅰ、甲板串口服务器Ⅱ、甲板光端机、甲板数据耦合器、甲板调制解调器、甲板单元主板,COM1接口、COM2接口、甲板单元显控终端、DC高压输出接口、光纤接口和同轴缆接口;其中,交流隔离电源模块输入端与AC220输入接口电连接,输出端与甲板直流电源输出模块输入端电连接;甲板直流电源输出模块输出端包括DC高压输出端和DC低压输出端,DC高压输出端与DC高压输出接口、甲板数据耦合器电连接,DC低压输出端与甲板串口服务器Ⅰ、甲板串口服务器Ⅱ、甲板光端机、甲板调制解调器和甲板单元主板电连接;甲板直流电源显控模块与甲板直流电源输出模块电连接;串口服务器Ⅰ与COM1接口电连接,与甲 ...
【技术特征摘要】
1.一种兼容深海万米同轴缆和万米光电复合缆通信的装置,包括甲板控制单元和水下光电通信兼用中继单元,甲板控制单元安置于调查船上,水下光电通信兼用中继单元安置于深海装备拖曳支架上,甲板控制单元与水下光电通信兼用中继单元通过万米同轴缆或万米光电复合缆连接,水下光电通信兼用中继单元还与深海装备连接,其特征在于,所述的甲板控制单元包括包括AC-220V输入接口、交流隔离电源模块、甲板直流电源输出模块、甲板直流电源显控模块、甲板串口服务器Ⅰ、甲板串口服务器Ⅱ、甲板光端机、甲板数据耦合器、甲板调制解调器、甲板单元主板,COM1接口、COM2接口、甲板单元显控终端、DC高压输出接口、光纤接口和同轴缆接口;其中,交流隔离电源模块输入端与AC220输入接口电连接,输出端与甲板直流电源输出模块输入端电连接;甲板直流电源输出模块输出端包括DC高压输出端和DC低压输出端,DC高压输出端与DC高压输出接口、甲板数据耦合器电连接,DC低压输出端与甲板串口服务器Ⅰ、甲板串口服务器Ⅱ、甲板光端机、甲板调制解调器和甲板单元主板电连接;甲板直流电源显控模块与甲板直流电源输出模块电连接;串口服务器Ⅰ与COM1接口电连接,与甲板调制解调器、甲板光端机采用以太网接口RJ45网络连接;串口服务器Ⅱ与COM2接口电连接,与甲板调制解调器、甲板光端机采用以太网接口RJ45网络连接;甲板光端机与光纤接口用光纤连接;甲板调制解调器与甲板数据耦合器电连接,与甲板单元主板采用以太网接口RJ45网络连接;甲板数据耦合器与同轴缆接口采用电连接;所述的水下光电通信兼用中继单元包括水下DC转换模块、水下串口服务器、水下光端机、水下数据耦合器、水下调制解调器、水下单元主板、COM水密接口、DC高压水密接口、光纤水密接口、同轴缆水密接口及水密耐压舱;其中,水下DC转换模块DC高压输入端与DC高压水密接口、水下数据耦合器电连接,水下DC低压输出端与水下串口服务器、水下光端机、水下调制解调器和水下单元主板电连接;水下串口服务器与水下光端机、水下数据耦合器采用以太网接口RJ45网络连接;水下光端机与水下调制解调器采用以太网接口RJ45网络连接;水下数据耦合器与水下调制解调器电连接,与同轴缆水密接口电连接;水下调制解调器与水下单元主板采用以太网接口RJ45网络连接。2.根据权利要求1所述的兼容深海万米同轴缆和万米光电复合缆通信的装置,其特征在于,所述的甲板直流电源输出模块的DC高压端输出电压为300~375V可调,DC低压输出端输出电压为24V。3.根据权利要求1所述的兼容深海万米同轴缆和万米光电复合缆通信的装置,其特征在于,所述的甲板串口服务器Ⅰ、甲板串口服务器Ⅱ和水下串口服务器为上海卓岚信息科技有限公司的ZLAN5103,所述的甲板光端机和水下光端机为正果科技公司的ZG-1014SS,所述的水下光电通信兼用单元的水下DC转换模块为VICOR公司的VI-ARM-C2G,所述水下光电通信兼用单元光纤水密接口为Optolink-BCR四芯光纤连接器,所述的甲板单元主板和水下单元主板的处理器为美国Atmel公司的AT89C51。4.根据权利要求1所述兼容深海万米同轴缆和万米光电复合缆通信的装置,其特征在于,所述的水下光电通信兼用单元的水密耐压舱为圆柱体钛合金水密耐压舱。5.一种兼容深海万米同轴缆和万米光电复合缆通信的方法,其特征是:根据权利要求1至4任一项兼容深海万米同轴缆和万米光电复合缆通信的装置,实现通信方法包括如下步骤:深海装备接口为光电复合缆接口而通信缆为万米同轴缆不兼容的解决方法:Step1-1.系统连接:在深海装备下海前置于甲板时,将万米同轴缆的甲板端与甲板控制单元的同轴缆接口连接,万米同轴缆的入海端与水下光电通信兼用中继单元的同轴缆水密接口水密连接,水下光电通信兼用中继单元的光纤水密接口与深海装备的光纤水密接口水密连接,DC高压水密接口与深海装备的电源水密接口水密连接,COM水密接口用密封盖进行水密密封;Step1-2.系统电能供给:系统通过AC-220V输入端口接入船舶发电220V交流电源,经过交流隔离电源模块对交流干扰信号进行隔离后,连接甲板直流电源输出模块的输入端,甲板直流电源输出模块输出DC高压和DC低压,其中DC低压为甲板串口服务器I、甲板串口服务器II、甲板光端机、甲板调制解调器和甲板单元主板提供电源,DC高压连接甲板数据耦合器进行耦合,经同轴缆接口,通过万米同轴缆到达水下光电兼容中继单元同轴缆水密接口,通过水下数据耦合器分离出直流电压和调制信号,其中直流电压连接到DC高压水密接口及水下DC转换模块DC高压输入端,水下DC转换模块转换成DC低压为水下串口服务器、水下光端机、水下调制解调器和水下单...
【专利技术属性】
技术研发人员:张金辉,陶春辉,吴涛,徐巍军,
申请(专利权)人:国家海洋局第二海洋研究所,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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