【技术实现步骤摘要】
本技术属于自动控制，尤其涉及一种深海海底取样器自动控制装置及深海海底取样器。
技术介绍
1、海洋取样器是采集海底沉积物样品的器具，用于采集海底表层泥沙等物质。海洋取样器包括重力式、抓斗式、箱式、活塞式和自返式等类型，可基于应用当地海洋物理情况和各类取样器的特点选择适合的取样器。在应用海底取样器进行海底取样时，需要考虑的海洋物理情况包括海流、海洋和海洋气象条件，这些条件对取样器的下方、吊起及其在海底的稳定性影响很大。
2、目前基本上都以非自动式海底取样器为主，如非可控型的有缆重力活塞式取样器，需要靠浮动装置上的绞车钢索下放至海底，当土样充满取样管后再从孔内提出并提升至夹板上。这类取样器对船只的要求不高，作业成本低，但适用于海深较浅的作业，海水较深船只无法抛锚，加之海流无规律，船体很容易旋转或漂移离开取样点，将导致拉弯、拉断取样管事故等。
3、自动式海底取样器不用钢索或承载电缆与船体连接，当船到达取样位置时，直接将取样器从船上抛下，靠重力落至海底并贯入海底沉积物中，当配重自动分离后，取样器获得浮力自动浮出水面。但其下落过程中，姿态很容易受海流影响偏移，无法准确判断取样器是否已达到取样深度进行人工调控，且水下通信难度、成本较大。
4、因此，需要提高海底取样器的功能性和自动化程度，实现在人工不干预的情况下，达到取样深度更深、设备取样成功率和准确率更高，进而降低取样器作业风险的效果。
技术实现思路
1、针对相关技术中存在的不足之处，本技术提供了一种深海海底
2、第一方面，本技术提供一种深海海底取样器自动控制装置，所述深海海底取样器包括：取样管、浮体、配重模块，所述自动控制装置包括：
3、控制器，用于控制整套设备的自动控制，完成从下沉到取样再到解脱上浮最终示位的过程；
4、压力传感器，实时采集水下压力模拟信号；
5、mems加速度传感器(microelectro mechanical systems，mems)，实时采集取样器的姿态信号；该姿态信号可以便于控制器监测取样器的姿态，从而调节取样器的位姿，以使取样器垂直插入海底进行取样。
6、ad数据采集模块(analog-to-digital converter)，电性连接所述压力传感器、mems加速度传感器及所述控制器，接收所述水下压力模拟信号及姿态信号进行模数转换后发送至所述控制器；
7、开关控制模块，电性连接所述控制器及一取样器执行模块，用于控制取样器执行模块的工作或停止；可选的，所述开关控制模块包括场效应晶体管开关电路。
8、供电模块，电性连接所述控制器，可选的，所述供电模块为锂离子电池组；
9、电量监测模块，电性连接所述供电模块及所述控制器，所述电量监测模块用于实时监测供电模块的电压及输出电流，为控制器实现电源管理提供数据支持。
10、在其中一些实施例中，取样器执行模块进一步包括：
11、电机，电性连接所述开关控制模块；所述电机还驱动连接有一敲锤机构，如电动锤，用于敲击取样器以使取样器达到理想取样深度；
12、解脱机构，电性连接所述开关控制模块，所述开关控制模块控制所述解脱结构执行解脱动作，释放配重模块，实现上浮动作。所述解脱结构具体为释放器执行器，也可以是电磁解脱执行器、电机解脱执行器、熔断解脱执行器等释放机构。
13、在其中一些实施例中，深海海底取样器自动控制装置还包括：
14、数据存储模块，电性连接所述控制器，用于存储数字姿态信号、深度信息、电机动作及工作时长等信息。
15、在其中一些实施例中，深海海底取样器自动控制装置还包括：
16、rs232串口通讯模块，用于通信连接所述控制器及一水面控制单元，所述水面控制单元用于发送控制指令至所述控制器及获取所述控制器的运行数据，所述rs232串口通讯模块用于进行串口电平转换，以使控制器的串口与水面控制单元的串口电平匹配一致，实现稳定的串口通讯。
17、在其中一些实施例中，所述rs232串口通讯模块与所述控制器之间经过一通讯隔离模块连接，以隔离所述控制器和外接设备(如水面控制单元)的电源，保护自动控制装置的内部器件。
18、在其中一些实施例中，深海海底取样器自动控制装置还包括：北斗定位模块及声光示警器，均电性连接所述开关控制模块，所述北斗定位模块通信连接所述水面控制单元。
19、在其中一些实施例中，所述水面控制单元具体为加固型工控机，配置有航空连接器用于连接rs232接口、usb接口(universal serial bus)、1000m以太网接口，以经rs232串口通讯模块输出控制指令、配置控制参数，经usb接口进行数据回传、解算、保存并经所述加固型工况机的显示器进行显示，控制参数的配置包括但不限于当前水域深度信息、电机工作时长、全流程工作时长上限、最小水深门限、rtc时间同步(real time clock)、取样超时时间及启动指令，回传的数据包括但不限于入水深度、姿态、各动作阶段工作时长。
20、在其中一些实施例中，所述数据存储模块具体为tf存储模块(t-flash)，tf存储模块还电性连接一usb转tf模块。
21、第二方面，本申请还提供了一种深海海底取样器，所述取样器配置有如上第一方面所述的深海海底取样器，所述取样器还包括：取样管、浮体、配重模块。
22、基于上述技术方案，本技术实施例中深海海底取样器自动控制装置能够全自动进行取样工作，根据入水深度自动进行相应动作控制，控制操作便捷简单，装置功耗较低。
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1.一种深海海底取样器自动控制装置，所述深海海底取样器包括：取样管、浮体、配重模块，其特征在于，所述自动控制装置包括：
2.根据权利要求1所述的深海海底取样器自动控制装置，其特征在于，取样器执行模块，
3.根据权利要求2所述的深海海底取样器自动控制装置，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求3所述的深海海底取样器自动控制装置，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求4所述的深海海底取样器自动控制装置，其特征在于，所述RS232串口通讯模块与所述控制器之间经过一通讯隔离模块连接。
6.根据权利要求4所述的深海海底取样器自动控制装置，其特征在于，还包括：北斗定位模块及声光示警器，均电性连接所述开关控制模块，所述北斗定位模块通信连接所述水面控制单元。
7.根据权利要求4所述的深海海底取样器自动控制装置，其特征在于，所述水面控制单元具体为加固型工控机，配置有航空连接器用于连接RS232接口、USB接口、1000M以太网接口。
8.根据权利要求3所述的深海海底取样器自动控制装置，其特征在于，所述数据存储模块为
9.一种深海海底取样器，其特征在于，所述取样器配置有权利要求1-8中任一项所述的深海海底取样器，所述取样器还包括：取样管、浮体、配重模块。
...【技术特征摘要】
1.一种深海海底取样器自动控制装置，所述深海海底取样器包括：取样管、浮体、配重模块，其特征在于，所述自动控制装置包括：
2.根据权利要求1所述的深海海底取样器自动控制装置，其特征在于，取样器执行模块，
3.根据权利要求2所述的深海海底取样器自动控制装置，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求3所述的深海海底取样器自动控制装置，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求4所述的深海海底取样器自动控制装置，其特征在于，所述rs232串口通讯模块与所述控制器之间经过一通讯隔离模块连接。
6.根据权利要求4所述的深海海底取样器...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾俊琳，郝礼杰，杨小辉，吴小青，张立杰，齐洪喜，陈建军，项帆，胡瀚文，
申请(专利权)人：青岛海山海洋装备有限公司，
类型：新型
国别省市：
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