一种海底观测网接驳盒联网装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设计一种海底观测网接驳盒联网装置，属于海底观测网技术领域。
【背景技术】
[0002] 目前国内海底观测网的建设具有以下几个共同点：树形拓扑、海水作为电流回路、 负高压直流单极供电，接驳盒也由单个接驳盒向多个接驳盒发展。随着接驳盒数量的增多， 海底观测网络的可靠性逐渐降低，当某个接驳盒发生故障或需要定期维护时，如何有效并 及时地隔离该接驳盒，使该接驳盒从整个海底观测网络中切出，不影响其他接驳盒的正常 工作，并且当完成该接驳盒的维护工作后，可以主动控制该接驳盒重新接入整个海底观测 网络，是多接驳盒海底观测网必须要考虑并解决的问题。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种海底观测网接驳盒联网装置，实 现对以海水作为电流回路、负高压直流单极供电的多接驳盒节点树形缆系海底观测网中海 底观测网接驳盒的接入/切出动作进行主动控制。
[0004] 本发明的海底观测网接驳盒联网装置，包括具备锁持功能的单刀单掷的高压真空 开关、两个高压二极管及控制电路，所述的控制电路包括六个限流电阻、六个稳压二极管、 四个半导体开关管、四个驱动器及两个控制器；第一高压二极管的负极和第二高压二极管 的正极均与岸基支缆相连，第一高压二极管的正极连接高压真空开关的输入端，高压真空 开关的输出端连接接驳盒，第二高压二极管的负极与第一限流电阻的一端、第二限流电阻 的一端、第三限流电阻的一端、第四限流电阻的一端、第五限流电阻的一端及第六限流电阻 的一端连接，第一限流电阻的另一端与第一稳压二极管的负极连接，第一稳压二极管的正 极与第一驱动器的供电正端连接，第一驱动器的驱动端与第一半导体开关管的栅极连接， 第二限流电阻的另一端与第二稳压二极管的负极连接，第二稳压二极管的正极与第一半导 体开关管的漏极端和第二驱动器的供电正端连接，第二驱动器的驱动端与第二半导体开关 管的栅极连接，第三限流电阻的另一端与第三稳压二极管的负极和第一控制器的供电正端 端口连接，第三稳压二极管的正极、第一控制器的供电负端端口与第二半导体开关管的漏 极连接，第一控制器的两个I/O驱动端口分别与高压真空开关的闭合控制线圈的两端连 接，第四限流电阻的另一端与第四稳压二极管的负极连接，第四稳压二极管的正极与第三 驱动器的供电正端连接，第三驱动器的驱动端与第三半导体开关管的栅极连接，第五限流 电阻的另一端与第五稳压二极管的负极连接，第五稳压二极管的正极与第三半导体开关管 的漏极和第四驱动器的供电正端连接，第四驱动器的驱动端与第四半导体开关管的栅极连 接，第六限流电阻的另一端与第六稳压二极管的负极和第二控制器的供电正端端口连接， 第六稳压二极管的正极、第二控制器的供电负端端口与第四半导体开关管的漏极连接，第 二控制器的另两个I/O驱动端口分别与高压真空开关的断开控制线圈的两端连接，第一半 导体开关管的源极、第二半导体开关管的源极、第三半导体开关管的源极、第四半导体开关 管的源极以及第一驱动器的供电负端、第二驱动器供电负端、第三驱动器供电负端、第四驱 动器供电负端均接海水地。
[0005] 上述技术方案中，所述的四个半导体开关管可以为M0SFET开关管；所述的四个驱 动器可以为M0SFET开关管驱动芯片。
[0006] 所述的四个半导体开关管可以为IGBT开关管；所述的四个驱动器可以为IGBT开 关管驱动芯片。
[0007] 所述的两个控制器可以为单片机。
[0008] 上述装置中的高压真空开关是一个单刀单掷具备保持功能的继电器，有两个控制 线圈，一个控制线圈用于控制高压真空开关的断开，另外一个线圈控制高压真空开关的闭 合。当高压真空开关处于一个控制状态，只有另外一个线圈上电时，该真空开关的控制状态 才会发生改变。
[0009] 当岸基供给正向电压时，该装置两个控制线圈相应的两个控制电路可以对岸基供 给的正向电压进行选择/截止，决定高压真空开关的控制线圈的是否可以使能，当岸基供 给的正向电压处于控制电路设定的使能电压窗口内时，相应的控制器的供电支路形成一个 完整的电流回路，控制器通过稳压二极管获得电能，控制器驱动高压真空开关的控制线圈 开始充电，触发高压真空开关的相应动作。
[0010] 工作原理具体如下： 本发明公开的一种海底观测网接驳盒联网装置利用不同等级的正向电压(相对海水 地)作为控制信号，假设海底观测网存在N个接驳盒，则需要2N个不同等级的正向电压作为 该海底观测网接驳盒联网装置的控制信号。
[0011] 当检测到海底观测网被供给以一定值的正向电压时，所有控制电路对该电压进行 判定，当该正向电压在某一控制电路设定的高、低压截止范围之内时，相应的控制电路开始 为高压真空开关的控制线圈供电，触发相应的高压真空开关切换到相应的工作状态，控制 相应接驳盒接入/切出海底观测网络。
[0012] 当海底观测网某个接驳盒出现故障或者需要断电维护时，岸基供给以对应电压等 级的恒定正电压，控制该接驳盒相应的高压真空开关的断开动作，切换高压真空开关的工 作状态至断开状态，完成该接驳盒与整个海底观测网的切出动作，不影响其他接驳盒的正 常工作。
[0013] 当该接驳盒完成相应的维护工作时，岸基供给以对应电压等级的恒定正电压，控 制该接驳盒相应的高压真空开关的闭合动作，切换高压真空开关的工作状态至闭合状态， 完成该接驳盒与整个海底观测网的接入动作。
[0014] 本发明的海底观测网接驳盒联网装置，不仅结构简单，而且可以保证联网装置的 高压真空开关总在零电流环境下完成状态切换动作，可靠性高。当海底观测网接驳盒出现 故障或需要定期维护时，采用本发明的联网装置可以有效并及时地隔离该接驳盒，使该接 驳盒从整个海底观测网络中切出，不影响其他接驳盒的正常工作，并且在完成该接驳盒的 维护工作后，可主动控制该接驳盒重新接入整个海底观测网络。
[0015]
【附图说明】： 图1为本发明的海底观测网接驳盒联网装置在海底观测网中使用时的示意图； 图2为本发明的联网装置中控制电路的电路原理图。
[0016]
【具体实施方式】： 以下结合附图对本发明作进一步说明。
[0017] 参照图1和图2,本发明的海底观测网接驳盒的联网装置，包括具备锁持功能的单 刀单掷的高压真空开关S、两个高压二极管D1、D2及控制电路，所述的控制电路包括六个限 流电阻R1-R6、六个稳压二极管Z1-Z6、四个半导体开关管S1-S4、四个驱动器Q1-Q4及两个 控制器K1、K2 ; 第一高压二极管D1的负极和第二高压二极管D2的正极均与岸基支缆相连，第一高压 二极管D1的正极连接高压真空开关S的输入端，高压真空开关S的输出端连接接驳盒，第 二高压二极管D2的负极与第一限流电阻R1的一端、第二限流电阻R2的一端、第三限流电 阻R3的一端、第四限流电阻R4的一端、第五限流电阻R5的一端及第六限流电阻R6的一端 连接，第一限流电阻R1的另一端与第一稳压二极管Z1的负极连接，第一稳压二极管Z1的 正极与第一驱动器Q1的供电正端连接，第一驱动器Q1的驱动端与第一半导体开关管S1的 栅极连接，第二限流电阻R2的另一端与第二稳压二极管Z2的负极连接，第二稳压二极管 Z2的正极与第一半导体开关管S1的漏极端和第二驱动器Q2的供电正端连接，第二驱动器 Q2的驱动端与第二半导体开关管S2的栅极连接，第三限流电阻R3的另一端与第三稳压二 极管Z3的负极和第一控制器K1的供电正端端口连接，第三稳压二极管Z3的正极、第一控 制器K1的供电负端端口与第二半导体开关管S2的漏极连接，第一控制器K1的两个I/O驱 动端口分别与高压真空开关S的闭合控制线圈C的两端连接，第四限流电阻R4的另一端与 第四稳压二极管Z4的负极连接，第四稳压二极管Z4的正极与第三驱动器Q3的供电正端连 接，第三驱动器Q3的驱动端与第三半导体开关管S3的栅极连接，第五限流电阻R5