一种用于海洋物探拖缆的物探仪器控制设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于海洋物探拖缆的物探仪器控制设备，其特征在于包括：将物探仪器控制设备使用串行总线与海洋物探拖缆设备连接，物探仪器控制设备通过人机接口模块接收海洋物探拖缆设备的工作信息；物探仪器控制设备开始正常进行海洋物探拖缆设备电源监测；如果海洋物探拖缆设备处在上电初态过程中，在物探仪器控制设备中采用软件比较，比较结果传给高压电源设备，高压电源设备响应后作出相关处理，再将相关处理结果返回给物探仪器控制设备，直至上电初态结束。本发明专利技术通过高压电源自身的监测电路进行电源数据采集，在物探仪器控制设备中进行比较，紧密结合海洋物探拖缆设备上电特点，使海洋物探拖缆设备的电源监测做到高交互性、安全、高效、便捷。

Geophysical prospecting instrument control device for marine geophysical prospecting streamer

The invention relates to a geophysical instrument for marine geophysical cable control equipment, which comprises the geophysical instrument control equipment using serial bus and cable connection device of marine geophysical, geophysical instrument control equipment through the man-machine interface module receiving marine geophysical cable equipment work information; geophysical instrument control equipment to normal marine geophysical monitoring power cable towed equipment; towing equipment in marine geophysical exploration if the power on the initial process in the geophysical instrument control equipment used in the software, compared the result to the high voltage power supply equipment, make relevant processing high voltage power supply device in response, and then will be associated with the results returned to the geophysical instrument control equipment, until the power of initial state the end. The invention of power data acquisition through high voltage power monitoring circuit in the geophysical instrument control equipment are compared, combined with marine geophysical towing power on the device characteristics, the power supply monitoring of marine geophysical towing equipment to achieve high interactivity, safe, efficient and convenient.

【技术实现步骤摘要】
一种用于海洋物探拖缆的物探仪器控制设备
本专利技术涉及一种用于海洋物探拖缆的物探仪器控制设备，属于海洋地球物理勘探

技术介绍
根据作业需求，海洋物探电缆设备的长度一般可达到6到12公里的量级。一般，海洋物探电缆设备由多根电缆单元通过数字包串接而成。数字包中有专用的电源系统，从而实现整条拖缆的正常供电。作业的时候，由于拖缆长度所限，海洋物探电缆设备必须要经船上电源设备提供高压电源，从而实现长距离供电能力。为保证水下系统正常、安全地供电，船载系统必须要有一套供电监测装置。当出现供电异常的时候，需要及时切断电源以达到保护水下电路的目的。现有的电源监测的软件比较方式如图1所示，它是将数据监测部分的数据转发给软件，由软件完成对数据的处理，实现对电源的监测控制。这种方案应用在海洋物探拖缆设备中存在较大不足。首先上述方案在进行电源监测过程中需要一个确定的阈值。而海洋物探拖缆设备的供电方式比较特殊，它采用逐级上电的方式，前一级设备供电完成并且没有错误，才进行下一级设备供电。在这个过程中，电源状态会随着设备的增加而改变，因此用来进行比较的阈值就不再是一个固定值，对于上述电源监测方案都需要不停的重新设定新的比较阈值。因此，本专利技术提出一种可以自动判断电源比较阈值、自动判断海洋物探拖缆设备上电状态，并能实现高实时性硬件监测的物探仪器控制设备。以此来实现对海洋物探拖缆设备的电源进行高交互性、安全、高效、便捷。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题：克服现有软件化电源监测需要手动设置比较阈值的问题，提供一种用于海洋物探拖缆的物探仪器控制设备，通过高压电源自身的监测电路进行电源数据采集，根据当前数字包数量自主设置比较阈值，紧密结合海洋物探拖缆设备的特点，使海海洋物探拖缆设备的电源监测做高交互性、安全、高效、便捷。本专利技术的技术解决方案是：一种用于海洋物探拖缆的物探仪器控制设备，其特征在于：将物探仪器控制设备使用串行总线与海洋物探拖缆设备连接，物探仪器控制设备通过人机接口模块接收海洋物探拖缆设备的工作信息；物探仪器控制设备开始正常进行海洋物探拖缆设备电源监测；在监测过程中，物探仪器控制设备根据海洋物探拖缆设备的工作信息，自主的设定监测使用的阈值，然后向高压电源设备发送命令，读取数据进行比较，比较结果传给高压电源设备，高压电源设备响应后作出相关处理，再将相关处理结果返回给物探仪器控制设备，直至上电初态结束。使海洋物探拖缆设备的电源监测做到高交互性、安全、高效、便捷。所述物探仪器控制设备的实现过程为：根据预设流程进行电源监测，预设流程是先进行电源电压检测，下发打开第一级数字包(海洋物探拖缆设备信号采集单元)电源命令至高压电源设备，根据高压电源设备的测量电压值的返回，在物探仪器控制设备中进行对比，出现异常会通知高压电源设备切断电源，并再通过通知物探仪器控制设备，等待故障排查和清除；测量电压值如果正常，会进入电流检测，下发相关命令至高压电源设备，等待高压电源设备的测量电流值的返回，在物探仪器控制设备中进行对比，出现异常将通知高压电源设备切断电源，并再返回物探仪器控制设备，等待故障排查和清除；测量电流值如果正常，则完成了一次完整的电源监测流程，下发打开下一级数值包命令，转回电压检测，等待下次电源监测流程的到来。完成一次完整电源监测流程代表完成一级数字包上电及电源监测。当所有数字包完成上电后，海洋物探拖缆设备进入上电稳态，之前的时刻称为上电初态。所述软件比较模块包括第一通信模块、比较模块、协议模块、命令模块、人机接口模块；人机接口模块，接收到来自键盘输入的开始工作指令后，直接转发给命令模块；命令模块，根据人机接口模块的工作指令生成上电命令；根据比较模块的比较结果生成正常或异常命令；然后将上述命令传给协议模块；协议模块，对命令模块传来的命令进行协议封装，将封装好的命令送给第一通信模块；同时对第一通信模块上传来的封装后的测量电压值和测量电流值进行解析，得到解析后的测量电压值和测量电流值送给比较模块；比较模块，对协议模块传来封装后的上电命令中的数字包进行实时计算，计算出电流阈值和电压阈值，并将协议模块上传的测量电压值和电流值与所述电流阈值和电压阈值进行比较，将比较结果传给命令模块；第一通信模块，将协议模块传来的封装好的命令转换成RS232信号输出；同时对上传的RS232信号解析出封装后测量电压值和测量电流值，并将封装后的测量电压值、测量电流值送至协议模块中。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、自主设置比较阈值：现有软件化电源监测方案中往往需要一个明确的比较阈值。但在海洋物探拖缆设备上电初态过程中，因为逐级上电机制的存在，这个比较阈值时随数字包数量而改变的。本专利技术的物探监测控制设备，可以通过数字包总数以及完成上电的数字数量自主的计算出当前电源监测需要的比较阈值。2、自主判断海洋物探拖缆设备上电状态：海洋物探拖缆设备上电过程存在上电初态、上电稳态两个过程。这两个过程中，海洋物探拖缆设备对电源监测的要求不同。本专利技术的物探监测控制设备能根据当前上电数字包数量自主的判断出海洋物探拖缆设备目前处在的上电状态。附图说明图1为现有技术中的软件比较图；图2为海洋物探拖缆设备示意图；图3为本专利技术物探仪器控制设备实现流程图；图4为本专利技术用于海洋物探拖缆的物探仪器控制设备组成框图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细地描述：如图2所示，海洋物探设备主要由物探船上的仪器设备(图上未标出)和水下拖缆组成。水下拖缆在正常作业过程中采用物探船上380V高压电源供电，在这个过程中为了保证仪器设备的安全，需要对供电过程进行实时监控，这也是本专利技术的背景和应用领域。一、海洋物探电缆设备上电过程如图2所示，海洋物探电缆由多级数字包组成，从安全角度考虑物探船上的高压电源在给水下海洋物探电缆设备供电时，并不是采用直接给所有数字包(数字包为海洋物探电缆设备采集和传输单元)同时供电，而是采用在前一个数字包供电完成且正常的情况下再对下一个数字包进行供电的逐级上电方式。在逐级上电过程中，因为用电的海洋物探电缆设备(数字包)的增加，海洋物探电缆设备的电源状态也是随之改变，电源监测的阈值也随之改变。上电完成后，海洋物探电缆设备就进入相对比较稳定的状态，电源供电也比较稳定。为了方便下面描述，将水下设备逐级上电的过程称为上电初态，将逐级上电完成后的稳定状态称为上电稳态。二、高压电源设备高压电源设备就是安装在物探船上为水下物探拖缆设备即被监测设备进行高压供电的设备。此外，高压电源设备带有电压、电流检测功能，本专利技术中涉及的实时工作电压、电流检测是通过高压电源设备实现的，即本专利技术实时电源数据是由高压电源设备提供的。三、物探仪器控制设备物探仪器控制设备它主要负责控制整个物探拖缆设备的工作状态：如物探拖缆设备什么时候开始工作、传输数据、结束工作等。此外物探仪器控制设备的部分也参与本专利技术提及的电源实时监测部分。四、本专利技术实施例如图3所示，在物探仪器控制设备中软件比较模块进行软件比较过程为：根据预设流程进行电源监测，预设流程是先进行电源电压检测，下发相关命令给高压电源设备，根据高压电源设备的测量电压值的返回，在物探仪器控制设备中进行对比，出现异常会通过通知高压电源设备切断电源，并再通知物探仪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于海洋物探拖缆的物探仪器控制设备，其特征在于：将物探仪器控制设备使用串行总线与海洋物探拖缆设备连接，物探仪器控制设备通过人机接口模块接收海洋物探拖缆设备的工作信息；物探仪器控制设备开始正常进行海洋物探拖缆设备电源监测；如果海洋物探拖缆设备处在上电初态过程中，在物探仪器控制设备中采用软件比较，比较结果传给高压电源设备，高压电源设备响应后作出相关处理，再将相关处理结果返回给物探仪器控制设备，直至上电初态结束，通过高压电源自身的监测电路进行电源数据采集，在物探仪器控制设备中进行比较，紧密结合海洋物探拖缆设备上电特点，使海洋物探拖缆设备的电源监测做到高交互性、安全、高效、便捷。

【技术特征摘要】
1.一种用于海洋物探拖缆的物探仪器控制设备，其特征在于：将物探仪器控制设备使用串行总线与海洋物探拖缆设备连接，物探仪器控制设备通过人机接口模块接收海洋物探拖缆设备的工作信息；物探仪器控制设备开始正常进行海洋物探拖缆设备电源监测；如果海洋物探拖缆设备处在上电初态过程中，在物探仪器控制设备中采用软件比较，比较结果传给高压电源设备，高压电源设备响应后作出相关处理，再将相关处理结果返回给物探仪器控制设备，直至上电初态结束，通过高压电源自身的监测电路进行电源数据采集，在物探仪器控制设备中进行比较，紧密结合海洋物探拖缆设备上电特点，使海洋物探拖缆设备的电源监测做到高交互性、安全、高效、便捷。2.根据权利要求1所述的一种用于海洋物探拖缆的物探仪器控制设备，其特征在于：所述软件比较模块的实现过程为：根据预设流程进行电源监测，预设流程是先进行电源电压检测，下发打开第一级数字包即海洋物探拖缆设备信号采集单元电源命令至高压电源设备，根据高压电源设备的测量电压值的返回，在物探仪器控制设备中进行对比，出现异常会通知高压电源设备切断电源，并再通过通知物探仪器控制设备，等待故障排查和清除；测量电压值如果正常，会进入电流检测，下发相关命令至高压电源设备，等待高压电源设备的测量电流值的返回，在物探仪器控制设备中进行对比，出现异常将通知高压电源设备切断电源，并再返回物探仪器控制设备，等待故...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦佳利，高菲，李遥，颜晗，华波，陈国才，宋明玉，陈曦，姜坤，张可立，
申请(专利权)人：中国船舶工业系统工程研究院，北京优科海青技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11