一种用于海底观测网供配电系统的通讯系统技术方案

本实用新型专利技术具体涉及一种用于海底观测网供配电系统的通讯系统，属于海底网供配电系统的通讯技术领域。系统包括岸站主机、高压转中压模块、电子舱、SIIM舱、CANBUS总线；其中，岸站主机、高压转中压模块、电子舱、SIIM舱均与CANBUS总线连接；岸站主机通过CANBUS总线传输数据与高压转中压模块连接；高压转中压模块通过CANBUS总线传输数据与电子舱连接；电子舱通过CANBUS总线传输数据与SIIM舱连接。本实用新型专利技术提供一种可以保证海底观测网稳定运行的高可靠的通讯系统；本实用新型专利技术能够监测海底网供配电系统的运行情况，并且能够支持远端控制，最大化利用CAN总线资源，同时保证传输可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于海底观测网供配电系统的通讯系统
本技术具体涉及一种用于海底观测网供配电系统的通讯系统，属于海底网供配电系统的通讯

技术介绍
目前国内对于海底观测网的供配电系统做了很多研究工作，如同济大学CN2018104771088海底观测网恒压恒流混合供电系统和CN2018104717971缆系海底观测网电力系统实验平台。由于海底观测网供配电在级联数较多，通信网络拓扑则会变得非常复杂，而目前的研究描述，尚无可靠岸端装置与海底网供配电系统的通讯系统。
技术实现思路
本技术的目的在于提供解决现有的尚无可靠岸端装置与海底网供配电系统的通讯系统。为了达到上述目的，本技术采用如下技术解决方案：一种用于海底观测网供配电系统的通讯系统，包括岸站主机、高压转中压模块、电子舱、SIIM舱、CANBUS总线；其中，所述岸站主机、高压转中压模块、电子舱、SIIM舱均与CANBUS总线连接；所述岸站主机通过CANBUS总线传输数据与高压转中压模块连接；所述高压转中压模块通过CANBUS总线传输数据与电子舱连接；所述电子舱通过CANBUS总线传输数据与SIIM舱连接。进一步作为本技术的优选技术方案，所述电子舱包括第一环境监控及局站供电模块、若干个中压断路器；所述第一环境监控及局站供电模块、若干个中压断路器均通过CANBUS总线依次连接；所述SIIM舱包括第二环境监控及局站供电模块、若干个低压断路器；所述第二环境监控及局站供电模块、若干个低压断路器均通过CANBUS总线依次连接。进一步作为本技术的优选技术方案，所述若干个中压断路器中的一路中压断路器分别与第二环境监控及局站供电模块、若干个低压断路器连接。进一步作为本技术的优选技术方案，所述高压转中压模块包括输入滤波器、高压电源模块总控制板、各级联电压转换模块、高压转24VDC模块和中压转24VDC模块；所述输入滤波器两电压端并联所述高压转24VDC模块输入端，所述高压转24VDC模块输出端与所述中压转24VDC模块输出端并联，所述中压转24VDC模块输出端连接于所述各级联电压转换模块的独立控制电路，用于各单模块控制板的供电，所述中压转24VDC模块输出端连接于所述高压电源模块总控制板电源输入端；所述输入滤波器输出端依次串联若干个各级联电压转换模块的输入端，若干个所述各级联电压转换模块的输入端分别连接有绝缘栅双极型晶体管，通过所述各级联电压转换模块独立控制电路闭合所述绝缘栅双极型晶体管输入端短路，用于故障模块切除。进一步作为本技术的优选技术方案，所述输入滤波器输入端连接于海底电缆-10KV电压端，输出端一路连接所述各级联电压转换模块转换成中压，另一路连接所述高压转24VDC模块输入端；所述各级联电压转换模块的输出电压和电流均由所述高压电源模块总控制板监控，所述高压电源模块总控制板通过监控数据，动态调整各模块输出参数。进一步作为本技术的优选技术方案，所述高压转中压模块还包括单电压转换模块，所述单电压转换模块输入端与所述各级联电压模块串联，电压输入到模块内部隔离电压转换模块，将高压转换成400V中压输出，该输出和其他模块的输出并联，模块内部的隔离电压模块由独立控制板驱动，独立控制板采集隔离电压模块的各项实时参数，并且进行动态控制IGBT闭合。进一步作为本技术的优选技术方案，所述高压电源模块总控制板由ARM控制电路和DSP控制电路组成；其中DSP控制电路通过电源内部CAN总线与各级联电压控制板通讯；所述ARM控制电路控制端连接CAN两接口，一路RS485，一路以太网与上位机通讯，所述ARM控制电路和所述DSP控制电路通过SPI总线进行交互，所述高压电源模块总控制板由24VDC供电。进一步作为本技术的优选技术方案，所述高压电源模块总控制板实时收集所述各级联电压转换模块的传感参数，根据相应传感参数实时控制判断各模块当前的工作状态。进一步作为本技术的优选技术方案，所述高压转24VDC模块将所述输入滤波器的输出电压转换成24VDC电压，为所述高压电源模块总控制板和各级联电压转换模块的控制板供电；所述中压转24VDC模块输入端连接所述各级联电压转换模块的输出400V电压，所述高压电源模块总控制板通过CAN总线与所述各级联电压转换模块进行通讯；所述高压电源模块总控制板通过高速数字信号处理芯片对上位机通讯，用于控制各模块。进一步作为本技术的优选技术方案，所述中压断路器采用施耐德HVX中压真空断路器；所述低压断路器采用施耐德NS塑壳断路器。本技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、采用CANBUS进行多机复杂系统进行物理层和数据链路层的配置。接线简单灵活，仅需两根信号线，就能住主机对总线上任何从机进行控制，物理上抗干扰能力强，硬件成本低。2、因为所有模块均配置了CANopen协议，因此主机可以很方便的对所有模块的任何参数进行读写，同时可以兼容所有支持CANopen协议的设备，使得整个供配电系统控制更加灵活。3、具有很强的扩展性，因为CANopen是主从机控制结构，在一条总线里，一个主站可以同时对上百个从站进行控制。而我们又可以通过CAN转网的方式，开辟多个CANopen主机线程。这样我们的整个系统将会实现更大规模的通讯和控制，而扩展的过程几乎不会增加主站的成本。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为本技术的高压转中压模块结构示意图；图3为本技术实施例中输入滤波器的图；图4为本技术实施例中单电压转换模块的电路图；图5为本技术实施例中高压电源总控制板的电路图；图6为本技术实施例中高压转24VDC模块图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明。如图1所示，一种用于海底观测网供配电系统的通讯系统，包括岸站主机、高压转中压模块、电子舱、SIIM舱、CANBUS总线；其中，岸站主机、高压转中压模块、电子舱、SIIM舱均与CANBUS总线连接；岸站主机通过CANBUS总线传输数据与高压转中压模块连接；高压转中压模块通过CANBUS总线传输数据与电子舱连接；电子舱通过CANBUS总线传输数据与SIIM舱连接。电子舱包括第一环境监控及局站供电模块、若干个中压断路器；第一环境监控及局站供电模块、若干个中压断路器均通过CANBUS总线依次连接；SIIM舱包括第二环境监控及局站供电模块、若干个低压断路器；第二环境监控及局站供电模块、若干个低压断路器均通过CANBUS总线依次连接。若干个中压断路器中的一路中压断路器分别与第二环境监控及局站供电模块、若干个低压断路器连接。如图2所示，高压转中压模块包括输入滤波器、高压电源模块总控制板、各级联电压转换模块、高压转24VDC模块和中压转24VDC模块；输入滤波器两电压端并联所述高压转24VDC模块输入端，高压转24VDC模块输出端与所述中压转24VDC模块输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于海底观测网供配电系统的通讯系统，其特征在于，包括岸站主机、高压转中压模块、电子舱、SIIM舱、CANBUS总线；其中，所述岸站主机、高压转中压模块、电子舱、SIIM舱均与CANBUS总线连接；所述岸站主机通过CANBUS总线传输数据与高压转中压模块连接；所述高压转中压模块通过CANBUS总线传输数据与电子舱连接；所述电子舱通过CANBUS总线传输数据与SIIM舱连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于海底观测网供配电系统的通讯系统，其特征在于，包括岸站主机、高压转中压模块、电子舱、SIIM舱、CANBUS总线；其中，所述岸站主机、高压转中压模块、电子舱、SIIM舱均与CANBUS总线连接；所述岸站主机通过CANBUS总线传输数据与高压转中压模块连接；所述高压转中压模块通过CANBUS总线传输数据与电子舱连接；所述电子舱通过CANBUS总线传输数据与SIIM舱连接。


2.根据权利要求1所述的用于海底观测网供配电系统的通讯系统，其特征在于，所述电子舱包括第一环境监控及局站供电模块、若干个中压断路器；所述第一环境监控及局站供电模块、若干个中压断路器均通过CANBUS总线依次连接；所述SIIM舱包括第二环境监控及局站供电模块、若干个低压断路器；所述第二环境监控及局站供电模块、若干个低压断路器均通过CANBUS总线依次连接。


3.根据权利要求2所述的用于海底观测网供配电系统的通讯系统，其特征在于，所述若干个中压断路器中的一路中压断路器分别与第二环境监控及局站供电模块、若干个低压断路器连接。


4.根据权利要求1所述的用于海底观测网供配电系统的通讯系统，其特征在于，所述高压转中压模块包括输入滤波器、高压电源模块总控制板、各级联电压转换模块、高压转24VDC模块和中压转24VDC模块；所述输入滤波器两电压端并联所述高压转24VDC模块输入端，所述高压转24VDC模块输出端与所述中压转24VDC模块输出端并联，所述中压转24VDC模块输出端连接于所述各级联电压转换模块的独立控制电路，用于各单模块控制板的供电，所述中压转24VDC模块输出端连接于所述高压电源模块总控制板电源输入端；所述输入滤波器输出端依次串联若干个各级联电压转换模块的输入端，若干个所述各级联电压转换模块的输入端分别连接有绝缘栅双极型晶体管，通过所述各级联电压转换模块独立控制电路闭合所述绝缘栅双极型晶体管输入端短路，用于故障模块切除。


5.根据权利要求4所述的用于海底观测网供配电系统的通讯系统，其特征在于，所述输入滤波器输入端连接于海底电缆-10KV电压端，输出端一路连接所述各级联电压转换模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：李中华，李镇，王智杰，孙雷，
申请(专利权)人：无锡欧特海洋科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32