深海海底观测网络远程电力监控系统研究.pdf

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1、第24卷第4期传感技术学报Vo1．24No．4CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSApr．20112011年4月StudyonRemoteElectricPowerMonitoringandControlSystemofDeepSeafloorObservatoryNetworkLUHanliang，LID日un，YANGCanjun。JlNBo，CHENYng(StateKeyLaboratoryofFluidPowerTransmissionandControl，Zhejiang

2、University，Hangzhou310027，China)Abstract：Anovelremoteelectricpowermonitoringandcontrolschemebasedonunderwaterjunctionboxwaspresentedtoimplementonlinerealtimemonitoringforobservatorysensors’electricenergysupplysystemofdeepseafloorobservato—rynetwork．Theframework

3、oftheelectricpowermonitoringandcontrolsystemandthehardwareconfigurationofthejLille—tionboxnodeweredesigned．Underwaterjunctionboxwasacorenodeforthemonitoringandcontrolsystem．OpticEther-netwaschosentoimplementremotecommunications．Hallelectriccurrentsensorandtherm

4、alresistortemperaturesensorwereusedtoimplementthemonitoringofelectriccurrentandtemperature，andtheelectricenergydistributioncontrolforseafloorobservatorysensors．Theexperimentsvalidatethattheunderwaterjunctionboxisreliable．Themonitoringandcontrolsystemcallbeusedi

5、nthespecialhigh—pressuredeepseaf~oorenvironment．Keywords：seafloorobservatorynetwork；junctionbox；sensor；monitoringandcontrolsystemEEACC：7230；7310D；7710Ddoi：10．3969／j．issn．1004-1699．2011．04．019深海海底观测网络远程电力监控系统研究串卢汉良，李德骏，杨灿军，金波，陈鹰(浙江大学流体传动及控制国家重点实验室，杭州310027)摘要：为了

6、实现对深海海底观测网络的观测传感器电能供给状态的在线实时监测，提出了一种基于水下接驳盒的远程电力监控方案。设计了电力监控系统的总体结构和接驳盒节点的硬件结构。监控系统以水下接驳盒为核心节点，通过光以太网进行远程通信，采用霍尔电流传感器和热敏电阻温度传感器相结合的方法，实现了对各种海底观测传感器的电流、温度监测和电能分配控制。实验测试证实了所设计的水下接驳盒装置是可靠的，同时也说明该监控系统能够应用于深海海底的高压特殊环境。关键词：海底观测网络；接驳盒；传感器；监控系统中图分类号：哪66；TP368文献标识码：A文章编

7、号：1004—1699(2011)04—0564-06海洋覆盖了地球表面积的71％，海底蕴藏着锰美国和加拿大共同建立了东北太平洋时间系列结核、富钻结壳、热液硫化物、石油天然气、生物基因海底网络实验计划(NEFFUNE)和维多利亚水下实和天然气水合物等丰富的资源¨J。勘测和开发海验网络(VENUS)。它们采用单极海水回线运行洋尤其是对深海海底的探测和开发，对人类的生存方式，利用海水作为回路进行电能传输，海岸基站被和发展至关重要。深海海底观测网络为探测海设置为阳极，海水和接驳盒耐压腔体为阴极(阴极底提供了一个新的观测平台

8、J，采用各种传感器被保护，并且只需一根导线即可传输高压直流电能)，把海岸基站产生的数千伏高压直流电能传输观测海底的物理、化学甚至生物系统的变化，可以深入了解海底的科学现象。海岸基站的电能通过海底到深海海底的各个接驳盒，然后通过接驳盒内部的DC／DC变换器进行转换，得到各种低压直流电能供电缆，被源源不断地输送到接驳盒和海底观测传感接驳盒内部控制电