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专利名称：基于海底观测网络的岸基模拟平台系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及海底观测网络的岸基模拟平台系统，主要用于对海底观测网络的传输特性、负载特性、动态特性等无法进行实际检测的传输网络特性进行模拟，以提供一种可靠的模拟测试环境，对水下设备进行布放前的测试。
背景技术：
当前，海底观测网络建设最大的问题是其可靠性，即海底环境复杂，区域广阔，远离海岸线，电能的传输与分配得不到有效验证，多方面的问题导致海底观测网络平台在布放后有着诸多的可靠性问题需要解决，因此，在海底观测网络平台敷设入水前，进行有效的验证实验，搭建海底观测网络岸基模拟平台，对入水设备及传输网络进行有效的分析实验、验证，解决其在实际使用情况下，如远距离电缆传输参数、多节点自动启动与断开、海水模拟环境、运行与维护等方面，进行岸基的模拟测试实验，利用模拟平台进行可靠性及适用性验证，是非常有效且必须的测试手段。

发明内容
本发明的目的是为了解决海底观测网络在实际的传输网络及运行环境下的可靠性及适用性的验证问题，而提供一种基于海底观测网络的岸基模拟系统平台，模拟远距离电缆传输参数、多节点自动启动与断开等实际运行状态，以此作为海底观测网络水下平台可靠性及适用性测试的验证环境。为实现本发明的目的，本发明的基于海底观测网络的岸基模拟系统平台包括岸基电源，7n个阻抗模拟电路，n=l 3，节点开关装置，主接驳盒，次级接驳盒和模拟负载，每个节点开关装置包含三个开关，第一开关的输入端和第二开关的输入端相连作为节点开关装置的输入端，第一开关的输出端和第三开关的输出端相连作为节点开关装置的第一输出端，第二开关的输出端和第三开关的输入端相连作为节点开关装置的第二输出端，阻抗模拟电路是由电阻、电感和电容串联而成，电阻的一端作为阻抗模拟电路的输入端，电感和电容的连接点作为阻抗模拟电路的输出端，电容的另一端接地，每7个阻抗模拟电路为一组，第一组的第一个阻抗模拟电路的输入端与岸基电源相连，每两组阻抗模拟电路之间设置一个节点开关装置，该节点开关装置的输入端与前一组的最后一个阻抗模拟电路的输出端相连，节点开关装置的第一输出端与后一组的第一个阻抗模拟电路的输入端相连，节点开关装置的第二输出端与主接驳盒的输入端相连，主接驳盒的输出端分为两路，分别连接一个次级接驳盒，每个次级接驳盒的输出端均分为两路，分别与一个模拟负载的输入端相连。工作原理
岸基电源将市电转化为负高压(-1OkV)直流电，输送至阻抗模拟电路，每个阻抗模拟电路根据电缆传输参数进行参数设置，由于实际电缆上的阻抗特性均为分布式存在，因此每个阻抗模拟电路代替IOkm电缆参数；通过节点开关装置可以控制岸基电源经前一组阻抗模拟电路与主接驳盒或者后一组阻抗模拟电路连接状态，来模拟故障状态进行可靠性测试；主接驳盒进行负高压(-1OkV)转中压(375V)电能变换，输出多路375V电源至次级接驳盒，在次级接驳盒中进行中压(375V)转低压(48V或24V)电能变换，输出多路48V/24V电源，为模拟负载(电子负载或探测设备)供电。基于海底观测网络的岸基模拟系统平台上的主、次接驳盒，模拟负载均可以增加或减少，在对入水设备进行测试时，将待测试设备连接至模拟平台上相应于海底观测平台的主、次接驳盒连接端口，以测试主、次接驳盒或模拟负载接入与断开时对其他水下设备的影响，并对该待测设备在海底观测网络平台使用中存在的可靠性、适用性、电力特性、寿命等特性进行模拟测试，从中找出系统平台的薄弱点，提高布放设备的可靠性。本发明的基于海底观测网络的岸基模拟系统平台是根据海底观测网络架构、电缆实际参数、故障发生模式、运行情况等实际情况搭建，可对海底平台的设备在入水前进行传输方式、输电特性、电缆影响、配电结构、负载状况、故障诊断等模拟测试，验证其适用性并提高其可靠性。对于无法进行频繁维修的海底平台具有重大意义，也促进了海底观测网络的进一步发展与深入，提高了其使用寿命。


图1为基于海底观测网络的岸基模拟系统平台构成示意 图2为节点开关装置示意图。
具体实施例方式以下结合附图进一步说明本发明。参照图1，图示实例中的基于海底观测网络的岸基模拟系统平台包括岸基电源1，21个阻抗模拟电路2 (未全部画出)，各阻抗模拟电路2是由电阻R、电感L和电容C串联而成，电阻R的一端作为阻抗模拟电路2的输入端，电感L和电容C的连接点作为阻抗模拟电路2的输出端，电容C的另一端接地，每7个阻抗模拟电路2为一组，共三组阻抗模拟电路，每两组阻抗模拟电路2之间设置一个节点开关装置3，共有三个节点开关装置3，每个节点开关装置3 (见图2)包含三个开关S1、S2、S3，第一开关SI的输入端和第二开关S2的输入端相连作为节点开关装置的输入端，第一开关SI的输出端和第三开关S3的输出端相连作为节点开关装置的第一输出端，第二开关S2的输出端和第三开关S3的输入端相连作为节点开关装置的第二输出端；第一组的第一个阻抗模拟电路2的输入端与岸基电源I相连，位于第一组阻抗模拟电路和第二组阻抗模拟电路之间的节点开关装置3的输入端与第一组的最后一个阻抗模拟电路的输出端相连，节点开关装置3的第一输出端与第二组的第一个阻抗模拟电路的输入端相连，节点开关装置3的第二输出端与主接驳盒4的输入端相连，主接驳盒4的输出端分为两路，分别连接一个次级接驳盒5，每个次级接驳盒5的输出端均分为两路，分别与一个模拟负载6的输入端相连。其余节点开关装置3的连接依此类推。
权利要求
1.基于海底观测网络的岸基模拟系统平台，其特征是包括岸基电源(l)，7n个阻抗模拟电路(2)，n=l 3，节点开关装置(3)，主接驳盒(4)，次级接驳盒(5)和模拟负载(6)，每个节点开关装置(3)包含三个开关(S1、S2、S3)，第一开关(SI)的输入端和第二开关(S2)的输入端相连作为节点开关装置的输入端，第一开关(SI)的输出端和第三开关(S3)的输出端相连作为节点开关装置的第一输出端，第二开关(S2)的输出端和第三开关(S3)的输入端相连作为节点开关装置的第二输出端，阻抗模拟电路(2)是由电阻(R)、电感(L)和电容(C)串联而成，电阻(R)的一端作为阻抗模拟电路(2)的输入端，电感(L)和电容(C)的连接点作为阻抗模拟电路(2)的输出端，电容(C)的另一端接地，每7个阻抗模拟电路(2)为一组，第一组的第一个阻抗模拟电路(2)的输入端与岸基电源(I)相连，每两组阻抗模拟电路(2)之间设置一个节点开关装置(3)，该节点开关装置(3)的输入端与前一组的最后一个阻抗模拟电路(2)的输出端相连，节点开关装置(3)的第一输出端与后一组的第一个阻抗模拟电路(2)的输入端相连，节点开关装置(3)的第二输出端与主接驳盒(4)的输入端相连，主接驳盒(4)的输出端分为两路，分别连接一个次级接驳盒(5)，每个次级接驳盒(5)的输出端均分为两路，分别与一个模拟负载(6)的输入端相连。
全文摘要
本发明公开的基于海底观测网络的岸基模拟系统平台是根据海底观测网络架构、电缆实际参数、故障发生模式、运行情况等实际情况搭建，包括岸基电源，7n个阻抗模拟电路，n=1～3，节点开关装置，主接驳盒，次级接驳盒和模拟负载；每7个阻抗模拟电路为一组，每两组阻抗模拟电路间接入节点开关装置，节点开关装置的输出端依次连接主接驳盒和次级接驳盒。本发明可对海底平台的设备在入水前进行传输方式、输电特性、电缆影响、配电结构、负载状况、故障诊断等模拟测试，验证其适用性并提高其可靠性。对于无法进行频繁维修的海底平台具有重大意义，也促进了海底观测网络的进一步发展与深入，提高了其使用寿命。
文档编号G01R31/00GK103063946SQ20121053611
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者金波, 张锋, 陈燕虎, 李德骏, 杨灿军, 何琳倩, 蔡庚午 申请人:浙江大学