海底觀測網水下主基站的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種海底觀測網水下主基站，包括防拖網結構和功能單元，防拖網結構為整體式橢球面結構，由保護罩組件、支撐骨架組件、底部支撐組件和底部封閉組件通過螺栓和螺母相互連接而成，功能單元安裝在防拖網結構內，由海纜終端組件、電力單元組件、通信單元組件、接海陰極組件和濕插拔連接器組件通過水密連接器和水密纜相互連接而成。水下主基站通過含海底中繼器和海底分支器的標準單極光電復合通信海纜連接至岸基站，采用以海水作為電流回路的負高壓單極直流輸電和有中繼的波分復用光纖通信，并通過海纜分段繼電保護來提高海底觀測網的可靠性。本發明結構簡單、體積緊湊和布放穩定，能降低外力破壞的風險，并減少泥沙沉積，還具有輸電效率高、通信容量大和傳輸距離遠的優點。
【專利說明】
海底觀測網水下主基站
技術領域
[0001]本發明屬于海底觀測技術領域，涉及一種海底觀測網水下主基站，尤其涉及一種采用整體式橢球面防拖網結構、分段保護的負高壓單極直流輸電和有中繼的波分復用光纖通信的海底觀測網水下主基站。
【背景技術】
[0002]海洋占地球表面70%以上，極大影響著全球環境和氣候變化，且蘊藏著巨大的能源和資源，是人類可持續發展的基礎，因此理解其運行機理對于人類文明的發展極為重要。而要理解海洋必須有目的地對海洋開展長期實時觀測，但其巨大體量很多年來嚴重阻礙了人類深入觀測其內部的復雜動態過程，造成了觀測數據的嚴重缺乏。傳統的海洋觀測方式中占主導地位的是船基考察方式，主要是從船上用科學儀器直接觀測海洋，這種方式受制于船時和天氣等因素，只能斷斷續續地觀測，獲取零零散散的數據。通過船只布放的自容式或錨系式的著底器只能支持少量海底設備的短期供電，且無法實時傳輸數據，并需要較為頻繁的定期維護。各種水下機器人，包括載人深潛器、遙控運載器、自主機器人、海底爬行車和水下滑翔機等，是海底探測的有力工具，但也無法長期蹲守海底，且仍不同程度受制于船時等因素。衛星遙測遙感對地觀測系統使人類可長期觀測地面和海面，但無法穿透巨厚的海水直接觀測海底。
[0003]只有通過長期連續觀測實現原位蹲點，獲得大量高分辨率的時空序列參數，才能夠捕捉海洋中存在著海底火山噴發、地震、海嘯、滑坡和風暴潮等很多重要的突發現象，也才能更有效地理解海洋中存在著板塊運動、海洋沉積、海洋酸化、生物多樣性和物質循環等很多重要的長期過程。海底觀測網可滿足這些關乎社會經濟發展的重大科學需求，并被列入2013年國務院討論通過的《國家重大科技基礎設施建設中長期規劃2012-2030年》中，SP通過海纜連接陸地和海底，實現長期實時觀測較廣范圍的海底區域，被稱為國際海洋科技領域的革命。該領域國內外尚處于起步階段，而水下主基站是海底觀測網的核心組網裝備，在現有技術中存在以下缺點:采用分體式梯形防脫網結構，結構復雜、體積大和成本高，且海底長期布放穩定性差，易被漁業拖網等外力破壞;采用雙極供電或恒流供電，導致海底觀測網在海纜上的電能損耗大、輸電效率低和供電能力差，且在海纜發生接地故障的情況下，易引起全系統崩潰，因此運行可靠性低;采用非中繼的單波長光纖通信，所有水下主基站共用同一波長傳輸數據，因此傳輸距離短、通信容量小和數據傳輸速率低。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提出一種海底觀測網水下主基站，所述水下主基站通過含海底中繼器和海底分支器的標準單極光電復合通信海纜連接至岸基站，采用結構簡單、體積緊湊和布放穩定的整體式橢球面防拖網結構，采用輸電效率高的負高壓直流恒壓方式并聯供電，采用通信容量大和傳輸距離遠的有中繼波分復用光纖通信，并通過海纜分段繼電保護來提高海底觀測網的可靠性。
[0005]本發明的技術方案是:
所述海底觀測網水下主基站，包括防拖網結構100和功能單元200，所述功能單元200安裝在防拖網結構100內:
所述防拖網結構100由保護罩組件110、支撐骨架組件120、底部支撐組件130和底部封閉組件140組成，所述保護罩組件110為近橢球面結構，通過支撐骨架組件120支撐，支撐骨架組件120安裝在底部支撐組件130上，底部支撐組件130固定于底部封閉組件140上方；所述支撐骨架組件120包括支撐骨架連接塊121、外圍支撐骨架123和中心支撐骨架125，支撐骨架連接塊121為十二邊形結構，其相隔的六個側面上開有圓孔，外圍支撐骨架123的一端固定于支撐骨架連接塊121的圓孔內，所述支撐骨架連接塊121的中心設有螺紋孔，所述螺紋孔用于連接中心支撐骨架125—端，所述支撐骨架連接塊121上還設有弧形吊耳，用于布放和回收過程中起吊水下主基站；
所述底部支撐組件130由底部支撐架131和布放輔助吊耳132組成，底部支撐架131為近橢圓形結構，所述底部支撐架131由橫梁、縱梁和橢圓環組成，橢圓環內沿橫向和縱向布置有若干橫梁和縱梁，使底部支撐架131呈網格狀的結構，所述外圍支撐骨架123和中心支撐骨架125的另一端分別固定于橫梁和縱梁連接處;所述布放輔助吊耳132布置于橫梁或縱梁上；
所述底部封閉組件140由底部封閉板141和底部支撐腳142組成;底部支撐腳142均勻分布于底部封閉板141底部的四周；
所述功能單元200包括海纜終端腔體211、電力單元腔體221、通信單元腔體231、接海陰極241、濕插拔連接器插頭、水密連接器和水密纜，所述海纜終端腔體211—端連接至分支海纜末端，另一端安裝有第一水密連接器261和第二水密連接器262，所述海纜終端腔體211將海纜內的供電導線和通信光纖分離，所述供電導線和通信光纖在海纜終端腔體內部分別連接至第一水密連接器261和第二水密連接器262，所述海纜終端腔體211通過第一水密纜271連接至電力單元腔體221，所述海纜終端腔體211通過第二水密纜272連接至通信單元腔體231，所述電力單元腔體221與通信單元腔體231之間分別通過第三水密連接器263、第三水密纜273以及第四水密連接器264、第四水密纜274進行連接，所述接海陰極241通過第五水密連接器265和第五水密纜275連接至電力單元腔體221，所述濕插拔連接器插頭254通過濕插拔連接器插座251、第六水密連接器266和第六水密纜276連接至通信單元腔體231;所述電力單元腔體221將-6kV至-12kV的負高壓直流電降壓變換為375V直流電后，再將該375V直流電通過第三水密連接器263和第三水密纜273輸送至通信單元腔體231，所述通信單元腔體231通過濕插拔連接器插座251和濕插拔連接器插頭254連接至海底機器人或儀器平臺，并通過第四水密連接器264和第四水密纜274采集電力單元腔體221的運行狀態數據;所述通信單元腔體231內設有光纖通信模塊和電能監控模塊，通過光纖通信模塊控制海底機器人或儀器平臺的數據傳輸，并將海底機器人或儀器平臺的科學數據發送至數據服務器334，通過電能監控模塊控制海底機器人或儀器平臺的供電通斷，并將水下主基站的狀態數據發送至數據服務器334。
[0006]本發明中，所述海纜終端腔體211外罩有海纜終端保護罩212，海纜終端保護罩212通過海纜終端上夾具213和海纜終端下夾具214固定于底部支撐架131上。
[0007]本發明中，所述電力單元腔體221外罩有電力單元保護罩222，所述電力單元保護罩222通過電力單元上夾具223和電力單元下夾具224固定于底部支撐架131上。
[0008]本發明中，所述通信單元腔體231外罩有通信單元保護罩232，所述通信單元保護罩232通過通信單元上夾具233和通信單元下夾具234固定于底部支撐架131上。
[0009]本發明中，所述接海陰極241通過接海陰極上夾具242和接海電極下夾具243固定于底部支撐架131上。
[0010]本發明中，所述保護罩組件110由橢球面保護罩111、安裝檢修窗112、濕插拔操作門114、濕插拔操作門栓115和濕插拔操作門栓支撐塊113組成，所述安裝檢修窗112通過螺栓固定于橢球面保護罩111的前后表面，所述橢球面保護罩111兩側分別設置有濕插拔操作門114，所述濕插拔操作門114 一側通過轉軸與橢球面保護罩111活動連接，另一側通過轉軸與濕插拔操作門栓115活動連接，所述濕插拔操作門栓115可繞其轉軸轉動，所述橢球面保護罩111上設有濕插拔操作門栓支撐塊113，所述濕插拔操作門栓115與濕插拔操作門栓支撐塊113配合可實現濕插拔操作門114的有效開關。
[0011]本發明中，所述防拖網結構100和功能單元200的材料采用同種規格的鈦合金。
[0012]本發明中，所述接海陰極241的材料采用鍍鉑鈦。
[0013]本發明中，所述水下主基站的海纜終端腔體211通過含海底中繼器和海底分支器的標準單極光電復合通信海纜連接至岸基站。
[0014]本發明的有益效果是:
本發明所述海底觀測網水下主基站采用整體式橢球面防拖網結構，具有結構簡單、體積緊湊和布放穩定的優點，可大大減少外力破壞的風險，且由于內部結構較為封閉，有利于減少泥沙沉積，降低維護成本。所述水下主基站通過含海底中繼器和海底分支器的標準單極光電復合通信海纜連接至岸基站，岸基站采用負高壓單極直流輸電供電給水下主基站，以海水作為電流回路，傳輸線上的電能損耗少，電能傳輸效率高，且通過海底分支器的電切換功能實現海纜分段繼電保護，提高海底觀測網的可靠性。所述水下主基站和岸基站之間采用有中繼波分復用光纖通信，通過海底分支器的光分插復用功能使得各個水下主基站與岸基站之間可通過同一對光纖但不同波長來傳輸數據，因此通信容量大和傳輸距離遠。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明海底觀測網水下主基站的總體結構的爆炸圖。
[0016]圖2是防拖網結構的保護罩組件的示意圖。
[0017]圖3是防拖網結構的安裝檢修窗的示意圖。
[0018]圖4是防拖網結構的濕插拔操作門的示意圖。
[0019]圖5是防拖網結構的支撐骨架組件的示意圖。
[0020]圖6是防拖網結構的支撐骨架組件的正視圖。
[0021 ]圖7是防拖網結構的支撐骨架連接塊的示意圖。
[0022]圖8是防拖網結構的底部支撐架組件的示意圖。
[0023]圖9是防拖網結構的底部封閉板組件的示意圖。
[0024]圖10是防拖網結構的總體裝配示意圖。
[0025]圖11是本發明海底觀測網水下主基站的內部功能單元的示意圖。
[0026]圖12是內部功能單元的海纜終端組件的示意圖。
[0027]圖13是內部功能單元的電力單元組件和通信單元組件的示意圖。
[0028]圖14是內部功能單元的接海陰極組件的示意圖。
[0029]圖15是內部功能單元的濕插拔連接器組件的示意圖。
[0030]圖16是電力單元組件和通信單元組件與海纜終端組件之間的連接示意圖。
[0031]圖17是電力單元組件和通信單元組件與接海電極組件之間的連接示意圖。
[0032]圖18是電力單元組件和通信單元組件與濕插拔連接器組件之間的連接示意圖。
[0033]圖19是內部功能單元安裝到在底部支撐架上的示意圖。
[0034]圖20是防拖網結構裝載內部功能單元時的結構示意圖。
[0035]圖21是海底觀測網水下主基站的總體裝配示意圖。
[0036]圖22是海底觀測網水下主基站的基本原理圖。
[0037]圖中標號:100防拖網結構，110橢球面保護罩組件，111橢球面保護罩，112安裝檢修窗，113水下濕插拔操作門栓支撐塊，114水下濕插拔操作門，115水下濕插拔操作門栓，120支撐骨架組件，121支撐骨架連接塊，122支撐骨架連接塊固定螺栓，123外圍支撐骨架，124支撐骨架固定螺栓，125中心支撐骨架，126橢球面保護罩固定螺栓，130底部支撐架組件，131底部支撐架，132.輔助吊耳，140底部封閉板組件，141底部封閉板，142支撐腳，200功能單元，210海纜終端組件，211海纜終端腔體，212海纜終端保護罩，213海纜終端上夾具，214海纜終端下夾具，220電力系統組件，221電力單元腔體，222電力系統保護罩，223電力系統上夾具，224電力系統下夾具，230通信系統組件，231通信單元腔體，232通信系統保護罩，233通信系統上夾具，234通信系統下夾具，240接海陰極組件，241接海陰極，242接海陰極上夾具，243接海陰極下夾具，250濕插拔連接器組件，251濕插拔連接器母頭，252濕插拔連接器安裝板，253濕插拔連接器支架，254濕插拔連接器公頭，261第一水密連接器，262第二水密連接器，263第三水密連接器，264第四水密連接器，265第五水密連接器，266第六水密連接器，271第一水密纜，272第二水密纜，273第三水密纜，274第四水密纜，275第五水密纜，276第六水密纜，311岸基海纜終端，321高壓饋電設備，322不間斷電源，323發電機組，324電能監控服務器，331光纖監控設備，332線路端站設備，333核心交換機，334數據服務器，335時間服務器，341接地陽極。
【具體實施方式】
[0038]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行詳細描述。
[0039]圖1表示所述海底觀測網水下主基站的總體結構包括防拖網結構100和功能單元200，所述功能單元200安裝在防拖網結構100內。所述防拖網結構100由保護罩組件110、支撐骨架組件120、底部支撐組件130和底部封閉組件140組成。所述防拖網結構100和功能單元200的材料采用同種規格的鈦合金。
[0040]圖2至圖4表示所述保護罩組件110由橢球面保護罩111、安裝檢修窗112、濕插拔操作門114、濕插拔操作門栓115和濕插拔操作門栓支撐塊113組成。所述保護罩組件110為近橢球面，其前后設置了兩扇安裝檢修窗112，所述安裝檢修窗112通過螺栓固定在橢球面保護罩111表面，所述橢球面保護罩111兩側還分別設有兩扇濕插拔操作門114，所述濕插拔操作門114一側通過轉軸與橢球面保護罩111活動連接，另一側通過轉軸與濕插拔操作門栓115活動連接，所述濕插拔操作門栓115可繞其轉軸轉動，所述橢球面保護罩111上設有濕插拔操作門栓支撐塊113，所述濕插拔操作門栓115與濕插拔操作門栓支撐塊113配合可實現濕插拔操作門114的有效開關。
[0041 ]圖5至圖7表示所述支撐骨架組件120由支撐骨架連接塊121、外圍支撐骨架123、中心支撐骨架125、支撐骨架連接塊固定螺栓122和支撐骨架固定螺栓124組成。所述保護罩組件110由支撐骨架組件120支撐，所述橢球面保護罩111和外圍支撐骨架123上設有通孔，所述橢球面保護罩111通過橢球面保護罩固定螺栓126和螺母固定到六根弧形的外圍支撐骨架123上，所述支撐骨架連接塊121為十二邊形，其十二邊形中的六個側面設有圓孔，所述支撐骨架連接塊121上下面還設有六個圓孔，分別穿過所述六個側面的圓孔，因此外圍支撐骨架123可通過支撐骨架連接塊固定螺栓122和螺母連接到支撐骨架連接塊121，所述支撐骨架連接塊121的中心還有一個螺紋孔，所述螺紋孔用于連接中心支撐骨架125，所述支撐骨架連接塊121上還設有弧形吊耳，用于布放和回收過程中起吊水下主基站。
[0042]圖8表示所述底部支撐組件130由底部支撐架131和布放輔助吊耳132組成，圖9表示所述底部封閉組件140由底部封閉板141和底部支撐腳142組成。
[0043]如圖10所示，所述支撐骨架組件120安裝在底部支撐組件130上，所述外圍支撐骨架123和中心支撐骨架125下面的支腳部位分別設有四個圓孔，所述支撐骨架連接塊固定螺栓122和螺母通過所述圓孔將外圍支撐骨架123和中心支撐骨架125固定到底部支撐架131上，所述底部支撐架131的左右兩側分別安裝了兩個輔助吊耳132，用于布放或回收時保持水下主基站的平衡。所述底部支撐組件130下設有底部封閉組件140，所述底部支撐架131和底部封閉板141為近橢圓形，所述底部封閉板141下設有底部支撐腳142，所述底部支撐腳142用于支撐水下主基站，所述底部封閉板141上設有與中心支撐骨架125和外圍支撐骨架123的各個支腳圓孔位置相對應的圓孔，所述支撐骨架固定螺栓124穿過這些圓孔，并通過螺母將底部封閉板141和底部支撐架131連接在一起。
[0044]如圖11至圖15所示，所述功能單元200由海纜終端組件210、電力單元組件220、通信單元組件230、接海陰極組件240和濕插拔連接組件250通過水密連接器和水密纜相互連接而成。圖15表示所述海纜終端組件210的結構，包括海纜終端腔體211、海纜終端保護罩212、海纜終端上夾具213和海纜終端下夾具214組成。圖16表示所述電力單元組件220和通信單元組件230的結構，其中所述電力單元組件220由電力單元腔體221、電力單元保護罩222、電力單元上夾具223和電力單元下夾具224組成，所述通信單元組件230由通信單元腔體231、通信單元保護罩232、通信單元上夾具233和通信單元下夾具234組成。圖17表示所述接海陰極組件240的結構，由接海陰極241、接海陰極上夾具242和接海電極下夾具243組成。圖18表示所述濕插拔連接組件250的結構，由濕插拔連接器插座251、濕插拔連接器插頭254、濕插拔連接器安裝板252和濕插拔連接器安裝板支架253組成。所述接海陰極241的材料采用鍍鉑鈦。
[0045]圖16至圖18表示了所述功能單元200中海纜終端組件210、電力單元組件220、通信單元組件230、接海陰極組件240和濕插拔連接組件250之間的連接關系。所述海纜終端腔體211—端連接至分支海纜末端，另一端安裝有第一水密連接器261和第二水密連接器262，所述海纜終端腔體211將海纜內的供電導線和通信光纖分離，所述供電導線和通信光纖在海纜終端腔體211內部分別連接至第一水密連接器261和第二水密連接器262，所述海纜終端腔體211分別通過第一水密纜271和第二水密纜272連接至電力單元腔體221和通信單元腔體231，所述電力單元腔體221與通信單元腔體231之間通過第三水密連接器263、第三水密纜273以及第四水密連接器264、第四水密纜274連接，所述接海陰極241通過第五水密連接器265和第五水密纜275連接至電力單元腔體221，所述濕插拔連接器插頭254通過濕插拔連接器插座251、第六水密連接器266和第六水密纜276連接至通信單元腔體231。
[0046]如圖19至圖21所示，所述底部支撐架131的各個橫梁上設有安裝海纜終端腔體211、電力單元腔體221、通信單元腔體231和接海陰極241所需的圓孔，所述海纜終端腔體211、電力單元腔體221、通信單元腔體231和接海陰極241分別通過對應的上夾具、下夾具以及螺栓、螺母安裝和固定在底部支撐架131上，所述濕插拔連接器支架253焊接在底部支撐架131上，所述濕插拔連接器安裝板252通過螺栓安裝在濕插拔連接器支架253上，所述濕插拔連接器插座251通過螺栓安裝在濕插拔連接器安裝板252上。
[0047]圖22為所述海底觀測網水下基站的基本原理。
[0048]所述水下主基站通過分支海纜和海底分支器連接到主干海纜上，所述主干海纜和分支海纜均為標準光電復合通信海纜，所述主干海纜連接至岸基站，所述岸基站由岸基海纜終端311、高壓饋電設備321、不間斷電源322、發電機組323、電能監控服務器324、光纖監控設備331、線路端站設備332、核心交換機333、數據服務器334、時間服務器335和接地陽極341組成，所述岸基海纜終端311將主干海纜的供電導體和通信光纖分離，并分別連接至高壓饋電設備321和光纖監控設備331。
[0049]所述岸基海纜終端311、高壓饋電設備321、不間斷電源322和發電機組323依次連接，所述高壓饋電設備312輸出對地電壓為-6kV至-12kV的負高壓直流電，以接海陰極241、海水電流回路和接地陽極341作為電流回路，依次通過岸基海纜終端311、主干海纜、分支器和分支海纜供電給水下主基站，所述不間斷電源322還連接至陸地電網，可在電網停電而發電機組323未啟動時暫時維持海底觀測網的供電，所述發電機組323在電網停電時開始啟動，用于在電網維修階段維持海底觀測網的供電，所述高壓饋電設備321還通過電能監控服務器324連接至核心交換機334，所述的電能監控服務器324用于遠程監控高壓饋電設備321的供電，并將所述高壓饋電設備321的狀態信息發送至數據服務器334。
[0050]所述岸基海纜終端311、光纖監控設備331、線路端站設備332、網絡保護設備333和核心交換機334也依次連接，所述光纖監控設備331用于檢測光纖、海底中繼器和海底分支器的運行狀態以及定位光纖故障，所述線路端站設備332與各個水下主基站之間采用波分復用光纖通信，所述分支器具有光分插復用功能，能將與其連接的水下主基站所需的波長下載和上傳，實現所述水下主基站與線路端站設備332之間通過同一對光纖但不同波長來通信，所述核心交換機334還連接有數據服務器334和時間服務器335，所述數據服務器334用于存儲高壓饋電設備321和各個水下主基站的狀態數據以及外接機器人和儀器平臺的科學數據，所述時間服務器335通過北斗衛星實現時間同步，并采用IEEE 1588協議對岸基設備、水下主基站、外接機器人和儀器平臺進行協調世界時間的授時，所述核心交換機334通過通信回程連接至陸地遠程監控中心。
[0051]所述電力單元腔體221將-6kV至-12kV的負高壓直流電降壓變換為375V直流電后，再將該375V直流電通過第三水密連接器263和第三水密纜273輸送至通信單元腔體231，所述通信單元腔體231通過濕插拔連接器插座251和濕插拔連接器插頭254連接至海底機器人或儀器平臺，并通過第四水密連接器264和第四水密纜274采集電力單元腔體221的運行狀態數據。
[0052]所述通信單元腔體231內設有光纖通信模塊和電能監控模塊，其通過光纖通信模塊控制海底機器人或儀器平臺的數據傳輸，并將海底機器人或儀器平臺的科學數據發送至數據服務器334，通過電能監控模塊控制海底機器人或儀器平臺的供電通斷，并將水下主基站的狀態數據發送至數據服務器334。
[0053]上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和應用本發明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限于這里的實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明范疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.所述海底觀測網水下主基站，其特征在于包括防拖網結構(100)和功能單元(200)，所述功能單元(200)安裝在防拖網結構(100)內: 所述防拖網結構(100)由保護罩組件(110)、支撐骨架組件(120)、底部支撐組件(130)和底部封閉組件(140)組成，所述保護罩組件(110)為近橢球面結構，通過支撐骨架組件(120)支撐，支撐骨架組件(120)安裝在底部支撐組件(130)上，底部支撐組件(130)固定于底部封閉組件(140)上方； 所述支撐骨架組件(120)包括支撐骨架連接塊(I21)、外圍支撐骨架(I23)和中心支撐骨架(125)，支撐骨架連接塊(121)為十二邊形結構，其相隔的六個側面上開有圓孔，外圍支撐骨架(123)的一端固定于支撐骨架連接塊(121)的圓孔內，所述支撐骨架連接塊(121)的中心設有螺紋孔，所述螺紋孔用于連接中心支撐骨架(125)—端，所述支撐骨架連接塊(121)上還設有弧形吊耳，用于布放和回收過程中起吊水下主基站； 所述底部支撐組件(130)由底部支撐架(131)和布放輔助吊耳(132)組成，底部支撐架(131)為近橢圓形結構，所述底部支撐架(131)由橫梁、縱梁和橢圓環組成，橢圓環內沿橫向和縱向布置有若干橫梁和縱梁，使底部支撐架(131)呈網格狀的結構，所述外圍支撐骨架(123)和中心支撐骨架(125)的另一端分別固定于橫梁和縱梁連接處;所述布放輔助吊耳(132)布置于橫梁或縱梁上； 所述底部封閉組件(140)由底部封閉板(141)和底部支撐腳(142)組成；底部支撐腳(142)均勻分布于底部封閉板(141)底部的四周； 所述功能單元(200)包括海纜終端腔體(211)、電力單元腔體(221)、通信單元腔體(231)、接海陰極(241)、濕插拔連接器插頭、水密連接器和水密纜，所述海纜終端腔體(211)一端連接至分支海纜末端，另一端安裝有第一水密連接器(261)和第二水密連接器(262)，所述海纜終端腔體(211)將海纜內的供電導線和通信光纖分離，所述供電導線和通信光纖在海纜終端腔體內部分別連接至第一水密連接器(261)和第二水密連接器(262)，所述海纜終端腔體(211)通過第一水密纜(271)連接至電力單元腔體(221)，所述海纜終端腔體(211)通過第二水密纜(272)連接至通信單元腔體(231)，所述電力單元腔體(221)與通信單元腔體(231)之間分別通過第三水密連接器(263)、第三水密纜(273)以及第四水密連接器(264)、第四水密纜(274)進行連接，所述接海陰極(241)通過第五水密連接器(265)和第五水密纜(275)連接至電力單元腔體(221)，所述濕插拔連接器插頭(254)通過濕插拔連接器插座(251)、第六水密連接器(266)和第六水密纜(276)連接至通信單元腔體(231);所述電力單元腔體(221)將-6kV至-12kV的負高壓直流電降壓變換為375V直流電后，再將該375V直流電通過第三水密連接器(263)和第三水密纜(273)輸送至通信單元腔體(231)，所述通信單元腔體(231)通過濕插拔連接器插座(251)和濕插拔連接器插頭(254)連接至海底機器人或儀器平臺，并通過第四水密連接器(264)和第四水密纜(274)采集電力單元腔體(221)的運行狀態數據;所述通信單元腔體(231)內設有光纖通信模塊和電能監控模塊，通過光纖通信模塊控制海底機器人或儀器平臺的數據傳輸，并將海底機器人或儀器平臺的科學數據發送至數據服務器(334)，通過電能監控模塊控制海底機器人或儀器平臺的供電通斷，并將水下主基站的狀態數據發送至數據服務器(334)。2.根據權利要求1所述的海底觀測網水下主基站，其特征在于所述海纜終端腔體(211)外罩有海纜終端保護罩(212)，海纜終端保護罩(212)通過海纜終端上夾具(213)和海纜終端下夾具(214)固定于底部支撐架(131)上。3.根據權利要求1所述的海底觀測網水下主基站，其特征在于所述電力單元腔體(221)外罩有電力單元保護罩(222)，所述電力單元保護罩(222)通過電力單元上夾具223)和電力單元下夾具(224)固定于底部支撐架(131)上。4.根據權利要求1所述的海底觀測網水下主基站，其特征在于所述通信單元腔體(231)外罩有通信單元保護罩(232)，所述通信單元保護罩(232)通過通信單元上夾具(233)和通信單元下夾具(234)固定于底部支撐架(131)上。5.根據權利要求1所述的海底觀測網水下主基站，其特征在于所述接海陰極(241)通過接海陰極上夾具(242)和接海電極下夾具(243)固定于底部支撐架(131)上。6.根據權利要求1所述的海底觀測網水下主基站，其特征在于所述保護罩組件(110)由橢球面保護罩(111)、安裝檢修窗(112)、濕插拔操作門(114)、濕插拔操作門栓(115)和濕插拔操作門栓支撐塊(113)組成，所述安裝檢修窗(112)通過螺栓固定于橢球面保護罩(111)的前后表面，所述橢球面保護罩(I 11)兩側分別設置有濕插拔操作門(I 14)，所述濕插拔操作門(114)一側通過轉軸與橢球面保護罩(111)活動連接，另一側通過轉軸與濕插拔操作門栓(115)活動連接，所述濕插拔操作門栓(115)可繞其轉軸轉動，所述橢球面保護罩(111)上設有濕插拔操作門栓支撐塊(I 13)，所述濕插拔操作門栓(I 15)與濕插拔操作門栓支撐塊(113)配合可實現濕插拔操作門(114)的有效開關。7.根據權利要求1所述的海底觀測網水下主基站，其特征在于所述防拖網結構(100)和功能單元(200)的材料采用同種規格的鈦合金。8.根據權利要求1所述的海底觀測網水下主基站，其特征在于所述接海陰極(241)的材料采用鍍鉑鈦。9.根據權利要求1所述的海底觀測網水下主基站，其特征在于所述水下主基站通過含海底中繼器和海底分支器的標準單極光電復合通信海纜連接至岸基站。
【文檔編號】B63C11/52GK105905264SQ201610267188
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月27日
【發明人】呂楓, 周懷陽, 吳正偉
【申請人】同濟大學