一種數據采集裝置,探測裝置以及系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及海洋環境信息監測技術領域，尤其涉及一種數據采集裝置，探測裝置 以及系統。
【背景技術】
[0002] 投棄式溫度探頭（expendable bathythermograph，簡稱XBT)，可以在不影響船艦 航行狀態下，快速獲取海洋溫度剖面，用來解決船艦在機動狀態下的海洋環境參數測量問 題，同時也是海洋調查、水聲探測等方面非常重要的測量裝備和測量手段。
[0003] XBT主要由姿態控制部件、溫度傳感器、信號傳輸線等組成。探頭上的姿態控制部 件，使探頭按照一定的規律在海水中下降。投放XBT后，當探頭到達海面時，數據采集板上 的計時器開始計時，這樣由探頭的下降速度和下降時間，就可以計算出探頭在海水中的深 度值；同時，裝在探頭前端的溫度傳感器，把海水的溫度值按一定的規律，轉換成相應的電 阻值，并通過信號傳輸線，把溫度傳感器的電阻值，實時地傳輸到數據采集器中用于采樣。 根據電阻值就可以計算出當前海水的溫度值，從而得到海水的溫度深度剖面。然而，這種利 用水面采集系統采集探頭中溫度傳感器的阻值，海洋深度數據通過探頭下降時間估計得到 的方式所獲得的深度數據精度不夠，重復性與一致性也較差。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的，在于提供一種數據采集裝置，探測裝置以及系統，利用多芯線纜， 以并行通訊的方式可以將溫度和深度探測裝置中分別獲取的與海洋溫度、深度的相關數據 實時的傳遞給上位機，并通過上位機實時計算海洋溫度信息以及海洋深度信息，從而解決 了需要通過探頭下降時間估計海洋深度的問題，并且，對探頭的下降速度及投放方式沒有 任何的限制。
[0005] 第一方面，本發明提供了一種數據采集裝置，該裝置包括：壓力采集模塊壓力采集 模塊、溫度采集模塊溫度采集模塊溫度采集模塊、處理模塊、調理放大電路和接口模塊；其 中，
[0006] 壓力采集模塊用于獲取壓力信號；并將壓力信號發送給調理放大電路；
[0007] 溫度采集模塊溫度采集模塊用于獲取溫度信號；并將溫度信號發送給調理放大電 路；
[0008] 調理放大電路將接收的壓力信號和溫度信號進行放大處理；
[0009] 處理模塊將放大處理后的壓力信號轉換為第一數字信號，以及將放大處理后的溫 度信號轉換為第二數字信號；
[0010] 處理器模塊通過接口模塊進行傳輸。
[0011] 優選地，處理模塊包括：接收單元，轉換單元以及第一發送單元；其中，
[0012] 接收單元用于接收放大處理后的所述壓力信號和放大處理后的所述溫度信號；
[0013] 轉換單元用于分別將放大處理后的所述壓力信號和放大處理后的所述溫度信號 轉換為第一數字信號以及第二數字信號；
[0014] 第一發送單元用于將第一數字信號以及第二數字信號發送給接口模塊。
[0015] 優選地，壓力采集模塊包括：壓力采集單元以及第二發送單元；
[0016] 壓力采集單元用于采集壓力信號，輸出壓力信號；
[0017] 第二發送單元用于將壓力信號發送給調理放大電路。
[0018] 優選地，溫度采集模塊具體包括：溫度采集單元以及第三發送單元；
[0019] 溫度采集單元用于采集溫度信號，輸出溫度信號；
[0020] 第三發送單元用于將溫度信號發送給調理放大電路。
[0021] 優選地，該裝置還包括：電源管理模塊和電池；
[0022] 處理模塊通過電源管理模塊為各模塊的電路供電；
[0023] 電池受控于所述電源管理單元。
[0024] 第二方面，本發明提供了一種探測裝置，該裝置包括如上述介紹的數據采集裝置。
[0025] 第三方面，本發明提供了一種探測系統，該系統包括如上述介紹的探測裝置、釋放 裝置以及上位機；其中，
[0026] 釋放裝置與上述介紹的探測裝置采用并行通訊方式進行數據傳輸；
[0027] 探測裝置將第一數字信號和第二數字信號經過釋放裝置傳遞給上位機；
[0028] 上位機用于接收第一數字信號和第二數字信號，并根據第一數字信號和第二數字 信號繪制海洋溫度剖面。
[0029] 優選地，釋放裝置與探測裝置之間通過多芯線纜通信，多芯線纜包括n+4條線路， 其中，一條為地線、兩條為控制線以及n+1條數據線。
[0030] 本發明提供的一種數據采集裝置，探測裝置以及系統，利用多芯線纜，以并行通訊 的方式可以將溫度探測裝置中分別獲取的與海洋溫度、深度的相關數據實時的傳遞給上位 機，并通過上位機實時計算海洋溫度信息以及海洋深度信息，從而解決了需要通過探頭下 降時間估計海洋深度的問題，并且，對探頭的下降速度及投放方式沒有任何的限制。
【附圖說明】
[0031] 圖1為本發明實施例提供的一種數據采集裝置的結構示意圖；
[0032] 圖2為本發明實施例提供的另一種數據采集裝置的結構示意圖；
[0033] 圖3為本發明實施例提供的一種探測系統的結構示意圖；
[0034] 圖4為壓力采集模塊壓力采集模塊結構示意圖；
[0035] 圖5為溫度采集模塊溫度采集模塊示意圖；
[0036] 圖6為壓力采集模塊中的壓力采集單元電路圖；
[0037] 圖7為溫度采集模塊中的溫度采集單元電路圖。
【具體實施方式】
[0038] 下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
[0039] 圖1為本發明實施例提供的一種數據采集裝置的結構示意圖。如圖1所示，該裝 置包括：
[0040] 壓力采集模塊10、溫度采集模塊20、調理放大電路30,處理模塊40、和接口模塊 50 ；
[0041] 壓力采集模塊10包括壓力采集單元101和第二發送單元102(如圖4所示）。壓 力采集單元用101于輸出壓力信號；第二發送單元102用于將壓力信號發送至調理放大電 路30。溫度采集模塊20包括溫度采集單元201和第三發送單元202 (如圖5所示）。溫度 采集單元201用于輸出溫度信號，第三發送單元202用于將溫度信號發送至調理放大電路 30 〇
[0042] 需要說明的是，其中壓力采集模塊中的第二發送單元102和溫度采集模塊中的第 三發送單元202可以通過上位機控制，使壓力采集模塊中的第二發送單元102和溫度采集 模塊中的第三發送單元202分時段的將壓力信號和溫度信號分別發送至調節放大電路30 中。例如：壓力采集模塊中的第二發送單元102在第一時間段將壓力信號發送至調理放大 電路中；第二時間段，溫度采集模塊中的第三發送單元202將溫度信號發送至調理放大電 路中，以此類推。調理放大電路30分別接收壓力采集模塊10中的第二發送單元102發送的 壓力信號，以及溫度采集模塊20中的第三發送單元202發送的溫度信號進行放大調節后， 輸出放大后的壓力信號和放大后的溫度信號。處理模塊40又包括了接收單元，轉換單元以 及第一發送單元。處理模塊40中的接收單元包括兩個接收通道，用于分別接收調理放大電 路30輸出的放大后的壓力信號和放大后的溫度信號；處理模塊40中的轉換單元（本實施 例中以A/D轉換器為例）將會分時間段的分別轉換到處理模塊40的接收單元兩個通道中， 將放大后的壓力信號和放大后的溫度信號分別轉換為第一數字信號和第二數字信號。處 理模塊40中的第一發送單元將第一數字信號和第二數字信號進行分字節傳送至接口模塊 50,通過接口模塊50進行數據傳輸（可以根據需要，自行設置每一數