海底觀測平臺實時監測數據；其主要包括供電模塊、信號模塊、監測控制模塊、無線模塊；
[0017]所述的供電模塊一般直接利用交流220V市電通過電壓轉換模塊轉換得到直流380V，在轉換模塊選型上，采用220V/380V A⑶C電壓轉換模塊；
[0018]所述的信號轉換模塊利用以太網橋電路板完成信號轉換與透明傳輸；電話線信號轉以太網信號:將海底電纜傳輸的電話線信號轉化成以太網信號，并通過TCP/IP協議，與控制艙內部其他節點完成數據通信；以太網信號轉電話線信號:將控制艙內部以太網信號轉化成電話線信號，從而在海底電纜進行傳輸，完成與岸基監測站通信；
[0019]所述的所述的監測控制模塊采用PC104作為岸基主控制板，在物理連接上，與以太網橋通過TCP/IP網絡連接，與GPRS/CDMA無線模塊通過RS232連接，還預留PS2接口連接鍵盤鼠標以及VGA接口連接LED顯示器等外接輸入設備，同時預留多路USB接口進行軟件數據拷貝下載操作；考慮到岸基監測站后期無人值守，無法現場維護，基于此設計程序自動加載運行。PC104上電工作后，控制程序默認后臺自動運行，完成系統初始化，分別與海底觀測平臺建立網絡連接(包括系統命令、數據、監控等)、與GPRS/CMDA無線模塊建立串口通信連接(采用115200波特率保證傳輸速率)，并且建立現場調試服務器(考慮到后期進行現場調試維護)。程序主要負責控制與數據服務中心控制命令轉發，海底觀測平臺數據轉發等。
[0020]所述的無線模塊移動數據通信網絡基本覆蓋全國各地，網絡運行穩定，運行帶寬符合應用需求，在GRPS/CDMA無線模塊選型上，采用高速透明傳輸的DTU設備；北斗定位系統有兩顆GEO在軌工作衛星(衛星位置E180與E140)和一顆GEO在軌備份衛星，每個衛星2個出站波束，服務區域為北瑋5?55，東經70?140，基本能夠覆蓋中國沿海大陸架范圍；在北斗衛星模塊選型上，選擇北斗普適定位通信模塊。
[0021]進一步的，所述的控制與數據服務中心根據應用需求選擇在遠程實驗室，主要包括遠程監測控制平臺與資源數據共享平臺，其中遠程監測控制平臺包括電源管理模塊、傳感器管理模塊、數據管理模塊、故障管理模塊。
[0022]所述的電源管理模塊針對各傳感器設計PowerOn、PowerOff指令，當執行傳感器電源管理時，選擇冗余DC/DC，遠程控制傳感器上電斷電；當設計Monitor指令，執行傳感器監控時，實時采集當前反饋電壓溫度值；
[0023]所述的傳感器管理模塊在傳感器配置上，設計典型模式與自定義模式兩種；典型模式，根據預設一次下發多組指令，直接對傳感器進行采樣配置；自定義模式，通過傳感器對話框逐條指令執行，靈活定義傳感器采樣方案
[0024]所述的數據管理系統模塊當ADCP、CTD傳感器進行采樣時，岸基監測站與數據管理系統建立長連接，解析存儲原始采樣數據，并且根據通信協議，組包轉發數據至服務器管理系統；其中，岸基監測站設計實現了斷網重練、超時重發、遠程反饋的機制。
[0025](三)有益效果
[0026]本發明與現有技術相比較，其具有以下有益效果:該發明設計了海底有纜在線觀測系統，通過設計海底觀測平臺、布設海底通訊電纜解決水下系統集成能源與數據傳輸問題，提供一套長期監測海洋環境的解決方案，實現了對動力環境等海洋要素的長期、實時、在線、穩定、自動化監測，實現了對監測數據的高度集成與綜合處理。
[0027](I)相比于傳統監測技術(自容式原位觀測)受制于能源供給與數據傳輸，無法實現長期實時在線監測問題，海底有纜在線觀測系統的設計，通過海纜與岸基聯網解決能源供給與數據傳輸限制，提供了一種對海洋環境要素在線監測的新的解決方案。
[0028](2)相比于東海海底觀測小衢山試驗站、南海海底觀測網試驗系統等項目，在實用性以及通用性等方面存在的缺陷，海底有纜在線觀測系統的設計，整體技術難度小、系統復雜度低、造價低廉，有利于后期向小型化、實用化、模塊化方向進行集成擴展。
[0029](3)相比于現有海洋環境監測在數據利用上，仍然停留在粗加工技術手段現狀，海底有纜在線觀測系統，對海洋資源信息進行高度整合與深加工，有利于后期對監測數據分析及海洋氣象預報。
[0030]同時，有利于加快我國的海洋資源開發步伐，縮小與先進國家的差距，有利于建設以監測臺站、調查船、海洋浮標、衛星航空遙感、海底觀測平臺等為基礎的海洋環境立體監測網絡，有利于加強對海洋環境的監測保護，對海洋權益的監督，有利于提高數據處理以及數據服務的能力，促進人口、資源、環境可持續協調發展。
【附圖說明】
[0031]圖1是本發明的整體結構示意圖。
[0032]圖2是本發明的統整體外觀示意圖。
[0033]圖3是本發明的主控制系統整體功能框圖。
[0034]圖4是本發明的CAN總線協議轉換器的功能框圖。
[0035]圖5是本發明的DC/DC電源轉換器功能框圖。
【具體實施方式】
[0036]如圖1-5所示，一種海洋動力環境海底有纜在線觀測系統，其特點是:主要包括海底觀測平臺、海底電纜、岸基監測站、控制與數據服務中心組成；所述的海底觀測平臺包括系統框架、傳感器設備、系統控制艙；其中系統控制艙內部集成包括能源供應與分配子系統、信號傳輸與轉換子系統、數據采集與控制子系統、通信與電源管理子系統四部分；所述的岸基監測站通過海底線纜與海底觀測平臺連接；所述的控制與數據服務中心包括遠程監測控制平臺、資源數據共享平臺，其中遠程監測控制平臺包括電源管理模塊、傳感器模式模塊、數據管理系統模塊和故障診斷管理系統模塊。
[0037]其中，所述的海底觀測平臺是海底有纜在線觀測系統核心部分，提供了一種通用型模塊化傳感器搭載平臺，可以根據不同應用需求調整接入傳感器；具有高擴展性與可靠性；所述的系統框架采用316L不銹鋼，框架四角針狀結構，外觀呈三角倒錐型，基座距離海底20cm，傳感器在基座安裝固定，外罩防脫網，不易發生傾斜與拖曳；對于需要垂直剖面測量的傳感器，在框架上方使用萬向節固定。
[0038]其中，所述的系統控制艙指標如下所示:外形尺寸直徑216mm，長度900mm，壁厚18mm ;前后端蓋:外徑216mm，厚度58mm ;設計壓力30Mpa ;安全系數:3 ;控制艙包括散熱區與普通區；所述的散熱區平面部分安裝高功耗電路板，扇形金屬面部分緊貼控制艙筒壁與海水進行熱交換散熱；所述的普通區網格狀平面部分安裝低功耗電路板；兩者通過金屬條連接增加強度，可以根據需要可以自由拆卸；其中所述的散熱區主要安裝電源分配板、信號轉換板、CTD傳感器控制板、ADCP傳感器控制板、LED控制板、腐蝕計控制板；所述的普通區安裝ARM控制板、主電源管理板；其中內部仍然有一定的富余空間，方便對傳感器進行擴展集成；當進行系統擴展時，只需要增加或去掉傳感器控制板即可；在控制艙端蓋有I個外部接口與4個內部接口，其中外部接口 4芯DO與海底電纜連接，內部接口 2芯Dl與LED燈連接、4芯D2與CTD連接、4芯D3與腐蝕計連接、8芯D4與ADCP傳感器或者AWAC傳感器連接。
[0039]其中，所述的能源供應與分配子系統主要包括兩個部分:電壓轉換功能部分與電壓分配功能部分；所述的電壓轉換功能:負責將海底電纜供應380V直流電壓，通過+380V/+48V DC/DC電壓轉換，輸出+48V電壓作為控制艙內部電路板輸入；所述的電壓分配功能:對于+48V電壓輸入，根據各控制電路板不同輸入電壓，分別進行+48V/+24V DC/DC交換機、+48V/+12V DC/DC網橋、+48V/+5V DC/DCARM板、多路+48V并聯傳感器控制板輸出轉換，電壓轉換板輸入海底線纜+380V電壓，輸出+48V電壓，作為電壓分配板輸入，輸出+48