海底觀測網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程電能故障診斷與處理研究.pdf

1、海底觀測網(wǎng)近年來在世界范圍內(nèi)得到關(guān)注與迅步發(fā)展，國外成功的項(xiàng)目應(yīng)用為我國的海底觀測網(wǎng)建設(shè)提供了借鑒。海底接駁盒的運(yùn)行監(jiān)控以及在此基礎(chǔ)上的岸基遠(yuǎn)程故障診斷與處理是保證觀測網(wǎng)水下系統(tǒng)及探測儀器正常工作的重要保證。本文著眼于海底觀測網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程電能故障診斷與處理，主要進(jìn)行了以下幾方面的研究:
　　硬件主控與監(jiān)測環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)了基于C8051F020高速單片機(jī)的水下主次接駁盒運(yùn)行監(jiān)控與環(huán)境監(jiān)測軟硬件系統(tǒng)，實(shí)時(shí)地監(jiān)測接駁盒負(fù)載線路的電壓、電流、接

2、地電阻狀態(tài)以及接駁盒腔體溫濕度、漏水等環(huán)境狀況;通過與上位機(jī)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊實(shí)現(xiàn)岸上對海底接駁盒運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)觀測，并據(jù)此進(jìn)行故障的診斷與處理。本文設(shè)計(jì)了電量傳感器采集電壓、電流的隔離采樣電路，以及高壓腔模擬信號(hào)的線性檢測電路，實(shí)現(xiàn)對電量的實(shí)時(shí)隔離檢測。本文討論了接駁盒供電線路接地故障的檢測方式，實(shí)現(xiàn)供電線路對海水阻抗的在線檢測。
　　線路接駁與保護(hù)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了中壓375V及低壓48V的負(fù)載線路接駁保護(hù)和故障時(shí)的隔離處理

3、。主接駁盒中的中壓375V接駁采用IGBT與機(jī)械繼電器串聯(lián)實(shí)現(xiàn)，IGBT的驅(qū)動(dòng)采用以VLA517-01R芯片為核心的控制電路，并集成了過流保護(hù)、故障輸出和鎖存功能。低壓48V接駁采用功率MOSFET與機(jī)械繼電器串聯(lián)實(shí)現(xiàn)，MOSFET的驅(qū)動(dòng)和過流抑制保護(hù)采用以LT4356芯片為核心的控制電路，同樣集成了故障輸出和鎖存功能。
　　控制腔內(nèi)部供電環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)了控制腔內(nèi)部負(fù)載基于VICOR DC-DC模塊的冗余電源電路，提高控制腔內(nèi)部負(fù)載的