[发明专利]一种浮标上的数据采集器

说明书

本发明公开了一种浮标上的数据采集器，属于海洋仪器技术领域。本发明解决了现有浮标上的数据采集器功耗过高、接口过少的缺陷。本发明包括电源接口单元、实时时钟单元、中心控制单元和多传感器电源控制开关单元；所述电源接口单元可以外接外部电源供电；所述实时时钟单元带有电池，可以一直为实时时钟供电，实时时钟单元可以控制中心控制单元的上电和关电时间；所述中心控制单元带有多个串口接口、多个模拟量输入接口和多个输出接口，分别用来接收传感器的数字输入量、模拟输入量和控制传感器电源；所述多传感器电源控制开关单元，通过中心控制单元的输出接口控制光耦合开关的通断，再通过光耦合开关的通断来控制MOS管对传感器电源的通断。

技术领域

本发明属于海洋仪器技术领域，尤其涉及一种浮标上的数据采集器。

背景技术

数据采集器是浮标上经常使用的一种仪器，用于定时采集各个传感器单元的数据并将数据处理后发送回岸站接收系统，以便对浮标所在的海域进行无人持续性的观测。现有浮标上的数据采集器在使用时，功耗过高，由于浮标中的电子仪器只能通过自带的蓄电池和太阳能供电，需要定时更换蓄电池以保证为数据采集器提供足够的电量，每次更换蓄电池需要将浮标运输到地面上，整个运输过程复杂、费用较高，而且带有一定的危险性。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在降低浮标上数据采集器的功耗，延迟每次更换浮标蓄电池的时间，降低浮标运输的次数，提出一种低功耗、可定时工作、接口丰富的数据采集器。

本发明具体采用如下技术方案：一种浮标上的数据采集器包括：电源接口单元、实时时钟单元、中心控制单元、多传感器电源控制开关单元依次连接；

所述电源接口单元，用于通过正极接口和负极接口为实时时钟单元提供电能；

所述实时时钟单元，用于上电计时，并具有闹钟功能，为中心控制单元提供上电或者关电功能；

所述中心控制单元，具有多个串口输入接口，多个模拟输入接口，多个输出接口；其中所述多个串口输入接口分别用于连接GPS模块、气象模块、水下耦合模块和通讯模块以接收和发送数字信号；所述多个模拟输入接口分别用于接收供电电源电压、舱门报警电压和进水报警电压，所述多个输出接口分别用来连接GPS模块、气象模块、水下耦合模块和通讯模块；

所述多传感器电源控制开关单元，包括由中心控制单元控制的多个独立的传感器电源开关，为GPS模块、气象模块、水下耦合模块和通讯模块提供单独的电源通断。

所述实时时钟单元包括实时时钟模块和电源控制开关模块，其中实时时钟模块的正、负输入端分别与电源接口单元的正极接口、负极接口连接；实时时钟模块的闹钟引脚连接电源控制开关模块的输入负极，电源控制开关模块的正极与电源接口单元的正极接口相连，电源控制开关模块的输入负极和正极构成电源控制开关模块的输入端；电源控制开关模块的输出端与中心控制单元相连。所述中心控制单元包括顺序连接的中心控制模块、USBHUB模块、多个USB转串口模块，以及与中心控制模块连接的模拟数字转换模块。

所述中心控制模块具有至少1个USB口、1个I2C接口和4个输出接口；USB口通过USBHUB模块扩展成4个USB接口，再分别通过各USB转串口模块转换成4个串口，分别用于连接GPS模块、气象模块、水下耦合模块和通讯模块以接收和发送数字信号；I2C接口连接模拟数字转换模块，分别用于读取多个模拟输入接口的电源电压、舱门报警电压和进水报警电压；中心控制模块通过电源接口连接电源控制开关模块正极输出、通过电源接口连接电源控制开关模块输出的负极输出，正极输出和负极输出构成电源控制开关模块的输出端；每个输出接口分别与电源控制开关单元中的一个传感器电源开关连接。

所述传感器电源开关的输入端与中心控制单元的输出端口连接，所述传感器电源开关的输出端分别与GPS模块、气象模块、水下耦合模块和通讯模块的电源线连接。