[发明专利]基于环网拓扑结构的海底观测网络冗余系统及使用方法

说明书

本发明涉及海洋观测系统技术领域，且公开了基于环网拓扑结构的海底观测网络冗余系统及使用方法，包括岸端交换机，岸端交换机的输出端通过主干光缆(含两路光纤)，一路连接到主接驳盒#1交换机#1上，另一路连接到主接驳盒#1交换机#2上，主接驳盒#1交换机#1的输出端通过一路光纤连接到主接驳盒#2交换机#1上，主接驳盒#1交换机#2的输出端通过一路光纤连接到主接驳盒#2交换机#2上，主接驳盒#2交换机#1和主接驳盒#2交换机#2的输出端分别通过一路光纤连接到岸端交换机上，在岸站与主接驳盒，主接驳盒与次接驳盒之间有效的冗余功能，很大程度上提高了系统的可靠性，抗故障能力。

技术领域

本发明涉及海洋观测系统技术领域，具体为基于环网拓扑结构的海底观测网络冗余系统及使用方法。

背景技术

海底观测网络的通信系统是为海底观测网进行数据传输提供服务的，其中岸基设备的供电由岸基供电提供，水下通信设备的供电由海底观测网专门的供电设备提供。在现有的一些海底观测网络通信系统中，其网络架构主要是链型的，即主干网是串联成一条线路的。这种方式可以借用上一个主节点作为下一主节点的传输中继，可延长网络距离。但这种方式也存在的致命弱点，就是当网络中任意一个主节点出现故障的时候，其后面的主节点会全部失效。因此，设计一种高可靠性，高传输效率，具备冗余功能的海底观测网络多节点通信系统是有必要的。

在《2018-2024年中国海底观测行业市场深度调查及投资前景分析报告》中提到海底观测网各组成部分的价值配比，其中ROV用以在深海无人环境下进行仪器、线缆等安装，总价值占比约15％。后续每年运行维护方面，主要包括对线缆、海底接驳盒、传感器网络进行检查、维修和更换，占全网整体设备价值的20％左右。由此看出海底观测网水下设备的施放和回收维护的成本非常巨大，因此高抗故障能力、高可靠性、冗余功能成为了设计的重中之重。

现有技术方案：

在现有的一些海底观测网络通信系统中，其网络架构主要是链型的，即主干网是串联成一条线路的。如图1所示，从岸端交换机出发通过主干光缆 (一路光纤)，连接到第一个主接驳盒交换机，再从主接驳盒交换机继续延伸至下一个主接驳盒。每一个次接驳盒的交换机连接到主接驳盒的交换机上，从而实现在主干光缆上的通信。

单一链型网络最大的缺点就是抗故障能力不高，任何一个主接驳盒的交换机故障或者主干光缆上任意一点的光缆故障，整个通信系统就陷入瘫痪。同时，主接驳盒到次接驳盒的通信网络也是单一的连接，这之间的连接问题也会导致此次级接驳盒的瘫痪。

本发明的目的旨在提出一种高可靠，高传输效率，具备冗余功能的海底观测网络多节点通信系统，为海底观测网的不同节点搭建通信平台。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了基于环网拓扑结构的海底观测网络冗余系统及使用方法，具备高可靠、高传输效率和具备冗余功能等优点，解决了单一链型网络最大的缺点就是抗故障能力不高，任何一个主接驳盒的交换机故障或者主干光缆上任意一点的光缆故障，整个通信系统就陷入瘫痪。同时，主接驳盒到次接驳盒的通信网络也是单一的连接，这之间的连接问题也会导致此次级接驳盒瘫痪的问题。

(二)技术方案