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《海洋浮标的非接触式电能与数据传输》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第31卷第11期仪器仪表学报Vol31No112010年11月ChineseJournalofScientificInstrumentNov.2010*海洋浮标的非接触式电能与数据传输张强,王玉峰(天津科技大学计算机科学与信息工程学院天津300222)摘要:提出一种新的基于电磁感应原理的非接触式海洋浮标电能与数据传输系统,设计了新型传输缆与电磁耦合器,建立了传输系统的数学模型,提出了优化传输效率的方法,在理论上提出并证明了降低传输缆电感的方法。实验表明该系统能够为水下仪器设备提供一定的电能功率,双向数据传输波形失真较小。水下钢缆上的
2、设备安装方便,可以随时、随地安装或拆除,钢缆生产与仪器挂载两道工艺完全分离。解决了为每个浮标系统特别定制钢缆的问题,降低浮标生产和投放成本。关键词:电磁耦合;浮标;非接触电能传输;双向数据传输中图分类号:TH766文献标识码:A国家标准学科分类与代码:510.99NoncontactpoweranddatadeliveryforoceanobservationmooringbuoyZhangQiang,WangYufeng(ComputerScienceandInformationEngineeringCollege,TianjinUni
3、versityofScience&Technology,Tianjin300222,China)Abstract:Anewnoncontactpowerfeedinganddata-transmissionsystemforoceanobservationmooringbuoysispro-posed,whichisbasedonelectromagneticinduction.Thenovelmooringcablesandelectromagneticcouplersarede-signed.Thetransmissionefficiency
4、isoptimizedbasedonthemathematicsmodeloftransmissionsystem.Anopt-imizedmooringcablearrangementisintroducedtoreducetheinductanceoftransmissioncableandprovedbytheoryanalysis.Experimentsshowthattheproposedsystemcandeliversufficientpowerandthewaveformdistortionofbid-irectionaldata
5、transmissionsislittle.Theproposedsystemallowseasierattachmentanddetachmentofdevicestomooringwiresinanytimeanywherewhichrealizestheentireseparationofthemooringproductionandcas,tavoidingthecustomizationforeverybuoymooringcable.Thisreducesthecostsofproductionandcas.tKeywords:ele
6、ctromagneticinduction;buoy;noncontactpowerfeeding;bidirectionaldatatransmission[2-3]接触式导线传输最早被采用,此方式的缺点是可1引言靠性差,水下仪器部署不灵活。另外一些浮标系统采用[4-5]了非接触式声纳数据传输,此方式的缺点是:只能传环境和资源是制约人类发展的重要问题,地球大部输数据不能传输能量,造价昂贵,信道干扰严重。分被海水所覆盖,了解海洋环境、开发海洋资源已成为我文献[6-10]研究了基于电磁感应原理的非接触式供国今后发展的重点。海洋浮标是海洋立体监
7、测系统的重电问题。文献[6]直接将空气中的电磁感应技术应用于要组成部分,海洋浮标一般分为水上和水下两部分,浮标水下,所不同的是通过声纳来完成供电系统的闭环控制。系统的水上部分需要与水下设备通信,获取水文仪器得文献[7]为了提高海水中初级、次级线圈间的互感系数,[1]到的数据;水下仪器自身电能有限,需要从水上设备获将电磁耦合器做成为锥形。文献[8-9]设计了可移动的取电能。由于电磁波在海水中衰减非常大,所以水下数次级线圈和磁芯,实现按需供电。文献[10]利用涡流效据与电能传输必须采用电磁波以外的方法。应检测机器人的位置。文献[11-13]研究水下传
8、感器网收稿日期:2010-05ReceivedDate:2010-05*基金项目:博士后科学基金项目(20090450767)、
