1.接驳盒的意义对于海底观测网络来讲,电能可从陆地岸基站通过骨干网以直流高压电流的形式输送到海底的观测系统。由于各个观测设备所需电能情况不同,不能使用统一的光电缆传来的电能,需要对输送来的高压电进行变压处理,因此在其中间需要一个转换和分配的环节。另外,由于海底观测系统由很多的观测设备组成,这些设备所收集到的数据需要实时发送到岸基站,同时岸基站也会下达相关的指令给各个观测设备,所以,在这其中需要有一个环节来对信号进行处理和调度。而这一个中间环节就是接驳盒,它负责对电能和数据信号进行集中处理和调度。在海底采用接驳盒技术为整个海底观测网络的设计、安装、运行和维护提供了极大的便利。它不仅为信号的处理、控制盒管理提供了一个集中的站点,同时为观测设备插座模块提供了接口(可借助水下机器人ROV在海底接驳盒上直接对观测设备插座模块进行热插拔),还为海底观测网络的电能的低功率输送、转换、分配与管理提供了可能。2.接驳盒功能由于接驳盒目前还不是一个标准化的产品,其功能也有很多种。主要有中继功能、数据通信功能、控制指令传输功能、电能转换分配功能、管理功能、接口规范转换功能、自维护功能、信号自存储功能。其中,最基本的功能是对电能的传输、转换和分配管理,以及通过观测设备插座模块对各观测设备信号传输、控制与通信。3.接驳盒的组成海底接驳盒主要包括三大功能模块组成,一是电能转换、分配模块,二是信号处理、存贮和通信模块,三是观测设备插座模块,它们一般是装入接驳盒的密封耐压腔里。接驳盒的构成组要包括高压转中压电源腔、中压转低压电源腔、控制腔以及光电分离腔。4.接驳盒的关键技术防水密封技术:防水密封是接驳盒运用在海底的首要条件。为了使得接驳盒离得电子器件不受到浸水的侵扰,接驳盒的壳体需要是耐压密封的。耐压技术与接驳盒材料非常相关,因此材料的选择和强度的设计非常重要。水下热插拔接口技术:接驳盒一旦投放在海里,其安装和维修就非常困难,因此需要用到ROV对其进行安装和维护。安装过程中需要将观测设备的插头接入电源,所以就需要热插拔技术。热插拔技术是指A部件的联接街头能够在海底与B的插座联接,同时又能防止海水的浸入。电能转换分配技术:工业用电经过变压整流后,通过光缆送到海底后不能直接与观测设备相接,需要接驳盒的转换装置。接驳盒将电能进行降压和分配,需要的话还应该能够逆变化。岸基站、接驳盒及观测设备插座模块之间的通信技术:海底观测设备将测到的数据实时发送到接驳盒中,接驳盒就是一个中转,将各种数据进行处理分离和再上传到岸基站。有时岸基站需要给观测设备下达某个指令,就需要先传到接驳盒然后再由接驳盒传给观测设备。做到这一切需要基于预定的通信协议。密封舱体中电子芯片散热技术:接驳盒的功能非常多,所以其内部布置一般比较紧密,如何散热是一个问题。如果散热不当,就会导致一些仪器无法正常工作。小型化设计技术:海底的设备一般需要小型化以减少耗能,接驳盒也不例外。小型化不仅便于运输,耗能也减少很多。另外小型化对于成本本身也是一种节省。5.观测设备插座模块SIIM是一种观测设备插座模块,便于将海底各种观测设备联接进观测网中。它作为一种可以兼容不同接口仪器设备的连接模块,可以很方便地观测设备提供接口。SIIM可以为不同接口的观测设备提供标准的电力和通信接口,符合规范的观测仪器可以直接通过SIIM连接到海底观测网。SIIM主要由电源模块和通信模块两部分组成。通信模块由串口服务器和交换机组成,负责信号的传输。参考资料:1.卢汉良等,基于水下接驳盒的深海海底观测网络设计,计算机工程,第37卷,第18期,2011.9。2.卢汉良等,深海海底观测网络水下接驳盒原型系统设计与实现,浙江大学学报(工学版),第44卷,第1期,2010.1。3.陈鹰等,《海洋技术教程》,浙江大学出版社,2012.8。