CN110712726A - 一种基于互联网的浮式平台水密舱式浮箱的控制*** - Google Patents

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Abstract

一种基于互联网的浮式平台水密舱式浮箱的控制***，其包括姿态传感器、深度传感器、处理器、行选择器、列选择器、N条列选择线、M条行选择线、M*N个水密舱室开关和第一电源，姿态传感器用于测量浮箱分别绕参考坐标系的X轴、Y轴和Z轴的旋转角，并将角度信息提供给处理器；深度传感器用于测量浮箱结构下沉到水面的深度，并将深度信息提供给处理器；处理器根据姿态传感器提供的信息和深度传感器提供的信息给行选择器和列选择器提供控制信号以控制M*N个水密舱室开关的某些或全部的通断及接通和断开的时间，以使M*N个水密舱室中某些水密舱室或者全部水密舱室进水还是排水。本发明提供的控制***能够灵活地控制浮箱下沉和收回。

Description

一种基于互联网的浮式平台水密舱式浮箱的控制***
技术领域
本发明属于深水海洋油气开发技术领域，尤其涉及一种能够灵活地控制浮箱下沉和收回的基于互联网的浮式平台水密舱式浮箱的控制***。
背景技术
我国海洋油气开发已有40多年历史，逐步从近海浅水区域不断往水深增加区域发展，一直到现在的远海深水区域；这样先期传统的导管架和重力式等平台已经在经济上不适合新的区域发展。在国际上，适用于深水油气开发的浮式平台有多种，主要包括浮式平台，为将浮式平台在定位于水中，在浮式平台下部设置浮箱，现有技术中提供的浮式平台的浮箱包括浮箱主体和连接装置，所述连接装置用于将浮式平台与浮箱主体进行连接，连接装置包括设置在沿浮箱主体周向或者浮箱主体内部的多个连接件、设置在浮式平台下部或侧部的连接件和用于连接连接件和连接件的连接结构。现有技术中提供的浮箱通常都是一次性使用，只要将浮箱放置于水中，当作业完成后，就弃之不用，使浮箱永久地滞留于水中，如此不仅浪费资源，而且会污染水域。
发明内容
为克服现有技术存在的不足，本发明的发明目的是提供一种基于互联网的浮式平台水密舱式浮箱的其控制***，其能够灵活地控制浮箱下沉和收回。
为实现所述发明目的，本发明提供一种基于互联网的浮式平台水密舱式浮箱的控制***，其包括姿态传感器、深度传感器、处理器、行选择器、列选择器、N条列选择线、M条行选择线、M*N个水密舱室开关和第一电源，姿态传感器用于测量浮箱分别绕参考坐标系的X轴、Y轴和Z轴的旋转角，并将角度信息提供给处理器；深度传感器用于测量浮箱结构下沉到水面的深度，并将深度信息提供给处理器；处理器根据姿态传感器提供的信息和深度传感器提供的信息给行选择器和列选择器提供控制信号以控制M*N个水密舱室开关的某些或全部的通断及接通和断开的时间，以使M*N个水密舱室中某些水密舱室或者全部水密舱室进水还是排水。
优选地，每个水密舱室开关包括第一电开关、第二电开关和继电器，第一电开关的控制端连接于一条行选择线，第一端子连接于一条列选择线，第二端子连接于第二电开关的控制端，第二电开关的第一端子连接于第二电源的第一电源线，第二端子连接于经继电器的线包连接于第二电源的第二电源线,，所述第二电源线为向像素开关提供正电源的电源线，继电器的常开开关串入到电控阀连接于第二电源的供电电路中。
优选地，优选地，控制***至少包括射频电路，射频电路至少包括高频功率放大器204和给高频功率放大器提供电能的电源电路203，电源电路203包括线性放大器206、电流检测器207、电流输出单元208、低通滤波器209、合成器210和电力供给端子211，线性放大器206对从调制信号输入端子202输入的输入信号进行放大，并向合成器210输出；电流检测器207检测线性放大器206向合成器210输出的输出信号的电流值，将检测结果的信号向电流输出单元208输出；电流检测器207将线性放大器206输出到合成器210的输出信号直接输出到合成器210；电流输出单元208根据电流检测器207检测出的电流值输出电流；低通滤波器109使电流输出单元108的输出信号的高频成分衰减并输出；合成器210向电力供给端子211输出线性放大器206的输出和低通滤波部209的输出合成后的电力。
优选地，电流输出单元208包括第一比较器212、第二比较器213、反相器214、第一开关放大器215、第二开关放大器216和DC电源217；低通滤波器单元209包括第一低通滤波器222和第二低通滤波器223，电流检测器207检测线性放大器206向合成器210输出的输出信号的电流值，将具有与检测结果对应的电压的信号向电流输出部208输出；第一比较器212对输入的来自电流检测器207的输出信号执行基于设定的阈值的高电平/低电平判定，并将判定结果输出到第一开关放大器215、第二比较器213对输入的来自电流检测器207的输出信号执行基于规定的阈值的高电平/低电平判定，将判定结果经由反相器214输出到第二开关放大器216；第一开关放大器215被输入来自第一比较器212的输出；第一开关放大器215将其输入放大后的信号输出到低通滤波器209；在第二开关放大器216中，来自第二比较器213的输出由反相器214反转后输入；第二开关放大器216将其输入的信号放大后输出到低通滤波器209。
优选地，浮式平台水密舱式浮箱包括浮箱主体和连接装置，所述连接装置用于将浮式平台与浮箱主体进行连接，其特征在于，所述浮箱主体包括由大梁和骨架通过插接件或者铰接件连接而形成呈矩阵状排列的M*N个固定件的支撑结构，M*N个固定件分别用于固定M*N个压载装置，所述M和N均为大于1的整数，压载装置的重量能够改变。
优选地，压载装置为水密舱室，每个水密舱室中设置有活塞以将水密舱室分成气室和水室，气室通过电控阀连接于气泵，所述水室分别设置有进水阀和排水阀，向水密舱室注水时，所述气泵抽出气室内的气以使活塞向上移动，水密舱室外的水通过进水阀注入到水室，从水密舱室排水时，气泵向气室注入气体，以使活塞向下移动，水密舱室内的水通过排水阀排出到水室外，电控阀的通断由控制***控制。
与现有技术相比，本发明提供的基于互联网的浮式平台水密舱式浮箱的控制***具有如下有益效果：能够灵活控制浮箱下放和收回。
附图说明
图1是本发明提供的水密舱室式浮箱结构示意图；
图2是本发明提供的浮式平台的浮箱的控制***电路图；
图3是本发明提供的控制***中的射频电路的组成框图；
图4是本发明提供的功率放大器的电路图；
图5是本发明提供的电流输出单元208和低通滤波器209的电路图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明提供的浮式平台水密舱式浮箱包括浮箱主体和连接装置，所述连接装置用于将浮式平台与浮箱主体进行连接，所述浮箱主体包括由大梁和骨架通过插接件或者铰接件连接而形成具有用于固定压载装置固定件的支撑结构，压载装置可为固体重物块，根据浮式平台设定的重心控制需要放置固体重物块的重量。压载装置也可为水密舱室，下面结合附图1详细说明压载装置为水密舱室时的浮箱结构。
图1是本发明提供的水密舱室式浮箱结构示意图，如图1所示，所述水密舱室式浮箱结构的浮箱主体包括由大梁和骨架通过插接件或者铰接件连接而形成呈矩阵状排列的M*N个固定件的支撑结构，M*N个固定件分别用于固定M*N个压载装置，所述M和N均为大于1的整数，压载装置的重量能够改变。根据本发明一个实施例，M*N个压载装置组成M行N列的矩阵。压载装置为水密舱室时，每个水密舱室中设置有活塞以将水密舱室分成气室和水室，气室通过电控阀连接于气泵105，所述水室分别设置有进水阀和排水阀，向水密舱室注水时，所述气泵105在控制***的控制下而工作，抽出气室内的气以使活塞向上移动，水密舱室外的水通过进水阀注入到水室；从水密舱室排水时，气泵向气室注入气体，以使活塞向下移动，水密舱室内的水通过排水阀排出到水室外，电控阀的通断由控制***控制。更为详细地说，位于第1行第1列的水密舱室W11内设置有活塞以将水密舱室分成气室和水室，气室通过电控阀V11连接于气泵105，所述水室分别设置有进水阀和排水阀，向水密舱室W11注水时，所述气泵105在控制***的控制下而工作，抽出气室内的气以使活塞向上移动，水密舱室V11外的水通过进水阀注入到水室；从水密舱室W11排水时，气泵向气室注入气体，以使活塞向下移动，水密舱室W11内的水通过排水阀排出到水室外，电控阀V11的通断由控制***控制，具体地，电源106用于给电控阀V11提供电能，其供电电路中串入电控开关K11。位于第1行第N列的水密舱室WN1内设置有活塞以将水密舱室分成气室和水室，气室通过电控阀VN1连接于气泵105，所述水室分别设置有进水阀和排水阀，向水密舱室WN1注水时，所述气泵105在控制***的控制下而工作，抽出气室内的气以使活塞向上移动，水密舱室WN1外的水通过进水阀注入到水室；从水密舱室WN1排水时，气泵向气室注入气体，以使活塞向下移动，水密舱室WN1内的水通过排水阀排出到水室外，电控阀VN1的通断由控制***控制，具体地，电源106用于给电控阀V1N提供电能，其供电电路中串入电控开关KN1。位于第M行第1列的水密舱室W1M内设置有活塞以将水密舱室分成气室和水室，气室通过电控阀V1M连接于气泵105，所述水室分别设置有进水阀和排水阀，向水密舱室W1M注水时，所述气泵105在控制***的控制下而工作，抽出气室内的气以使活塞向上移动，水密舱室W1M外的水通过进水阀注入到水室；从水密舱室W1M排水时，气泵向气室注入气体，以使活塞向下移动，水密舱室W1M内的水通过排水阀排出到水室外，电控阀V1M的通断由控制***控制，具体地，电源106用于给电控阀V1M提供电能，其供电电路中串入电控开关K1M。依以类推，位于第M行第N列的水密舱室WNM内设置有活塞以将水密舱室分成气室和水室，气室通过电控阀VNM连接于气泵105，所述水室分别设置有进水阀和排水阀，向水密舱室WNM注水时，所述气泵105在控制***的控制下而工作，抽出气室内的气以使活塞向上移动，水密舱室WNM外的水通过进水阀注入到水室；从水密舱室WNM排水时，气泵向气室注入气体，以使活塞向下移动，水密舱室WNM内的水通过排水阀排出到水室外，电控阀V1M的通断由控制***控制,具体地，电源106用于给电控阀VNM提供电能，其供电电路中串入电控开关KNM。
下面结合附图2详细说明本发明优选实施例提供的浮箱结构的控制***。
图2是本发明提供的浮式平台的浮箱结构的控制***电路图，如图2所述，根据本发明一个实施，浮箱结构5上的M*N个水密舱室呈矩阵状排列，它们分别由M*N个水密舱室开关控制，具体地说，控制***包括姿态传感器101、深度传感器107、处理器102、行选择器103、列选择器104、N条列选择线、M条行选择线、第一电源、和M*N个水密舱室开关，姿态传感器101用于测量浮箱结构的分别绕参考坐标系的X轴、Y轴和Z轴的旋转角，并将角度信息提供给处理器102，所述参考坐标系是指以浮箱结构的中心为坐标的原点，浮箱结构轻浮于水面上时，沿长方向为X轴，沿宽方向为Y轴，呈右手系垂直于X轴和Y轴的方向为Z轴。深度传感器107用于测量浮箱结构下沉到水面的深度，并将深度信息提供给处理器102。处理器102根据姿态传感器101提供的信息和深度传感器提供的信息给行选择器和列选择器提供控制信号以选择M*N个水密舱室中某些水密舱室或者全部水密舱室进水还是排水，进水时，通过气泵抽出水密舱室中空气以使水通过进水阀进入水密舱室，排水时，通过气泵向水密舱室中注水空气以使水密舱室中的通过排水阀排出水密舱室。优选地，每个水密舱室在底部设置有单向进水阀和单向排水阀，在水密舱室的顶部设置有电控阀V，每个电控阀V通过电控开关K控制以接通电源106。每个水密舱室开关包括第一电开关和第二电开关，第一电开关的控制端连接于一条行选择线，第一端子连接于一条列选择线，第二端子连接于第二电开关的控制端，第二电开关的第一端子连接于电源的地或者公共端，第二端子经继电器J的线包连接于电源EC1的供电线；继电器J的线包的两端并联有二极管，所述二极管的正端连接于第二电开关的第二端子，负端连接于电源的公共端。连接于水密舱室的电控阀经继电器J的常开关连接于电源107。例如，位于第一行第一列的水密舱室开关包括电开关T111和电开关T112，电开关T111的控制端连接于第一行选择线P1，电开关T111的第一端子连接于第一列选择线L1，电开关T111的第二端子连接于第二电开关T112的控制端，电开关T112的第一端子连接于地，电开关T111的第二端子连接于经继电器J11的线包连接于电源EC1。继电器J11的常开关K11串入到位于第一行第一列的水密舱室W11的电控阀V11的供电电路中，如此可控制位于第一行第一列的水密舱室W11的进水与排水。
位于第一行第N列的水密舱室开关包括电开关TN11和电开关TN12，电开关TN11的控制端连接于第一行选择线P1，电开关TN11的第一端子连接于第N列选择线LN，电开关TN11的第二端子连接于电开关TN12的控制端，电开关TN12的第一端子连接于地，第二电开关TN11的第二端子连接于经继电器JN1的线包连接于电源EC1。继电器JN1的常开关KN1串入到位于第一行第N列的水密舱室WN1的电控阀VN1的供电电路中，如此可控制位于第一行第N列的水密舱室WN1的进水与排水。
位于第M行第一列的水密舱室开关包括电开关T1M1和电开关T1M 2，电开关T1M1的控制端连接于第M行选择线PM，电开关T1M 1的第一端子连接于第1列选择线L1，电开关T1M1的第二端子连接于电开关T1M 2的控制端，电开关T1M 2的第一端子连接于地，电开关T1M1的第二端子连接于经继电器J1M的线包连接于电源EC1。继电器J1M的常开关K1M串入到位于第M行第1列的水密舱室W1M的电控阀V1M的供电电路中，如此可控制位于第M行第1列的水密舱室W1M的进水与排水。
依次类推，位于第M行第N列的水密舱室开关包括电开关TNM1和电开关TNM 2，电开关TNM1的控制端连接于第M行选择线PM，电开关TNM 1的第一端子连接于第N列选择线LN，电开关TNM 1的第二端子连接于电开关TNM 2的控制端，电开关TNM 2的第一端子连接于地，电开关TNM 1的第二端子连接于经继电器JNM的线包连接于电源EC1。继电器JNM的常开关KNM串入到位于第M行第N列的水密舱室WNM的电控阀VNM的供电电路中，如此可控制位于第M行第N列的水密舱室WNM的进水与排水。
根据本发明一个实施例，控制***还包括存储器108,其用于存储控制水密舱电控阀电路中的开关的控制程序及控制气泵工作的程序。根据本发明一个实施例，控制***还包括用于控制气泵105的气泵驱动器，该驱动器根据处理器提供的指令而给气泵105提供控制信号。
根据本发明一个实施例，控制***还包括通信子***110，其用于通过无线或者有线网络与上位机进行通信，便于远程监控。当通过无线网络进行通信时，所述通信子***至少包括基带单元和射频单元，处理器102用于将浮箱控制***的所获取的浮箱姿态信息、位置信息及每个水密囊体的状态信息打包成帧提供给基带处理单元，基带处理单元用于将处理器提供的信息进行信源编码和信道编码等处理形成数字基带信号，并提供给射频单元，所述射频单元用于将基带处理单元所提供的信息进行数模转换并调制到高频载波上，而后通过天线发送出去，也用于将接收的指令进行解调、模数转换成数字信号而后提供给基带处理单元。下面结合图3详细说明本发明提供有通信子***。
图3是本发明提供的控制***中的通信子***射频电路的组成框图；如图3所示，根据本发明一个实施例，所述射频电路至少包括接收天线、限幅器131、第一带通滤波器132、小信号放大器133、变频器、第二带通滤波器113、第一中频放大器114、第二中频放大器115和模数转换电路116，其中，天线用于接收电磁信号，并将电磁信号转换为高频电信号，而后经限幅器131限幅后提供给第一带通滤波器132，所述第一带通滤波器132取出高频信号而后提供给小信号放大器133，所述小信号放大器133用于对第一带通滤波器132提供的高频信号进行放大而后提供给变频器，所述变频器包括混频器、本地高频信号和滤波器136,所述混频器用于将高频信号与本地高频信号混频而后提供给滤波器136,滤波器1362用于滤除低频信号，而后将提供给第二带通滤波器113，所述第二带通滤波器113取出混频器的中频信号并提供给第一中频放大器114进行放大而后提供给第二中频放大器115和模数转换器116，中频放大器115和模数转换电路116分别进行中频信号放大和模数转换而后提供经中频电路。第一中频放大器114根据自动增益控制电压AGC来控制其放大倍数。
根据一个实施例，所述混频器包括第一乘法器135、第二乘法器134、移相器和滤波器136，其中，第一乘法器135用于将本地第一高频信号与小信号放大器133提供的高频信号进行相乘得到I路信号；移相器用于对本地第一高频信号移相，移相90度后提供给第二乘法器134，第二乘法器134用于将本地第一高频信号经90度移相的信号与小信号放大器133提供的高频信号进行相乘得到Q路信号，滤波器136用于将I路信号和Q路信号中的高频信号去除，而后提供给第二带通滤波器113。第二带通滤波器113用于将I路信号和Q路信号中的中频信号提取出来以提供中频放大器114。
仍如图3所示，根据一个实施例，本发明提供的用于给变频器提供第一高频信号的第一高频信号源包括：晶体振荡器137、分别比为N的分频器111、鉴相器138、低通滤波器139和压控振荡器140，其中，晶体振荡器137用于产生固定频率的等幅信号并提供给鉴相器138；压控振荡器140根据第一参考电压Vf1和低通滤波器139提供的电压产生振荡信号，该振荡信号经分频器111进行N分频而后提供的鉴相器138，鉴相器138比较分频器111和晶体振荡器137提供的信号的相位并经低通滤波器(LPF)139滤除高频从而产生电压与相差成比例的电压信号，该电压信号与第一参考电压Vf1叠加以进一步控制压控振荡器产生的第一高频信号，该第一高频信号提供给混频器。
根据一个实施例，射频电路还包括用于给模数转换器116提供方波脉冲信号的方波产生器，所述方波产生器包括第二高频信号源和过零比较器117,所述第二高频信号源包括：分别比为K的分频器121、鉴相器118、低通滤波器119和压控振荡器120，其中，压控振荡器120根据第二参考Vf2和低通滤波器119提供的电压产生第二高频信号，第二高频信号经分频器121分频而后提供的鉴相器118，鉴相器118比较分频器121和晶体振荡器137提供的信号的相位并经低通滤波器119滤除高频从而产生电压与相差成比例的电压信号，该电压信号与第二参考电压Vf2叠加以进一步控制压控振荡器120产生的第二高频信号,该第二高频信号提供给过零比较器117的反相端(或同相端)，过零比较器117的同相端(或反相端)连接于地，输出端用于给数模转换器116提供方波信号，数模转换器116利用该方法信号对第一中频放大器114提供的I路和Q路中频信号进行抽样。
根据一种变形实施例，用于方波产生器中的第二高频信号可由给变频器提供的本地第一高频率信号经移相、倍频或者分频取得，如此可节省成本，使控制***更加小型化。
根据一个实施例，射频电路还包括发射部分，所述发射部分包括正交功放器，基带处理单元130用于将待发送的I路信号和Q路信号分别进行信源编码、信道编码，而后经数模转换器141转换成I路模拟信号和Q路模拟信号，并分别提供给正交功放器，正交功放器包括功率放大器128、功率放大器129、移相器142，其中，功率放大器128用于将I路模拟信号调制到第三高频信号上并进行功率放大；移相器106用于对本地第三高频信号移相，移相90度后提供给功放器129，功率放大器129用于将将Q路模拟信号调制到第三高频信号上并进行功率放大，功率放大器128和功率放大器129输出的信号进行相加而后提供给发射天线。第三高频信号由第三高频信号源产生。第三高频信号源包括：分频比为P的分频器126、鉴相器125、低通滤波器124和压控振荡器123，其中，压控振荡器123根据第三参考Vf3和低通滤波器124提供的电压产生第三高频信号，第三高频信号经分频器126进行P分频而后提供的鉴相器123，鉴相器125比较分频器126和晶体振荡器137提供的信号的相位并经低通滤波器124滤除高频从而产生电压与相差成比例的电压信号，该电压信号与第三参考电压Vf3叠加以进一步控制压控振荡器123产生的第三高频信号。
根据本发明一个实施例，第三高频信号源还包括分频比为Q的分频器和缓冲器127，分频比为Q的分频器用于对压控振荡器123产生的信号再进行Q分频，而后经缓冲器127提供第第三乘法器128和移相器142。
本发明中，分频比N、K、P和Q均为大于1的整数，具体数值由处理器根据程序进行控制，别外第一参考电压Vf1、第二参考电压Vf2和第三参考电压Vf3均由处理器根据程序进行控制。本发明提供的射频电路由一个频率源产生所需要的多种频率的高频信号，如此节省了成本，并使体积小型化，便于集成。在将射频电路做成集成电路时，带通滤波器中电感元件，晶体振荡器等可从集成电路的外部接入。
图4是本发明提供的功率放大器的电路图，如图4所示，功率放大器包括：包括载频信号输入端子201、调制信号输入端子202、电源电路203、放大器204和高频调制信号输出端子205。高频功率放大器204对从载频信号输入端子201输入的信号进行放大。电源电路203放大从调制信号输入端子202输入的输入信号，作为电源输出到放大器204。放大器204基于从电源电路203输出的功率，对从高频信号输入端子201输入的高频信号进行放大，并从高频调制信号输出端子105输出。
以下详细说明电源电路203。电源电路203包括线性放大器206、电流检测器207、电流输出单元208、低通滤波器209、合成器210和电力供给端子211。线性放大器206对从高制信号输入端子202输入的输入信号进行放大，并向合成器210输出。电流检测器207检测线性放大器206向合成器210输出的输出信号的电流值，将检测结果的信号向电流输出单元208输出。另外，电流检测器207将线性放大器206输出到合成器210的输出信号直接输出到合成器210。电流输出单元108根据电流检测器207检测出的检测结果(即检测出的电流值)输出电流。即，电流输出单元208起到放大电源电路203的输入的电流信号的作用。低通滤波器209使电流输出单元208的输出信号的高频成分衰减并输出。合成器210向电力供给端子211输出将线性放大器206的输出和低通滤波部209的输出合成后的电力。供电端子211与放大器104连接，电源电路103通过供电端子111将功率提供给高频功率放大器104。
图5是本发明提供的电流输出单元208和低通滤波器209的电路图。如图5所示，电流输出单元208包括第一比较器212、第二比较器213、反相器214、第一开关放大器215、第二开关放大器216和DC电源217。低通滤波器单元209包括第一低通滤波器222和第二低通滤波器223。电流检测器207检测线性放大器206向合成器210输出的输出信号的电流值，将具有与检测结果对应的电压的信号向电流输出部208输出。具体而言，电流检测器207在线性放大器206的输出信号的电流值增加的情况下使输出信号的电压与其相应地变高，在电流值减少的情况下使输出信号的电压与其相应地变低。第一比较器212对输入的来自电流检测器207的输出信号执行基于规定的阈值的高电平/低电平判定，并将判定结果输出到第一开关放大器215。第二比较器213对输入的来自电流检测207的输出信号执行基于设定的阈值的高电平/低电平判定，将判定结果经由反相器214输出到第二开关放大器216。第一开关放大器215被输入来自第一比较器212的输出。第一开关放大器215将其输入放大后的信号输出到低通滤波器209。在第二开关放大器216中，来自第二比较器213的输出由反相器214反转后输入。第二开关放大器216将其输入的信号放大后输出到低通滤波器209。
以下，对第一开关放大器215和第二开关放大器216的详细情况进行说明。第一开关放大器215包括NMOS的驱动晶体管218和二极管219。驱动晶体管218的漏极连接到DC电源217，驱动晶体管218的栅极连接到第一偏压器212，驱动晶体管218的源极连接到低通滤波器209和二极管219。二极管219的阳极接地，阴极与驱动晶体管218的源极以及低通滤波器部209连接。由于第一开关放大器215具有以上的结构，所以在向驱动晶体管118的栅极输入阈值电压以上的正电压的情况下，来自DC电源217(驱动晶体管218的漏极侧)的电流为低通滤波器部109(驱动晶体管218的驱动晶体管118的漏极侧)的电流。
在向驱动晶体管218的栅极输入了设定的阈值电压以上的电压的情况下，流过低通滤波器209的电流的时间微分值为正，除此以外的情况下，流过第一低通滤波器209的电流的时间微分值为负或零。即，在向驱动晶体管218的栅极输入了规定的阈值电压以上的电压的情况下，第一开关放大器215增加输出电流。这样，第一开关放大器215根据来自第一比较器212的输出信号输出电流。注意，驱动晶体管218中的预定阈值电压是在从第一比较器212输出的高电平信号的电压和低电平信号的电压之间的电压。此外，第一开关放大器215输出具有正电流值的电流。
DC电源217是第一开关放大器215和第二开关放大器216的公共电源。DC电源217连接到驱动晶体管218的漏极和二极管220的阴极。低通滤波器部209的第一低通滤波器222使第一开关放大器215的输出信号的高频成分衰减并输出。第二低通滤波器223使第二开关放大器216的输出信号的高频成分衰减并输出。第一低通滤波器222和第二低通滤波器223的输出信号在合成器中合成，并输出到供电端子211。
本发明由于设置有呈矩阵状排列的水密舱室及矩阵控制电路，因此，在连接结构非钢性时，通过控制水密舱室的进水情况和进水量来控制浮箱的平衡从而便于使浮箱平稳地下沉。如，当浮箱左高右低时，说明右侧进水量快，因此，可使右侧的水密舱室电控阀通路中的开关断开或使开启时间变小，暂停进水或进水量变小，而使左侧水密舱室电控阀通路中的开关接通，并使开启量变大，加速进水，当浮箱平行于水平面时，两侧水密舱室电控阀通路中的开关均打开，同时进水，直到浮箱下沉到设定位置。为使浮箱平稳，根据浮箱的倾角，使电控阀的开启量沿某一方向依次增大，如，若浮箱左高右低时，使电控阀的开启时间从左向右依次减少。当需要收回浮箱时，向水密舱室的气室注入气体，例如注入空气以将水密舱室中的水排出，同时增加了浮箱的浮力，使浮箱浮起，而收回，如此不仅节省资源，而且不会由于废弃的浮箱而污染水域。由于本发明设计了矩阵开关控制电路，可以很方便地控制任意行任意列的水密舱室的进水与排水，从而可以很方便地控制浮箱下沉的深度。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、设置位置及其连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (6)

1.一种基于互联网的浮式平台水密舱式浮箱的控制***，其包括姿态传感器、深度传感器、处理器、行选择器、列选择器、N条列选择线、M条行选择线、M*N个水密舱室开关和第一电源，姿态传感器用于测量浮箱分别绕参考坐标系的X轴、Y轴和Z轴的旋转角，并将角度信息提供给处理器；深度传感器用于测量浮箱结构下沉到水面的深度，并将深度信息提供给处理器；处理器根据姿态传感器提供的信息和深度传感器提供的信息给行选择器和列选择器提供控制信号以控制M*N个水密舱室开关的某些或全部的通断及接通和断开的时间，以使M*N个水密舱室中某些水密舱室或者全部水密舱室进水还是排水。
2.根据权利要求1所述的浮式平台水密舱式浮箱的控制***，其特征在于，每个水密舱室开关包括第一电开关、第二电开关和继电器，第一电开关的控制端连接于一条行选择线，第一端子连接于一条列选择线，第二端子连接于第二电开关的控制端，第二电开关的第一端子连接于第二电源的第一电源线，第二端子连接于经继电器的线包连接于第二电源的第二电源线,，所述第二电源线为向像素开关提供正电源的电源线，继电器的常开开关串入到电控阀连接于第二电源的供电电路中。
3.根据权利要求2所述的浮式平台水密舱式浮箱的控制***，其特征在于，至少包括射频电路，射频电路至少包括高频功率放大器(204)和给高频功率放大器提供电能的电源电路(203)，电源电路(1203)包括线性放大器(206)、电流检测器(207)、电流输出单元(208)、低通滤波器(209)、合成器(210)和电力供给端子(211)，线性放大器(206)对从调制信号输入端子(202)输入的输入信号进行放大，并向合成器(210)输出；电流检测器(207)检测线性放大器(206)向合成器(210)输出的输出信号的电流值，将检测结果的信号向电流输出单元(208)输出；电流检测器(207)将线性放大器(206)输出到合成器(210)的输出信号直接输出到合成器(210)；电流输出单元(208)根据电流检测器(207)检测出的电流值输出电流；低通滤波器(109)使电流输出单元(108)的输出信号的高频成分衰减并输出；合成器(210)向电力供给端子(211)输出线性放大器(206)的输出和低通滤波部(209)的输出合成后的电力。
4.根据权利要求4所述的浮式平台水密舱式浮箱的控制***，其特征在于，其特征在于，电流输出单元(208)包括第一比较器(212)、第二比较器(213)、反相器(214)、第一开关放大器(215)、第二开关放大器(216)和DC电源(217)；低通滤波器单元(209)包括第一低通滤波器(222)和第二低通滤波器(223)，电流检测器(207)检测线性放大器(206)向合成器(210)输出的输出信号的电流值，将具有与检测结果对应的电压的信号向电流输出部(208)输出；第一比较器(212)对输入的来自电流检测器(207)的输出信号执行基于设定的阈值的高电平/低电平判定，并将判定结果输出到第一开关放大器(215)；第二比较器(213)对输入的来自电流检测器(207)的输出信号执行基于设定的阈值的高电平/低电平判定，将判定结果经由反相器(214)输出到第二开关放大器(216)；第一开关放大器(215)被输入来自第一比较器(212)的输出；第一开关放大器(215)将其输入放大后的信号输出到低通滤波器(209)；在第二开关放大器(216)中，来自第二比较器(213)的输出由反相器(214)反转后输入；第二开关放大器(216)将其输入的信号放大后输出到低通滤波器(209)。
5.根据权利要4所述的浮式平台水密舱式浮箱的控制***，其特征在于，浮式平台水密舱式浮箱包括浮箱主体和连接装置，所述连接装置用于将浮式平台与浮箱主体进行连接，其特征在于，所述浮箱主体包括由大梁和骨架通过插接件或者铰接件连接而形成呈矩阵状排列的M*N个固定件的支撑结构，M*N个固定件分别用于固定M*N个压载装置，所述M和N均为大于1的整数，压载装置的重量能够改变。
6.根据权利要求5所述的浮式平台水密舱式浮箱的控制***，其特征在于，压载装置为水密舱室，每个水密舱室中设置有活塞以将水密舱室分成气室和水室，气室通过电控阀连接于气泵，所述水室分别设置有进水阀和排水阀，向水密舱室注水时，所述气泵抽出气室内的气以使活塞向上移动，水密舱室外的水通过进水阀注入到水室，从水密舱室排水时，气泵向气室注入气体，以使活塞向下移动，水密舱室内的水通过排水阀排出到水室外，电控阀的通断由控制***控制。
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