1.本实用新型涉及数据采集装置的技术领域，特别是涉及一种供电可控的海底节点和一种海底节点的供电管控系统。
背景技术：2.海底节点是一种新兴海洋地震采集技术，其可以提供高密度、宽频、全方位和大炮检距、多波多分量的地震数据。
3.在进行地震数据的采集时，还需要有准确的时间信息；因此，可以在海底节点中部署原子钟或恒温晶振等来给海底节点提供准确的时间。
4.无论是原子钟，还是恒温晶振，都需要启动一定时间后，才能提供准确度高的时间。因此，在长期存放或长途运输工程中原子钟或恒温晶振也必须处于工作状态。如果整体供电的话，海底节点的电池的电量可能会很快就消耗完，从而导致需要频繁地对海底节点进行充电。
技术实现要素：5.鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种供电可控的海底节点和一种海底节点的供电管控系统。
6.一种供电可控的海底节点，所述海底节点包括：供能单元、主控单元、时钟单元和数据采集存储单元；
7.所述供能单元包括电源、第一电路和第二电路，所述第一电路与所述主控单元和所述时钟单元连接，所述第二电路与所述数据采集存储单元连接；所述电源分别与所述第一电路和所述第二电路连接；所述电源用于通过所述第一电路向所述主控单元和所述时钟单元供电，以及通过所述第二电路向所述数据采集存储单元供电；
8.所述时钟单元与所述数据采集存储单元连接，所述时钟单元用于向所述数据采集存储单元提供时间信息；所述数据采集存储单元用于采集和存储海洋信息；
9.所述主控单元与所述第二电路连接，所述主控单元用于控制所述第二电路的开合。
10.可选地，所述主控单元包括通信接口，所述通信接口与一上位机无线连接；
11.所述主控单元用于在接收到所述上位机的上电指令时，控制所述第二电路闭合。
12.可选地，所述主控单元包括通信接口，所述通信接口与一上位机通过电缆连接；所述通信接口用于接收上位机通过所述电缆发送来的上电指令；
13.所述主控单元用于在接收到所述上位机的上电指令时，控制所述第二电路闭合；
14.所述通信接口还用于接收所述上位机发送的下电指令；
15.所述主控单元还用于在接收到所述下电指令时，控制所述第二电路断开。
16.可选地，所述海底节点还包括第三电路，所述第三电路分别与所述主控单元和所述数据采集存储单元连接；
17.所述通信接口还用于接收所述上位机发送的复位指令；
18.所述主控单元还用于在接收到所述上位机发送的下电指令时，通过所述第三电路将所述复位指令发送至所述数据采集存储单元。
19.可选地，所述数据采集存储单元还与所述主控单元连接，所述数据采集存储单元还用于将所述海洋信息发送至所述主控单元；
20.所述主控单元还用于通过所述通信接口将所述海洋信息发送至所述上位机。
21.可选地，所述主控单元还与所述时钟单元连接，所述主控单元还用于获取所述时钟单元和所述供能单元的状态信息，以及通过所述通信接口将所述状态信息发送至所述上位机。
22.可选地，所述电源包括锂电池组。
23.可选地，所述第一电路包括第一子电路和第二子电路，所述第一子电路分别与所述锂电池组和所述主控单元连接，所述第二子电路分别与所述锂电池组和所述时钟单元连接。
24.可选地，所述电源还包括电压转换器，所述锂电池组与所述电压转换器连接，所述电压转换器与所述第一电路和所述第二电路连接。
25.本实用新型实施例还提供了一种海底节点的供电管控系统，所述系统包括：
26.上位机和海底节点；
27.其中，所述海底节点包括供能单元、主控单元、时钟单元和数据采集存储单元；
28.所述供能单元包括第一电路和第二电路，所述第一电路与所述主控单元和所述时钟单元连接，所述第二电路与所述数据采集存储单元连接；所述供能单元用于通过所述第一电路向所述主控单元和所述时钟单元供电，以及通过所述第二电路向所述数据采集存储单元供电；
29.所述时钟单元与所述数据采集存储单元连接，所述时钟单元用于向所述数据采集存储单元提供时间信息；所述数据采集存储单元用于采集和存储海洋信息；
30.所述主控单元包括通信接口；所述通信接口与一上位机无线连接，或者所述通信接口与一上位机通过电缆连接；所述通信接口用于接收所述上位机发送来的上电指令，所述上位机用于生成所述上电指令，并发送给所述通信接口；
31.所述主控单元与所述第二电路连接，所述主控单元用于在接收到所述上位机的上电指令时，控制所述第二电路闭合。
32.本实用新型包括以下优点：
33.本实用新型提供的一种供电可控的海底节点包括：供能单元、主控单元、时钟单元和数据采集存储单元；供能单元包括电源、第一电路和第二电路，第一电路与主控单元和时钟单元连接，第二电路与数据采集存储单元连接；电源分别与第一电路和第二电路连接；电源用于通过第一电路向主控单元和时钟单元供电，以及通过第二电路向数据采集存储单元供电；时钟单元与数据采集存储单元连接，时钟单元用于向数据采集存储单元提供时间信息；数据采集存储单元用于采集和存储海洋信息；主控单元与第二电路连接，主控单元用于控制第二电路的开合。通过本实用新型实施例，实现了对海底节点中数据采集存储单元的供电的控制，从而避免了在长期存储或者长时间运输的过程中，数据采集存储单元对海底节点的电量的浪费。
附图说明
34.图1是本实用新型实施例的一种供电可控的海底节点的结构示意图；
35.图2是本实用新型实施例的一种海底节点的供电管控系统的结构示意图。
具体实施方式
36.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
37.图1示出了本实用新型实施例的一种供电可控的海底节点的结构示意图；如图1所示，本实用新型实施例提供的一种供电可控的海底节点1，包括：供能单元11、主控单元12、时钟单元13和数据采集存储单元14；供能单元11包括电源111、第一电路112和第二电路113，第一电路112与主控单元12和时钟单元13连接，第二电路113与数据采集存储单元14连接；电源111分别与第一电路112和第二电路113连接；电源111用于通过第一电路112向主控单元12和时钟单元13供电，以及通过第二电路113向数据采集存储单元14供电；时钟单元13与数据采集存储单元14连接，时钟单元13用于向数据采集存储单元14提供时间信息；数据采集存储单元14用于采集和存储海洋信息；主控单元12与第二电路113连接，主控单元12用于控制第二电路113的开合。
38.其中，数据采集存储单元14可以用于对海洋中所发生的事件进行记录和采集，并基于记录和采集的信息生成相应的海洋信息；数据采集存储单元 14还可以用于对所生成的海洋信息进行存储。
39.时钟单元13可以用于为海底节点1的海洋信息的采集提供准确的时间信息，时钟单元13可以包括原子钟或者恒温晶振，当然也可以包括其他能够提供准确的时间信息的时钟，本实用新型实施例对此不作限制。
40.具体的，时钟单元13可以与数据采集存储单元14连接，以在数据采集存储单元14采集海洋信息时，提供准确的时间信息。
41.供能单元11可以用于为整个海底节点1提供电能；其中，供能单元11 可以分别为海底节点1中的主控单元12、时钟单元13和数据采集存储单元 14供电。
42.具体的，供能单元11可以电源111、第一电路112和第二电路113；电源111可以与第一电路112连接，第一电路112可以与时钟单元13和主控单元12连接，从而，电源111可以通过第一电路112向时钟单元13和主控单元12供电。
43.当然，由于时钟单元13的启动时间越长，其所提供的时间信息越准确；因此，第一电路112可以处于常闭合状态，以保证时钟单元13始终是处于启动状态的。
44.另外，电源111还可以与第二电路113连接，第二电路113可以与数据采集存储单元14连接，从而，电源111可以通过第二电路113向数据采集存储单元14供电。
45.作为一示例，由于海底节点1在长期存放或长途运输的过程中，数据采集存储单元14是无需运行的，其只需要在海底节点1放入海底后再运行；因此，为了减少海底节点1的不必要的电量的浪费，第二电路113可以是开合状态可控的电路。
46.具体的，可以将主控单元12与第二电路113连接，以由主控单元12控制第二电路113的开合状态。
47.例如：可以在主控单元12中设置一定时上电指令；当主控单元12的系统时间达到
定时上电指令对应的时间时，主控单元12可以控制第二电路113 闭合；从而，供能单元11可以通过闭合状态下的第二电路113向数据采集存储单元14供电。
48.在本实用新型一实施例中，电源111包括锂电池组1111。第一电路112 包括第一子电路1121和第二子电路1122，第一子电路1121分别与锂电池组 1111和主控单元12连接，第二子电路1122分别与锂电池组1111和时钟单元13连接。
49.在实际应用中，海底节点1中的电源111可以为一锂电池组1111，第一电路112可以包括与主控单元12连接的第一子电路1121，和与时钟单元13 连接的第二子电路1122。
50.具体的，第一子电路1121可以连通主控单元12与锂电池组1111，以便锂电池组1111向主控单元12进行供电。第二子电路1122可以连通时钟单元13与锂电池组1111，以便锂电池组1111向时钟单元13进行供电。
51.需要说明的是，第一子电路1121和第二子电路1122可以是处于常闭合状态的。
52.在本实用新型一实施例中，电源111还可以包括电压转换器1112，锂电池组1111与电压转换器1112连接，电压转换器1112与第一电路112和第二电路113连接。
53.在实际应用中，锂电池组1111所提供的电压可能并不适合数据采集存储单元14、主控单元12和时钟单元13；因此，本实用新型实施例中，电源 111还可以包括电压转换器1112。
54.电压转化器可以分别与锂电池组1111和第一电路112连接，以将电压调配至适合主控单元12和时钟单元13的值。同时，电压转换器1112还可以分别与锂电池组1111和第二电路113连接，以将电压调配至适合数据采集存储单元14的值。
55.在本实用新型一实施例中，主控单元12可以包括通信接口121，通信接口121与一上位机无线连接；主控单元12用于在接收到上位机的上电指令时，控制第二电路113闭合。
56.其中，上位机可以是一计算机，该计算可以通过无线的方式与主控单元 12中的通信接口121连接，以便通过通信接口121将针对第二电路113的上电指令发送给主控单元12。具体的，上位机可以部署在陆地上，以便由用户操作，并向节点发送指令。
57.作为一示例，在需要控制第二电路113闭合时，例如：将海底节点1置入海底后，可以在上位机上执行生成上电指令的操作；响应于该操作，上位机可以生成一上电指令，并通过与通信接口121所建立的无线连接，将上电指令发送给通信接口121。
58.主控单元12在接收到上位机发送来的上电指令后，可以控制第二电路 113的闭合，从而使得供能单元11可以通过闭合状态下的第二电路113向数据采集存储单元14供电。
59.在本实用新型另一实施例中，通信接口121也可以与上位机通过电缆连接；通信接口121用于接收上位机通过电缆发送来的上电指令。
60.当上位机生成上电指令后，可以通过与通信接口121之间的电缆将该上电指令发送给通信接口121。
61.在实际应用中，上位机还可以根据用户的操作生成对应的下电指令；例如：当需要控制第二电路113断开时，可以在上位机上执行生成下电指令的操作，响应于该操作，上位机可以生成一下电指令。
62.上位机在生成下电指令后，可以将下电指令通过无线传输的方式或者电缆传输给通信接口121。
63.在本实用新型一实施例中，通信接口121还用于接收上位机发送的下电指令；主控
单元12还用于在接收到下电指令时，控制第二电路113断开。
64.在实际应用中，通信接口121还可以通过与上位机建立的无线连接或者电缆接收上位机发送的下电指令。
65.主控单元12在接收到该下电指令时，可以控制第二电路113断开，从而使得供能单元11不再向数据采集存储单元14供电。
66.在实际应用中，数据采集存储单元14可能会出现异常，此时需要对数据采集存储单元14进行复位；如果直接对整个海底节点1进行复位的话，可能导致时钟单元13也会重置而影响到时钟单元13所提供的时间信息的准确性。
67.因此，本实用新型实施例中，海底节点1还可以包括第三电路15，第三电路15分别与主控单元12和数据采集存储单元14连接；通信接口121还用于接收上位机发送的复位指令；主控单元12还用于在接收到复位指令时，通过第三电路15将复位指令发送至数据采集存储单元14。
68.在实际应用中，上位机还可以根据用户的操作生成对应的复位指令；例如：当需要控制数据采集存储单元14断复位时，可以在上位机上执行生成复位指令的操作，响应于该操作，上位机可以生成一复位指令。
69.上位机在生成复位指令后，可以将复位指令通过无线传输的方式或者电缆传输给通信接口121。
70.主控单元12的通信接口121在接收到上位机发送来的复位指令后，主控单元12中的芯片122(例如：低功耗单片机芯片)可以通过第三电路15 将复位指令发送至数据采集存储单元14，以便对数据采集存储单元14进行复位。
71.数据采集存储单元14在接收到复位指令后，可以进行复位；具体的，数据采集存储单元14中可以包括有mcu(microcontroller unit，微主控单元12)，数据采集存储单元14中的mcu响应于复位指令，可以对数据采集存储单元14进行复位操作。
72.在本实用新型一实施例中，数据采集存储单元14也可以与主控单元12 连接，数据采集存储单元14还用于将海洋信息发送至主控单元12；主控单元12还用于通过通信接口121将海洋信息发送至上位机。
73.在实际应用中，数据采集存储单元14还可以与主控单元12连接，以便在生成海洋信息时，将海洋信息通过主控单元12的通信接口121转发至上位机；例如：数据采集存储单元14可以通过第三电路15将海洋信息发送给主控单元12。
74.作为一示例，数据采集存储单元14也可以针对数据采集存储单元14本身采集的状态信息(例如：数据采集存储单元14的工作状态)；然后，将该状态信息通过主控单元12的通信接口121转发至上位机；以便上位机处的用户可以根据数据采集存储单元14的状态信息，判断是否需要执行操作来在上位机生成针对数据采集存储单元14的复位指令；例如：数据采集存储单元14可以通过第三电路15将针对数据采集存储单元14本身采集的状态信息发送给主控单元12。
75.在本实用新型一实施例中，主控单元12还与时钟单元13连接，主控单元12还用于获取时钟单元13和供能单元11的状态信息，以及通过通信接口121将状态信息发送至上位机。
76.在实际应用中，时钟单元13也可以与主控单元12；以便主控单元12 可以将时钟单
元13的状态信息转发至上位机；具体的，主控单元12的芯片 122可以按照预设时间间隔从时钟单元13获取时钟单元13的状态信息(例如：时间信息)；然后，主控单元12的芯片122可以通过通信接口121将时钟单元13的状态信息发送至上位机。其中，预设时间间隔可以根据实际情况设定，本实用新型实施例对此不作限制。
77.同时，主控单元12还可以从供能单元11获取供能单元11的状态信息，并将供能单元11的状态信息转发至上位机；具体的，主控单元12的芯片122 可以按照预设时间间隔从供能单元11获取供能单元11的状态信息(例如：剩余电量)；然后，主控单元12的芯片122可以通过通信接口121将供能单元11的状态信息发送至上位机。
78.作为一示例，电压转换器1112可以包括一低功耗电源转换芯片，低功耗电源转换芯片可以将锂电池组1111输出的电压转换为5v和两路3.7v，输出一路3.7v连接第一子电路1121来为主控单元12提供稳定且不间断的电能，输出另一路3.7v连接第二子电路1122来为时钟单元13提供稳定且不间断的电能。
79.第二子电路1122中可以包括一低压差线性稳压器芯片，以将锂电池组 1111传输来的3.7v电压降低至3.3v并提供给时钟单元13。
80.输出5v连接第二电路113来为数据采集存储单元14提供电能，第二电路113受主控单元12的控制而开合。
81.主控单元12可以通过单片机io口输出控制指令(例如：上电指令、下电指令、复位指令)。
82.第二电路113可以由一组nmos和pmos管组成，从而受主控单元12的控制而开合，从而实现对数据采集存储单元14的上电和掉电。
83.第三电路15可以由nmos管组成，从而将主控单元12的复位指令发送给数据采集存储单元14的muc，以便实现对数据采集存储单元14的复位操作。
84.主控单元12中的通信接口121可以采用rs-485来实现与上位机的信息交互。
85.上位机中可以预先部署一软件，并设置上位机与通新街口的通信协议，以便上位机向主控单元12下发控制指令，从而实现对数据采集存储单元14 的上电、掉电、复位等操作。
86.在实际应用中，可以预先检查上位机和主控单元12输入的控制指令是否正确，并检查通信接口121给主控单元12的芯片122所发送的指令，来查看主控单元12能否正确的接收指令。同时，还可以通过实验，来查看数据采集存储单元14能否在海底节点1接收到控制指令时，进行相应的操作；且在进行相应的操作时，时钟单元13是否始终保持正常的供电。
87.在本实用新型一实施例中，还提供了一种海底节点的供电管控系统，该系统可以包括上位机和如上的海底节点。
88.如图2，示出了本实用新型实施例的一种海底节点的供电管控系统0的结构示意图，可以包括上位机2和海底节点1。
89.其中，海底节点1可以包括供能单元、主控单元、时钟单元和数据采集存储单元；
90.供能单元包括第一电路和第二电路，第一电路与主控单元和时钟单元连接，第二电路与数据采集存储单元连接；供能单元用于通过第一电路向主控单元和时钟单元供电，以及通过第二电路向数据采集存储单元供电；
91.时钟单元与数据采集存储单元连接，时钟单元用于向数据采集存储单元提供时间
信息；数据采集存储单元用于采集和存储海洋信息；
92.主控单元包括通信接口；通信接口与一上位机2无线连接，或者通信接口与一上位机2通过电缆连接；通信接口用于接收上位机2发送来的上电指令，上位机2用于生成上电指令，并发送给通信接口；
93.主控单元与第二电路连接，主控单元用于在接收到上位机2的上电指令时，控制第二电路闭合。
94.本实用新型实施例中，一种供电可控的海底节点包括：供能单元、主控单元、时钟单元和数据采集存储单元；供能单元包括电源、第一电路和第二电路，第一电路与主控单元和时钟单元连接，第二电路与数据采集存储单元连接；电源分别与第一电路和第二电路连接；电源用于通过第一电路向主控单元和时钟单元供电，以及通过第二电路向数据采集存储单元供电；时钟单元与数据采集存储单元连接，时钟单元用于向数据采集存储单元提供时间信息；数据采集存储单元用于采集和存储海洋信息；主控单元与第二电路连接，主控单元用于控制第二电路的开合。通过本实用新型实施例，实现了对海底节点中数据采集存储单元的供电的控制，从而避免了在长期存储或者长时间运输的过程中，数据采集存储单元对海底节点的电量的浪费。
95.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
96.以上对本实用新型所提供的一种供电可控的海底节点和一种海底节点的供电管控系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
技术特征：1.一种供电可控的海底节点，其特征在于，所述海底节点包括：供能单元、主控单元、时钟单元和数据采集存储单元；所述供能单元包括电源、第一电路和第二电路，所述第一电路与所述主控单元和所述时钟单元连接，所述第二电路与所述数据采集存储单元连接；所述电源分别与所述第一电路和所述第二电路连接；所述电源用于通过所述第一电路向所述主控单元和所述时钟单元供电，以及通过所述第二电路向所述数据采集存储单元供电；所述时钟单元与所述数据采集存储单元连接，所述时钟单元用于向所述数据采集存储单元提供时间信息；所述数据采集存储单元用于采集和存储海洋信息；所述主控单元与所述第二电路连接，所述主控单元用于控制所述第二电路的开合。2.根据权利要求1所述的海底节点，其特征在于，所述主控单元包括通信接口，所述通信接口与一上位机无线连接；所述主控单元用于在接收到所述上位机的上电指令时，控制所述第二电路闭合。3.根据权利要求1所述的海底节点，其特征在于，所述主控单元包括通信接口，所述通信接口与一上位机通过电缆连接；所述通信接口用于接收上位机通过所述电缆发送来的上电指令；所述主控单元用于在接收到所述上位机的上电指令时，控制所述第二电路闭合；所述通信接口还用于接收所述上位机发送的下电指令；所述主控单元还用于在接收到所述下电指令时，控制所述第二电路断开。4.根据权利要求2-3任一项所述的海底节点，其特征在于，所述海底节点还包括第三电路，所述第三电路分别与所述主控单元和所述数据采集存储单元连接；所述通信接口还用于接收所述上位机发送的复位指令；所述主控单元还用于在接收到所述上位机发送的下电指令时，通过所述第三电路将所述复位指令发送至所述数据采集存储单元。5.根据权利要求4所述的海底节点，其特征在于，所述数据采集存储单元还与所述主控单元连接，所述数据采集存储单元还用于将所述海洋信息发送至所述主控单元；所述主控单元还用于通过所述通信接口将所述海洋信息发送至所述上位机。6.根据权利要求4所述的海底节点，其特征在于，所述主控单元还与所述时钟单元连接，所述主控单元还用于获取所述时钟单元和所述供能单元的状态信息，以及通过所述通信接口将所述状态信息发送至所述上位机。7.根据权利要求1所述的海底节点，其特征在于，所述电源包括锂电池组。8.根据权利要求7所述的海底节点，其特征在于，所述第一电路包括第一子电路和第二子电路，所述第一子电路分别与所述锂电池组和所述主控单元连接，所述第二子电路分别与所述锂电池组和所述时钟单元连接。9.根据权利要求7所述的海底节点，其特征在于，所述电源还包括电压转换器，所述锂电池组与所述电压转换器连接，所述电压转换器与所述第一电路和所述第二电路连接。10.一种海底节点的供电管控系统，其特征在于，所述系统包括：
上位机和海底节点；其中，所述海底节点包括供能单元、主控单元、时钟单元和数据采集存储单元；所述供能单元包括第一电路和第二电路，所述第一电路与所述主控单元和所述时钟单元连接，所述第二电路与所述数据采集存储单元连接；所述供能单元用于通过所述第一电路向所述主控单元和所述时钟单元供电，以及通过所述第二电路向所述数据采集存储单元供电；所述时钟单元与所述数据采集存储单元连接，所述时钟单元用于向所述数据采集存储单元提供时间信息；所述数据采集存储单元用于采集和存储海洋信息；所述主控单元包括通信接口；所述通信接口与一上位机无线连接，或者所述通信接口与一上位机通过电缆连接；所述通信接口用于接收所述上位机发送来的上电指令，所述上位机用于生成所述上电指令，并发送给所述通信接口；所述主控单元与所述第二电路连接，所述主控单元用于在接收到所述上位机的上电指令时，控制所述第二电路闭合。
技术总结本实用新型提供了一种供电可控的海底节点和一种海底节点的供电管控系统，海底节点包括：供能单元、主控单元、时钟单元和数据采集存储单元；供能单元包括电源、第一电路和第二电路，第一电路与主控单元和时钟单元连接，第二电路与数据采集存储单元连接；电源分别与第一电路和第二电路连接；电源用于通过第一电路向主控单元和时钟单元供电，以及通过第二电路向数据采集存储单元供电；时钟单元与数据采集存储单元连接，时钟单元用于向数据采集存储单元提供时间信息；数据采集存储单元用于采集和存储海洋信息；主控单元与第二电路连接，主控单元用于控制第二电路的开合。通过本实用新型实施例，实现了对海底节点中数据采集存储单元的供电的控制。供电的控制。供电的控制。
技术研发人员：任文静 袁辰 王浩 符明辉 乔哲
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司
技术研发日：2022.06.30
技术公布日：2022/12/16
