適用于主動拖曳發射陣的通信總線設計

王鑫淦，杜選民，尹子源

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適用于主動拖曳發射陣的通信總線設計

王鑫淦，杜選民，尹子源

(上海船舶電子設備研究所，上海201108)

主動拖曳發射陣工作環境苛刻，對功率模塊的可靠性要求較高，需要合適的通信總線對發射陣內各功率模塊進行實時監控。文章提出了一種適用于主動拖曳發射陣的通信總線方案，該總線方案能在復雜電磁環境下無誤碼通信，實現對各功率模塊的狀態監控。通過拖曳發射陣湖上和海上性能試驗，驗證了該總線方案的可行性和穩健性。

主動拖曳發射陣；功率模塊監控；通信總線；RS485網絡

0 引言

主動發射陣是主動拖曳式聲吶中的重要組成部分，其內部含有數十個功率放大模塊，用來驅動發射換能器，如圖1所示[1]。

由于發射陣受拖曳這一形式的限制，其可用空間小、散熱環境差。然而功率模塊屬于大功率電子設備，在如此惡劣的環境下工作，其可靠性對整個發射陣的正常運行起到至關重要的作用。為此，有必要對功率模塊進行實時監測。一般情況下，主動拖曳發射陣中功率模塊的個數在幾十到上百不等，因此需要設計一種合適的通信總線對各功率模塊進行監控。

圖1 主動拖曳式聲吶示意圖

1 網絡選擇

現行的工業網絡可分為三類：HART(Highway Addressable Remote Transducer)網絡、現場總線網絡和RS485網絡。

HART網絡：HART是由艾默生提出的一個過渡性總線標準[2]，主要在4~20 mA電流信號上面疊加數字信號，物理層采用BELL2022頻移鍵控技術。但此協議不是一個開放的標準。從長遠來看，由于HART通信速率低、組網困難、成本高等原因，其應用前景呈逐年下滑的態勢。……