CN108831139A - 基于多缆通信的近海环境监测数据传输系统 - Google Patents

Abstract

基于多缆通信的近海环境监测数据传输系统。本发明公开了有缆遥控潜器、载人深潜器、自主水下潜器、水下滑翔机等观测技术可以实现海底的现场观测，但是受海况、能源等技术限制，无法进行连续长期的观测。本发明包括显示器、上位机、岸上集成箱、水下核心仓和电源数据传输电缆。岸上集成箱包括岸上核心板、岸上底板和岸上核心板总线。岸上底板包括岸上通讯电路、USB电路、岸上电源电路、程序下载调试电路、岸上显示电路和外部通讯电路。水下核心仓包括水下核心板、水下底板和水下核心板总线。水下底板包括水下通讯电路、数据采集电路、水下电源电路和水下程序下载调试电路。本发明能够实现多个水下传感器数据的传输，且即能够接收模拟信号又能够接收数字信号。

Description

基于多缆通信的近海环境监测数据传输系统

技术领域

本发明属于海洋环境监测技术领域，具体涉及一种基于多缆通信的近海环境监测数据传输系统。

背景技术

近海环境监测数据传输系统是对离陆地较近的海域进行监测。传统的海洋环境监测方法是通过调查船舶或者利用绞车，将采样器或者组合测量仪器(如温盐深仪、海流仪、水下摄像机等)投放至水下进行水样采集及测量。由于该方法易于操作、成本低，便成为海洋调查的主要技术手段，但是该方法有很大的不足：测量时间短，一些指标获取困难，无法真实反应水下的变化情况，使得测量数据失去科学性。随着科学技术的发展，衍生出了一些新的海洋环境监测技术，如海面浮标、卫星遥感、海底原位观测、水下自主导航等，虽然在一定程度上丰富了海洋环境监测手段，但是仍然存在一定的技术缺陷：1、航空或卫星遥测等观测技术大都只能观测到海洋表面的状况却了解不到海洋内部的情况。2、有缆遥控潜器(ROV)、载人深潜器(HOV)、自主水下潜器(AUV)、水下滑翔机等观测技术可以实现海底的现场观测，但是受海况、能源等技术限制，无法进行连续长期的观测。3、海底观测站、水下锚系观测装置等海底原位观测技术，虽然可不受海况的影响，但是受能源供应的限制，往往布放十几天或几个月就要进行回收，且测量数据也只能在回收后才能进行获取分析，实时性差，另外无法实时了解仪器在水下工作状态，从而设备故障无法及时处理。4、锚泊的中继浮标、声学遥测等技术通过卫星或无线电进行近似实时数据的传输，但是由于传输能力受限，只允许传输有限的数据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多缆通信的近海环境监测数据传输系统。

本发明包括显示器、上位机、岸上集成箱、水下核心仓和电源数据传输电缆。岸上集成箱包括岸上核心板、岸上底板和岸上核心板总线。所述的岸上底板包括岸上通讯电路、USB电路、岸上电源电路、程序下载调试电路、岸上显示电路和外部通讯电路。岸上电源电路通过第一岸上电源转换模块、第二岸上电源转换模块和岸上降压芯片为岸上核心板、岸上通讯电路、USB电路、程序下载调试电路、岸上显示电路、外部通讯电路。USB电路通过岸上核心板总线与岸上核心板连接。USB电路通过第一USB连接器连接鼠标或U盘。岸上程序下载调试电路通过岸上核心板总线与岸上核心板连接，通过第二USB连接器为岸上核心板烧录程序。外部通讯电路通过第一岸上电平转换芯片和第二岸上电平转换芯片连接岸上核心板与上位机。岸上显示电路通过数模转换器将岸上核心板传输来的模拟信号转换为数字信号后通过VGA接口座传输给显示屏。岸上显示电路通过显示连接排座与岸上核心板相连。岸上通讯电路通过第一岸上通讯芯片、第二岸上通讯芯片将水下核心仓传输来的数据通过岸上核心板总线传输给岸上核心板。

所述的水下核心仓包括水下核心板、水下底板和水下核心板总线。水下底板包括水下通讯电路、数据采集电路、水下电源电路和水下程序下载调试电路。水下电源电路通过第一水下电源转换模块、第二水下电源转换模块、第三水下电源转换模块、第四水下电源转换模块及第五水下电源转换模块为水下核心板、水下通讯电路、数据采集电路及水下程序下载调试电路供电。水下通讯电路通过第一水下通讯芯片、第二水下通讯芯片将水下核心板传输来的数据，并通过电源数据传输电缆与岸上通讯电路连接。岸上核心板及水下核心板均采用型号为EM9170的工控主板。

所述的数据采集电路包括模拟信号采集单元、第一数字信号采集单元和第二数字信号采集单元。模拟信号采集单元包括双运算放大器和第三水下接插件。双运算放大器包括第一运算放大器和第二运算放大器。第一运算放大器的正向供电端接水下电源电路的5V输出端，反向供电端接第一数字地线，反相输入端、输出端与电阻R41的两端分别相连，正相输出端接电阻R35及电阻R39的一端。电阻R39的另一端接第一数字地线。电阻R35的另一端接第三水下接插件的2引脚。第二运算放大器的反相输入端、输出端与电阻R42的两端分别相连，正相输出端接电阻R36及电阻R40的一端。电阻R40的另一端接第一数字地线。电阻R36的另一端接第三水下接插件的1引脚。第一运算放大器的输出端为数据采集电路的第一模拟信号输出端。第二运算放大器的输出端为数据采集电路的第二模拟信号输出端。数据采集电路的第一模拟信号输出端及第二模拟信号输出端均与水下核心板总线相连。

所述的第一数字信号采集单元包括第一水下电平转换芯片和第四水下接插件。第一水下电平转换芯片的型号为MAX232DRG4。第一水下电平转换芯片的1引脚接普通电容C54的一端，2引脚接普通电容C57的一端，3引脚连接普通电容C54的另一端。普通电容C57的另一端接水下电源电路的5V输出端。第一水下电平转换芯片的4引脚接普通电容C58的一端，5引脚接普通电容C58的另一端，6引脚接普通电容C59的一端，普通电容C59的另一端接第一数字地线。第一水下电平转换芯片的13引脚接第十九保险丝的一端，14引脚接第十八保险丝的一端，15引脚接第一数字地线及普通电容C55的一端，16引脚接水下电源电路的5V输出端及普通电容C55的另一端。第十八保险丝、第十九保险丝的另一端与电阻R43、电阻R44的一端分别相连。电阻R43、电阻R44的另一端与瞬态二极管D11、瞬态二极管D15的一端分别相连，还与第四水下接插件的4、6引脚分别相连。瞬态二极管D11、瞬态二极管D15的另一端均接第四水下接插件的2引脚及第一数字地线。第四水下接插件的1引脚接瞬态二极管D16、瞬态二极管D17的一端及第一数字地线，3引脚接瞬态二极管D17的另一端及电阻R46的一端，5引脚接瞬态二极管D16的另一端及电阻R45的一端。电阻R45、电阻R46的另一端与第二十一保险丝、第二十二保险丝的一端分别相连。第二十一保险丝的另一端为数据采集电路的第二数字信号接收端。第二十二保险丝的另一端为数据采集电路的第二数字信号发送端。第一水下电平转换芯片的11引脚为数据采集电路的第四数字信号发送端，12引脚为数据采集电路的第四数字信号接收端。数据采集电路的第二数字信号接收端、第四数字信号发送端、第四数字信号发送端及第四数字信号接收端均与水下核心板总线相连。

所述的第二数字信号采集单元包括第二水下电平逻辑芯片、第三水下电平逻辑芯片、第一接口芯片、第二接口芯片和第五水下接插件。第二水下电平逻辑芯片及第三水下电平逻辑芯片型号均为MM74HCT14MTCX。第一接口芯片及第二接口芯片的型号均为SN75LBC184DR。第二水下电平逻辑芯片的2引脚与3引脚相连，9引脚与10引脚相连。第二水下电平逻辑芯片的4引脚接普通二极管VD3的负极及电阻R48的一端，5引脚接普通二极管VD3的正极及电阻R48的另一端及普通电容C60的一端。普通电容C60的另一端接第一数字地线。第二水下电平逻辑芯片的6引脚接第一接口芯片的2及3引脚，8引脚接第一接口芯片的4引脚。第一接口芯片的1引脚接电阻R47的一端，8引脚接电阻R47的另一端、普通电容C61、普通电容C62、第一接口芯片的8引脚的一端及水下电源电路的5V输出端。普通电容C61、普通电容C62的另一端均接第一数字地线。第一接口芯片的6引脚连接电阻R49、电阻R51、瞬态二极管D18的一端及第五水下接插件的4引脚，7引脚接电阻R52、瞬态二极管D19的一端、电阻R49的另一端及第五水下接插件的2引脚。电阻R52、瞬态二极管D18及瞬态二极管D19均接第一数字地线。电阻R51的另一端接水下电源电路的5V输出端。

所述第三水下电平逻辑芯片的2引脚与3引脚相连，9引脚与10引脚相连。第三水下电平逻辑芯片的4引脚接普通二极管VD4的负极及电阻R54的一端，5引脚接普通二极管VD4的正极及电阻R54的另一端及普通电容C63的一端。普通电容C63的另一端接第一数字地线。第三水下电平逻辑芯片的6引脚接第二接口芯片的2及3引脚，8引脚接第二接口芯片的4引脚。第二接口芯片的1引脚接电阻R53的一端，8引脚接电阻R53的另一端、普通电容C64、普通电容C65的一端、第二接口芯片的8引脚及水下电源电路的5V输出端。普通电容C64、普通电容C64的另一端均接第一数字地线。第二接口芯片的6引脚接电阻R57、电阻R55、瞬态二极管D20的一端及第五水下接插件的3引脚，7引脚接电阻R56、瞬态二极管D21的一端、电阻R57的另一端及第五水下接插件的1引脚。电阻R56、瞬态二极管D20及瞬态二极管D21均接第一数字地线。电阻R55的另一端接水下电源电路的5V输出端。第二水下电平逻辑芯片的1引脚与11引脚相连，作为数据采集电路的第三数字信号发送端。第一接口芯片的8引脚为数据采集电路的第三数字信号接收端。第三水下电平逻辑芯片的1引脚与11引脚相连，作为数据采集电路的第一数字信号发送端。第二接口芯片的8引脚为数据采集电路的第一数字信号接收端。数据采集电路的第三数字信号接收端、第三数字信号接收端、第一数字信号发送端及第一数字信号接收端均与数据采集电路相连。

进一步地，所述数据采集电路内的第三水下接插件、第四水下接插件及第五水下接插件均与监测传感器组连接。监测传感器组包括水压传感器、水位传感器、流速传感器和水质组合传感器。

进一步地，所述的岸上电源电路包括第一岸上电源转换模块、第二岸上电源转换模块、岸上降压芯片、第一岸上接插件、普通二极管VD1、瞬态二极管D1和第一LED指示灯。第一岸上电源转换模块及第二岸上电源转换模块均采用的型号为BSD2S05的DC/DC电源模块。岸上降压芯片采用型号为AMS111.3的低压差线性稳压芯片。第一岸上接插件与外部24V电压连接。第一岸上接插件的一个接线端接第一保险丝的一端，另一个接线端接电源地线。第一保险丝的另一端接第一岸上电源转换模块、第二岸上电源转换模块的2引脚、压敏电阻R6、电阻R7、瞬态二极管D1的一端、电解电容E1的正极及普通二极管VD1的负极。电阻R7的另一端连接第一LED指示灯的正极。瞬态二极管D1、压敏电阻R6的另一端、普通二极管VD1的正极、电解电容E1的负极、第一LED指示灯的负极均接电源地线。

所述第一岸上电源转换模块、第二岸上电源转换模块的1引脚均接电源地线，3引脚均接第一数字地线，4引脚与第十二保险丝、第二保险丝的一端分别相连。第十二保险丝、第二保险丝的另一端均接岸上降压芯片的3引脚、普通电容C7的一端及电解电容E2的正极。岸上降压芯片的2引脚接电解电容E10的正极及普通电容C19的一端，1引脚接普通电容C7、普通电容C18的另一端、电解电容E2、电解电容E10的负极及第一数字地线。第十二保险丝、第二保险丝远离第一岸上电源转换模块、第二岸上电源转换模块的那端为岸上电源电路的5V输出端。岸上降压芯片的2引脚为岸上电源电路的3.3V输出端。岸上电源电路的5V输出端与0欧电阻的一端相连。0欧电阻的另一端为岸上电源电路的隔离5V电压端。

进一步地，所述的岸上通讯电路包括第一岸上通讯芯片、第二岸上通讯芯片、岸上电平逻辑芯片和岸上接插件。第一岸上通讯芯片及第二岸上通讯芯片的型号为PCA82C250T。第一岸上通讯芯片、第二岸上通讯芯片的1引脚与岸上电平逻辑芯片的16引脚、13引脚分别相连，4引脚与岸上电平逻辑芯片的15引脚、14引脚分别相连，3引脚与普通电容C1、普通电容C3的一端分别相连，且均接岸上电源电路的5V输出端，2引脚与普通电容C1、普通电容C3的另一端分别相连，且均接地。第一岸上通讯芯片的6引脚接电阻R2的一端，7引脚接电阻R2的另一端，8引脚接电阻R3的一端。电阻R3的另一端接第一数字地线。第二岸上通讯芯片的6引脚接电阻R4的一端、7引脚接电阻R4的另一端、8引脚接电阻R5的一端。电阻R5的另一端连接第一数字地线。岸上电平逻辑芯片的1引脚、10引脚及19引脚均接第一数字地线，20引脚连接岸上电源电路的3.3V输出端。第二岸上通讯芯片的6、7引脚、第一岸上通讯芯片的6、7引脚与岸上接插件的1、2、3、4分别相连。电平逻辑芯片的6引脚作为岸上通讯电路的第一CAN通讯发送端，7引脚作为岸上通讯电路的第一CAN通讯接收端，4引脚作为岸上通讯电路的第二CAN通讯发送端，5引脚作为岸上通讯电路的第二CAN通讯接收端。

进一步地，所述的岸上显示电路包括VGA插接单元、显示连接单元和处理单元。VGA插接单元包括VGA接口座、第一二极管芯片、第二二极管芯片和第三二极管芯片。第一二极管芯片、第二二极管芯片及第三二极管芯片的型号均为BAV99LT1的二极管芯片。VGA接口座的11、12、13、14引脚与电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24的一端分别相连，5、6、7、8、10引脚、电阻R21、电阻R22、电阻R23及电阻R24的另一端均接第二数字地线。VGA接口座的4引脚接电阻R28的一端。电阻R28的另一端第二数字地线。VGA接口座的1引脚接电阻R30的一端及第一二极管芯片的3引脚，2引脚接电阻R31的一端及第二二极管芯片的3引脚，3引脚接电阻R32的一端及第三二极管芯片的3引脚。第一二极管芯片、第二二极管芯片、第三二极管芯片的1引脚、电阻R30、电阻R31及电阻R32的另一端均接第二数字地线。第一二极管芯片、第二二极管芯片及第三二极管芯片的2引脚均接岸上电源电路的隔离5V电压端。

所述的显示连接单元包括显示连接排座。显示连接排座采用FFC排座。连接排座的2引脚、3引脚、4引脚、7引脚至11引脚、13引脚至18引脚、21引脚至25引脚、27引脚与普通电容C22、普通电容C24、普通电容C26、普通电容C36、普通电容C34、普通电容C32、普通电容C30、普通电容C28、普通电容C21、普通电容C23、普通电容C25、普通电容C27、普通电容C29、普通电容C31、普通电容C38、普通电容C40、普通电容C39、普通电容C37、普通电容C35、普通电容C33的一端分别相连。普通电容C22、普通电容C24、普通电容C26、普通电容C36、普通电容C34、普通电容C32、普通电容C30、普通电容C28、普通电容C21、普通电容C23、普通电容C25、普通电容C27、普通电容C29、普通电容C31、普通电容C38、普通电容C40、普通电容C39、普通电容C37、普通电容C35及普通电容C33的另一端均接第二数字地线。显示连接排座的1、5、12、19、26、32、35及40引脚均接第二数字地线，33及34引脚均接电解电容E15的正极、普通电容C47及电感L4的一端。电解电容E15的负极及普通电容C47的另一端均与电感L5的一端相连并接第一数字地线。电感L4的的另一端接电解电容E16的正极及岸上电源电路的隔离5V电压端。电感L5的另一端与电解电容E16的负极相连并接第二数字地线。显示连接排座与岸上核心板的显示排座通过排线连接。

所述的处理单元包括逻辑芯片和数模转换器U10。数模转换器U10采用型号为ADV7123KSTZ140的数模转换芯片。逻辑芯片采用型号为SN74HC245PWR的逻辑芯片。数模转换器U10的1、2、3、4、14、15、16、17、18、25、26、27、31、33、39、40、41、42及43引脚均接第二数字地线，12引脚接电阻R33的一端，13、29、30、38引脚及电阻R33的另一端均接普通电容C43、普通电容C43的一端及岸上电源电路的隔离5V电压端。普通电容C43、普通电容C43的另一端均接。数模转换器U10的35引脚接普通电容C42的一端，36引脚连接普通电容C41的一端，37引脚连接电阻R29的一端。普通电容C42及普通电容C41的另一端均接岸上电源电路的隔离5V电压端。电阻R29的另一端接第二数字地线。数模转换器U10的24引脚接电阻R20、电阻R25及电阻R27的一端。电阻R20的另一端接逻辑芯片的4引脚及电阻R26的一端。电阻R26的另一端接显示连接排座的2引脚。电阻R25、电阻R27的另一端与逻辑芯片的16、15引脚分别相连。逻辑芯片的5引脚与16引脚连接在一起。逻辑芯片的10及19引脚与普通电容C20的一端相连并接第二数字地线，1及20引脚均与普通电容C20的另一端相连并接电源电路的隔离5V电压端。模转换器U10的5引脚至10引脚与显示连接排座的13引脚至18引脚，11引脚接显示连接排座的27引脚，19引脚至23引脚接显示连接排座的21引脚至25引脚，28引脚接第三二极管芯片的3引脚，32引脚接第二二极管芯片的3引脚，34引脚接第一二极管芯片的3引脚，44引脚至48引脚连接显示连接排座的7引脚至11引脚。逻辑芯片的18引脚接VGA接口座的14引脚，17引脚接VGA接口座的13引脚，2引脚接显示连接排座的4引脚，3引脚接显示连接排座的3引脚。电阻R26的远离逻辑芯片的那端接显示连接排座的2引脚。

进一步地，所述的外部通讯电路包括第一分通讯单元和第二分通讯单元。第一分通讯单元包括第一岸上电平转换芯片和第二双9针D-Sub连接器。所述的第一岸上电平转换芯片采用型号为MAX232DRG4的RS232芯片。第一岸上电平转换芯片的2引脚接普通电容C6的一端。普通电容C6的另一端接岸上电源电路的5V输出端。第一岸上电平转换芯片的1引脚接普通电容C4的一端，3引脚连接普通电容C4的另一端，4引脚连接普通电容C8的一端，5引脚连接普通电容C8的另一端，6引脚连接普通电容C9的一端。普通电容C9的另一端接第一数字地线。第一岸上电平转换芯片的15引脚与普通电容C5的一端相连并接第一数字地线，16引脚接普通电容C5的另一端及岸上电源电路的5V输出端，13引脚接第四保险丝的一端，14引脚连接第三保险丝的一端。第三保险丝、第四保险丝的另一端与电阻R8、电阻R9的一端分别相连。电阻R8的另一端接瞬态二极管D3的一端及第二双9针D-Sub连接器的3引脚。电阻R9的另一端接瞬态二极管D2的一端及第二双9针D-Sub连接器的2引脚。第二双9针D-Sub连接器的15引脚、瞬态二极管D2及瞬态二极管D3的另一端均接第一数字地线。第二双9针D-Sub连接器的12引脚接瞬态二极管D9及电阻R15的一端，13引脚接瞬态二极管D8及电阻R17的一端。第二双9针D-Sub连接器的5引脚、瞬态二极管D8及瞬态二极管D9的另一端均接第一数字地线。电阻R15的另一端接第八保险丝的一端。电阻R17的另一端接第十保险丝的一端。第十保险丝的另一端为外部通讯电路的第二UART通讯发送端。第八保险丝的另一端为外部通讯电路的第二UART通讯接收端。第一岸上电平转换芯片的11引脚为外部通讯电路的第四UART通讯发送端，12引脚为外部通讯电路的第四UART通讯接收端。

所述的第二分通讯单元包括第二岸上电平转换芯片和第一双9针D-Sub连接器。第二岸上电平转换芯片采用型号为MAX232DRG4的RS232芯片。第二岸上电平转换芯片的2引脚接普通电容C13的一端。普通电容C13的另一端接岸上电源电路的5V输出端。第二岸上电平转换芯片的1引脚接普通电容C11的一端，3引脚接普通电容C11的另一端，4引脚接普通电容C16的一端，5引脚连接普通电容C16的另一端，6引脚连接普通电容C17的一端。普通电容C17的另一端接第一数字地线。第二岸上电平转换芯片的15引脚与普通电容C12的一端相连并接第一数字地线，16引脚接普通电容C12的另一端及岸上电源电路的5V输出端，13引脚接第六保险丝的一端，14引脚连接第五保险丝的一端。第五保险丝、第六保险丝的另一端与电阻R11、电阻R12的一端分别相连。电阻R11的另一端接瞬态二极管D5的一端及第一双9针D-Sub连接器的3引脚。电阻R12的另一端接瞬态二极管D4的一端及第一双9针D-Sub连接器的2引脚。第一双9针D-Sub连接器的5引脚、瞬态二极管D4及瞬态二极管D5的另一端均接第一数字地线。第二岸上电平转换芯片的7引脚接第七保险丝的一端，8引脚连接第九保险丝的一端。第七保险丝、第九保险丝的另一端与电阻R14、电阻R16的一端分别相连。电阻R14的另一端接瞬态二极管D7的一端及第一双9针D-Sub连接器的13引脚。电阻R16的另一端接瞬态二极管D6的一端及第一双9针D-Sub连接器的12引脚。第一双9针D-Sub连接器的15引脚、瞬态二极管D6及瞬态二极管D7的另一端均接第一数字地线。第二岸上电平转换芯片的11引脚为外部通讯电路的第三UART通讯发送端，12引脚为外部通讯电路的第三UART通讯接收端，10引脚为外部通讯电路的第一UART通讯发送端，9引脚为外部通讯电路的第一UART通讯接收端。

进一步地，所述的岸上核心板总线由第一双排针、第二双排针和纽扣电池。纽扣电池的正极接第二双排针的29引脚及普通电容C2的一端，负极接普通电容C2的另一端及第一数字地线。第二双排针的30引脚接电阻R1的一端。电阻R1另一端接第一数字地线。第二双排针的33引脚接岸上通讯电路的第一CAN通讯接收端，34引脚接岸上通讯电路的第一CAN通讯发送端，35引脚接岸上通讯电路的第二CAN通讯接收端，36引脚接岸上通讯电路的第二CAN通讯发送端，3引脚接岸上程序下载调试电路的供电端。

所述第一双排针的23引脚接USB电路的第一USB正向通讯端USB1 HD+，24引脚接USB电路的第一USB反向通讯端USB1 HD-，27引脚接岸上程序下载调试电路的OTG正向通讯端，28引脚接岸上程序下载调试电路的OTG反向通讯端，11引脚接岸上程序下载调试电路的ID传输通讯端，13引脚接外部通讯电路的第一UART通讯接收端，14引脚接外部通讯电路的第一UART通讯发送端，21引脚接外部通讯电路的第二UART通讯接收端，22引脚接外部通讯电路的第二UART通讯发送端，25引脚接外部通讯电路的第三UART通讯接收端，26引脚接外部通讯电路的第三UART通讯发送端，29引脚接外部通讯电路的第四UART通讯接收端，30引脚接外部通讯电路的第四UART通讯发送端。第一双排针、第二双排针与岸上核心板上的两个双排座分别插接。

进一步地，所述的水下电源电路包括第一水下电源转换模块、第二水下电源转换模块、第三水下电源转换模块、第四水下电源转换模块、第五水下电源转换模块、第二LED指示灯、第一水下接插件和第二水下接插件。第一水下电源转换模块及第二水下电源转换模块均采用的型号为BS-24S12的DC/DC电源模块。第三水下电源转换模块及第四水下电源转换模块均采用的型号为BSD2S05的DC/DC电源模块。第五水下电源转换模块采用型号为AMS111.3的低压差线性稳压芯片。第一水下接插件与外部24V电压相连。第一水下接插件的一个接线端接第十三保险丝的一端。第十三保险丝的另一端接压敏电阻R37、电阻R38、瞬态二极管D10、第十五保险丝、第十六保险丝的一端、普通二极管VD2的负极、电解电容E4的正极、第一水下电源转换模块及第二水下电源转换模块的2引脚。电阻R38的另一端接第二LED指示灯的正极。第一水下接插件的另一个接线端、压敏电阻R37、瞬态二极管D10的另一端、第二LED指示灯的负极、普通二极管VD2的正极、电解电容E4的负极、第一水下电源转换模块及第二水下电源转换模块的1引脚均接电源地线。第十五保险丝的另一端接电解电容E6的正极及第二水下接插件的9引脚。第十六保险丝的另一端接电解电容E7的正极及第二水下接插件的5引脚。电解电容E6、电解电容E7的负极、第一水下电源转换模块、第二水下电源转换模块的4引脚、电解电容E3及电解电容E5的负极均接数字地线。第一水下电源转换模块、第二水下电源转换模块的5引脚与第十一保险丝、第十四保险丝的一端分别相连。第十一保险丝的另一端接电解电容E3的正极及第二水下接插件的3引脚。第十四保险丝的另一端接电解电容E5的正极、第二水下接插件的7引脚、第三水下电源转换模块及第四水下电源转换模块的2引脚。第三水下电源转换模块及第四水下电源转换模块的1、3引脚均接数字地线。第三水下电源转换模块的4引脚接第十七保险丝的一端。第十七保险丝的另一端接电解电容E8的正极及第五水下电源转换模块的3引脚。第四水下电源转换模块的4引脚接第二十保险丝的一端。第二十保险丝的另一端接电解电容E9的正极及第二水下接插件的1引脚。电解电容E8及电解电容E9的负极均接数字地线。第五水下电源转换模块的2引脚接电解电容E13的正极及普通电容C53的一端。第五水下电源转换模块的1引脚、电解电容E13的负极、普通电容C53的另一端、第二水下接插件的2、4、6、8及10引脚均接数字地线。电感L7的两端与数字地线、电源地线分别相连。第十七保险丝远离第三水下电源转换模块的那端为水下电源电路的5V输出端。第五水下电源转换模块的2引脚为水下电源电路的3.3V输出端。

进一步地，所述的USB电路包括岸上第一USB连接器和第一岸上数据保护芯片。第一岸上数据保护芯片的型号为NUP4202W1T2G。第一岸上数据保护芯片的1引脚接第一USB连接器的正向信号输入端，2引脚接第一数字地线，5引脚接电阻R50的一端，6引脚接第一USB连接器的负向信号输入端。电阻R50的另一端接岸上电源电路的5V输出端。第一USB连接器的供电端接电感L11的一端，地线端接电感L10的一端。电感L11的另一端接普通电容C50的一端、电解电容E12的正极及岸上电源电路的5V输出端。电解电容E12的负极、普通电容C50及电感L10的另一端均接第一数字地线。第一岸上数据保护芯片的1引脚作为USB电路的第一USB正向通讯端，6引脚作为USB电路的第一USB反向通讯端。

所述的岸上程序下载调试电路包括第二USB连接器和第二岸上数据保护芯片。第二岸上数据保护芯片采用型号为NUP4202W1T2G。第二数据保护芯片的1引脚接第二USB连接器的正向信号输入端，2引脚接第一数字地线，3引脚接第二USB连接器的ID输入端及电阻R13的一端。电阻R13的另一端接岸上电源电路的3.3V输出端。第二数据保护芯片的5引脚接电阻R10的一端，6引脚接第二USB连接器的反向信号输入端。电阻R10的另一端接岸上电源电路的5V输出端。第二USB连接器的供电端接电感L2及普通电容C10的一端，地线端接电感L3的一端及普通电容C10的另一端。电感L2的另一端接电解电容E11的正极、普通电容C15的一端。电解电容E11的负极、普通电容C15及电感L3的另一端均接第一数字地线。第二数据保护芯片的1引脚为岸上程序下载调试电路的OTG正向通讯端，6引脚为岸上程序下载调试电路的OTG反向通讯端，3引脚为岸上程序下载调试电路的ID传输通讯端。电感L2远离第二USB连接器的那端为岸上程序下载调试电路的供电端。

所述的水下程序下载调试电路包括第三USB连接器、水下数据保护芯片。水下数据保护芯片采用型号为NUP4202W1T2G的TVS二极管芯片。水下数据保护芯片的1引脚接第三USB连接器的3引脚，2引脚接第一数字地线，3引脚接第三USB连接器的4引脚及电阻R19的一端，5引脚接电阻R18的一端，6引脚接第三USB连接器的2引脚。电阻R19的另一端接水下电源电路的3.3V输出端。电阻R18的另一端接水下电源电路的5V输出端。第三USB连接器的1引脚接电感L1及普通电容C48的一端，5引脚连接电感L6的一端及普通电容C48的另一端。电感L6的另一端接电解电容E14的负极、普通电容C52的一端及第一数字地线。电感L1的另一端接电解电容E14的正极及普通电容C52的另一端。电感L1远离第三USB连接器的那端为水下程序下载调试电路的供电端。第三USB连接器的3引脚为水下程序下载调试电路的OTG正向通讯端，4引脚为水下程序下载调试电路的ID传输通讯端，2引脚为水下程序下载调试电路的OTG反向通讯端。

进一步地，所述的水下通讯电路包括第一水下通讯芯片、第二水下通讯芯片、第一水下电平逻辑芯片和第六水下接插件。第一水下通讯芯片及第二水下通讯芯片的型号均为PCA82C250T。第一水下通讯芯片的1引脚接第一水下电平逻辑芯片的16引脚，2引脚接普通电容C66的一端及第一数字地线，3引脚接普通电容C66的另一端及水下电源电路的5V输出端，4引脚接第一水下电平逻辑芯片的15引脚，6引脚接电阻R58的一端，7引脚接电阻R58的另一端，8引脚接电阻R59的一端。电阻R59的另一端接第一数字地线。第二水下通讯芯片的1引脚接第一水下电平逻辑芯片的14引脚，2引脚接普通电容C67的一端及第一数字地线，3引脚接普通电容C67的另一端及水下电源电路的5V输出端，4引脚接第一水下电平逻辑芯片的13引脚，6引脚接电阻R60的一端，7引脚接电阻R60的另一端，8引脚连接电阻R61的一端。电阻R61的另一端连接第一数字地线。电平逻辑芯片的1、10、19引脚连接第一数字地线，20引脚接水下电源电路的3.3V输出端。第二水下通讯芯片的6、7引脚、第一水下通讯芯片的6、7引脚与水下第六水下接插件的1、2、3、4引脚分别相连。第一水下电平逻辑芯片的12引脚接数据采集电路的第一数字信号发送端，11引脚接数据采集电路的第一数字信号接收端，18引脚接数据采集电路的第三数字信号发送端，17引脚接数据采集电路的第三数字信号接收端。

所述的水下核心板总线包括接插件第三双排针和第四双排针。第四双排针的30引脚接电阻R34的一端。电阻R34的另一端、第四双排针的5及6引脚均接第一数字地线。第三双排针的7引脚接数据采集电路的第二模拟信号输出端，8引脚接数据采集电路的第一模拟信号输出端，11引脚接水下程序下载调试电路的ID传输通讯端，13引脚接电平逻辑芯片的9引脚，14引脚接电平逻辑芯片的8引脚，21引脚接数据采集电路的第二数字信号接收端，22引脚接数据采集电路的第二数字信号发送端，25引脚接电平逻辑芯片的3引脚，26引脚接电平逻辑芯片的2引脚，27引脚接水下程序下载调试电路的OTG正向通讯端，28引脚接水下程序下载调试电路的OTG反向通讯端，29引脚接数据采集电路的第四数字信号发送端，30引脚接数据采集电路的第二数字信号接收端。第四双排针的3引脚接水下程序下载调试电路的供电端，33引脚接电平逻辑芯片的5引脚，34引脚接电平逻辑芯片的4引脚，35引脚接电平逻辑芯片的7引脚，34引脚接电平逻辑芯片的6引脚。第三双排针、第四双排针与水下核心板上的两个双排座分别插接。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明能够实现多个水下传感器数据的传输，且即能够接收模拟信号又能够接收数字信号。

2、本发明能够实时获取水下信息，从而提高观测的及时性。

3、本发明无须回收更换电池，能够完成长时间的检测任务。

附图说明

图1是本发明的系统框图；

图2是本发明中岸上电源电路的原理图；

图3是本发明中岸上通讯电路的原理图；

图4是本发明中USB电路的原理图；

图5是本发明中岸上程序下载调试电路的原理图；

图6是本发明中岸上显示电路的原理图；

图7是本发明中显示连接单元的原理图；

图8是本发明中处理单元的原理图；

图9是本发明中第一分通讯单元的原理图；

图10是本发明中第二分通讯单元的原理图；

图11是本发明中第一双排针的接线图；

图12是本发明中第二双排针的接线图；

图13是本发明中水下电源电路的原理图；

图14是本发明中模拟信号采集单元的原理图；

图15是本发明中第一数字信号采集单元的原理图；

图16是本发明中第二数字信号采集单元的原理图；

图17是本发明中水下程序下载调试电路的原理图；

图18是本发明中水下通讯电路的原理图；

图19是本发明中第三双排针的接线图；

图20是本发明中第四双排针的接线图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，基于多缆通信的近海环境监测数据传输系统，包括220V电源1、300V交流电源2、显示器3、上位机4、岸上集成箱5、鼠标6、水下核心仓7、监测传感器组8和电源数据传输电缆9。岸上集成箱5包括开关电源、岸上核心板5-1、岸上底板5-2和岸上核心板总线5-3。岸上底板5-2包括岸上通讯电路5-2-1、USB电路5-2-2、岸上电源电路5-2-3、程序下载调试电路5-2-4、岸上显示电路5-2-5和外部通讯电路5-2-6。开关电源的输入接口与220V电源1的输出接口相连，的输出接口与岸上电源电路相连。岸上电源电路5-2-3通过第一岸上电源转换模块、第二岸上电源转换模块将开关电源输出的12V电压降压成5V电压为岸上核心板5-1、岸上通讯电路5-2-1、USB电路5-2-2、程序下载调试电路5-2-4、岸上显示电路5-2-5及外部通讯电路5-2-6供电，通过岸上降压芯片将第一岸上电源转换模块、第二岸上电源转换模块输出的5V电压降压至3.3V为程序下载调试电路5-2-4及USB电路5-2-2供电。岸上电源电路设计了多种保护，短路保护、过压保护、过流保护。USB电路5-2-2通过岸上核心板总线5-3与岸上核心板5-1连接。USB电路5-2-2通过第一USB连接器连接鼠标6或U盘。连接鼠标可以控制显示器上显示的内容，连接U盘可以从岸上核心板的内存中复制数据或者移植数据至U盘的内存中。岸上程序下载调试电路5-2-4通过岸上核心板总线5-3与岸上核心板5-1连接，通过第二USB连接器为岸上核心板烧录程序。外部通讯电路5-2-6通过第一岸上电平转换芯片和第二岸上电平转换芯片进行岸上核心板与上位机4的通讯。岸上显示电路5-2-5通过数模转换器将岸上核心板传输来的模拟信号转换为数字信号后通过VGA接口座J6传输给显示屏3进行显示。岸上显示电路5-2-5通过显示连接排座与岸上核心板5-1相连。岸上通讯电路5-2-1通过第一岸上通讯芯片、第二岸上通讯芯片将水下核心仓7传输来的数据进行处理后通过岸上核心板总线5-3传输给岸上核心板5-1。

水下核心仓7包括高压降压模块、水下核心板7-1、水下底板7-2和水下核心板总线7-3。水下底板7-2包括水下通讯电路7-2-1、数据采集电路7-2-2、水下电源电路7-2-3和水下程序下载调试电路7-2-4。300V交流电源2的输出接口与高压降压模块的输入接口通过电源数据传输电缆9内的数据供电线束相连。高压降压模块的输出接口与水下电源电路7-2-3相连。水下电源电路7-2-3通过第一水下电源转换模块、第二水下电源转换模块、第三水下电源转换模块、第四水下电源转换模块及第五水下电源转换模块为监测传感器组8、水下核心板7-1、水下通讯电路7-2-1、数据采集电路7-2-2及水下程序下载调试电路7-2-4供电。水下通讯电路7-2-1通过第一水下通讯芯片、第二水下通讯芯片将水下核心板传输来的数据进行处理后通过电源数据传输电缆9内的数据传输线束传输给岸上通讯电路5-2-1。数据采集电路7-2-2通过双运算放大器、第一水下电平转换芯片、第二水下电平逻辑芯片、第三水下电平逻辑芯片、第一接口芯片和第二接口芯片接收监测传感器组8内各传感器传输来的数据并通过核心板总线7-3传输给水下核心板7-1。水下程序下载调试电路7-2-4通过水上核心板总线7-3与水上核心板7-1连接，通过第三USB连接器为水下核心板烧录程序。

如图2所示，岸上电源电路包括第一岸上电源转换模块U12、第二岸上电源转换模块U3、岸上降压芯片U7、第一岸上接插件JP1、普通二极管VD1、瞬态二极管D1和第一LED指示灯LED1。瞬态二极管即为双向稳压二极管。第一岸上电源转换模块U12及第二岸上电源转换模块U3均采用的型号为BSD5-12S05的DC/DC电源模块。岸上降压芯片U7采用型号为AMS1117-3.3的低压差线性稳压芯片。第一岸上接插件JP1与开关电源的输出接口连接。第一岸上接插件JP1的一个接线端接第一保险丝F1的一端，另一个接线端接电源地线AGND。第一保险丝F1的另一端接第一岸上电源转换模块U12、第二岸上电源转换模块U3的2引脚、压敏电阻R6、电阻R7、瞬态二极管D1的一端、电解电容E1的正极及普通二极管VD1的负极。电阻R7的另一端连接第一LED指示灯LED1的正极。瞬态二极管D1、压敏电阻R6的另一端、普通二极管VD1的正极、电解电容E1的负极、第一LED指示灯LED1的负极均接电源地线AGND。

第一岸上电源转换模块U12、第二岸上电源转换模块U3的1引脚均接电源地线AGND，3引脚均接第一数字地线DGND，4引脚与第十二保险丝F12、第二保险丝F2的一端分别相连。第十二保险丝F12、第二保险丝F2的另一端均接岸上降压芯片U7的3引脚、普通电容C7的一端及电解电容E2的正极。岸上降压芯片U7的2引脚接电解电容E10的正极及普通电容C19的一端，1引脚接普通电容C7、普通电容C18的另一端、电解电容E2、电解电容E10的负极及第一数字地线DGND。第十二保险丝F12、第二保险丝F2远离第一岸上电源转换模块U12、第二岸上电源转换模块U3的那端为岸上电源电路的5V输出端VCC 5V。岸上降压芯片U7的2引脚为岸上电源电路的3.3V输出端VCC 3.3V。岸上电源电路的5V输出端VCC 5V与0欧电阻的一端相连。0欧电阻的另一端为岸上电源电路的隔离5V电压端。

如图3所示，岸上通讯电路5-2-1包括第一岸上通讯芯片U1、第二岸上通讯芯片U2、岸上电平逻辑芯片U8和岸上接插件母座JP2。第一岸上通讯芯片U1及第二岸上通讯芯片U2均采用的型号为PCA82C250T的CAN芯片。第一岸上通讯芯片U1、第二岸上通讯芯片U2的1引脚与岸上电平逻辑芯片U8的16引脚、13引脚分别相连，4引脚与岸上电平逻辑芯片U8的15引脚、14引脚分别相连，3引脚与普通电容C1、普通电容C3的一端分别相连，且均接岸上电源电路的5V输出端VCC 5V，2引脚与普通电容C1、普通电容C3的另一端分别相连，且均接地。第一岸上通讯芯片U1的6引脚接电阻R2的一端，7引脚接电阻R2的另一端，8引脚接电阻R3的一端。电阻R3的另一端接第一数字地线DGND。第二岸上通讯芯片U2的6引脚接电阻R4的一端、7引脚接电阻R4的另一端、8引脚接电阻R5的一端。电阻R5的另一端连接第一数字地线DGND。岸上电平逻辑芯片U8的1引脚、10引脚及19引脚均接第一数字地线DGND，20引脚连接岸上电源电路的3.3V输出端VCC 3.3V。第二岸上通讯芯片U2的6、7引脚、第一岸上通讯芯片U1的6、7引脚与岸上接插件母座JP2的1、2、3、4分别相连。电平逻辑芯片U8的6引脚作为岸上通讯电路5-2-1的第一CAN通讯发送端CAN1 TXD，7引脚作为岸上通讯电路5-2-1的第一CAN通讯接收端CAN1 RXD，4引脚作为岸上通讯电路5-2-1的第二CAN通讯发送端CAN2 TXD，5引脚作为岸上通讯电路5-2-1的第二CAN通讯接收端CAN2 RXD。

如图4所示，USB电路5-2-2包括岸上第一USB连接器USB2和第一岸上数据保护芯片U15。第一岸上数据保护芯片U15内部为多个二极管，保护传输。岸上程序下载调试电路的作用是提供程序下载、仿真调试接口。在使用的时候，下载线的一端连接第二USB连接器USB1，另一端连接操作的电脑的USB口。第一岸上数据保护芯片U15采用型号为NUP4202W1T2G的TVS二极管芯片。第一岸上数据保护芯片U15的1引脚接第一USB连接器USB2的正向信号输入端，2引脚接第一数字地线DGND，5引脚接电阻R50的一端，6引脚接第一USB连接器USB2的负向信号输入端。电阻R50的另一端接岸上电源电路的5V输出端VCC 5V。第一USB连接器USB2的供电端接电感L11的一端，地线端接电感L10的一端。电感L11的另一端接普通电容C50的一端、电解电容E12的正极及岸上电源电路的5V输出端VCC 5V。电解电容E12的负极、普通电容C50及电感L10的另一端均接第一数字地线DGND。第一岸上数据保护芯片U15的1引脚作为USB电路的第一USB正向通讯端USB1 HD+，6引脚作为USB电路的第一USB反向通讯端USB1HD-。

如图5所示，岸上程序下载调试电路5-2-4包括第二USB连接器USB1和第二岸上数据保护芯片U5。第二岸上数据保护芯片U5采用型号为NUP4202W1T2G的TVS二极管芯片。第二数据保护芯片U5的1引脚接第二USB连接器USB1的正向信号输入端，2引脚接第一数字地线DGND，3引脚接第二USB连接器USB1的ID输入端及电阻R13的一端。电阻R13的另一端接岸上电源电路的3.3V输出端VCC 3.3V。第二数据保护芯片U5的5引脚接电阻R10的一端，6引脚接第二USB连接器USB1的反向信号输入端。电阻R10的另一端接岸上电源电路的5V输出端VCC5V。第二USB连接器USB1的供电端接电感L2及普通电容C10的一端，地线端接电感L3的一端及普通电容C10的另一端。电感L2的另一端接电解电容E11的正极、普通电容C15的一端。电解电容E11的负极、普通电容C15及电感L3的另一端均接第一数字地线DGND。第二数据保护芯片U5的1引脚为岸上程序下载调试电路的OTG正向通讯端USBOTG D+，6引脚为岸上程序下载调试电路的OTG反向通讯端USBOTG D-，3引脚为岸上程序下载调试电路的ID传输通讯端USB OTG UID。电感L2远离第二USB连接器USB1的那端为岸上程序下载调试电路的供电端USBOTG VBUS。

如图6、7和8所示，岸上显示电路5-2-5包括VGA插接单元、显示连接单元和处理单元。VGA插接单元包括VGA接口座J6、第一二极管芯片D12、第二二极管芯片D13和第三二极管芯片D14。第一二极管芯片D12、第二二极管芯片D13及第三二极管芯片D14均采用型号为BAV99LT1的二极管芯片。VGA接口座J6的11、12、13、14引脚与电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24的一端分别相连，5、6、7、8、10引脚、电阻R21、电阻R22、电阻R23及电阻R24的另一端均接第二数字地线DGND VGA。VGA接口座J6的4引脚接电阻R28的一端。电阻R28的另一端第二数字地线DGND VGA。VGA接口座J6的1引脚接电阻R30的一端及第一二极管芯片D12的3引脚，2引脚接电阻R31的一端及第二二极管芯片D13的3引脚，3引脚接电阻R32的一端及第三二极管芯片D14的3引脚。第一二极管芯片D12、第二二极管芯片D13、第三二极管芯片D14的1引脚、电阻R30、电阻R31及电阻R32的另一端均接第二数字地线DGND VGA。第一二极管芯片D12、第二二极管芯片D13及第三二极管芯片D14的2引脚均接岸上电源电路的隔离5V电压端VCC VGA。

如图7所示，显示连接单元包括显示连接排座JP3。显示连接排座JP3采用FFC排座。连接排座JP3的2引脚、3引脚、4引脚、7引脚至11引脚、13引脚至18引脚、21引脚至25引脚、27引脚与普通电容C22、普通电容C24、普通电容C26、普通电容C36、普通电容C34、普通电容C32、普通电容C30、普通电容C28、普通电容C21、普通电容C23、普通电容C25、普通电容C27、普通电容C29、普通电容C31、普通电容C38、普通电容C40、普通电容C39、普通电容C37、普通电容C35、普通电容C33的一端分别相连。普通电容C22、普通电容C24、普通电容C26、普通电容C36、普通电容C34、普通电容C32、普通电容C30、普通电容C28、普通电容C21、普通电容C23、普通电容C25、普通电容C27、普通电容C29、普通电容C31、普通电容C38、普通电容C40、普通电容C39、普通电容C37、普通电容C35及普通电容C33的另一端均接第二数字地线DGNDVGA。显示连接排座JP3的1、5、12、19、26、32、35及40引脚均接第二数字地线DGND VGA，33及34引脚均接电解电容E15的正极、普通电容C47及电感L4的一端。电解电容E15的负极及普通电容C47的另一端均与电感L5的一端相连并接第一数字地线DGND。电感L4的的另一端接电解电容E16的正极及岸上电源电路的隔离5V电压端VCC VGA。电感L5的另一端与电解电容E16的负极相连并接第二数字地线DGND VGA。显示连接排座JP3与岸上核心板的显示排座(CN3)通过排线连接。

如图8所示，处理单元包括逻辑芯片U9和数模转换器U10。数模转换器U10采用型号为ADV7123KSTZ140的数模转换芯片。逻辑芯片U9采用型号为SN74HC245PWR的逻辑芯片。数模转换器U10的1、2、3、4、14、15、16、17、18、25、26、27、31、33、39、40、41、42及43引脚均接第二数字地线DGND VGA，12引脚接电阻R33的一端，13、29、30、38引脚及电阻R33的另一端均接普通电容C43、普通电容C43的一端及岸上电源电路的隔离5V电压端VCC VGA。普通电容C43、普通电容C43的另一端均接DGND VGA。数模转换器U10的35引脚接普通电容C42的一端，36引脚连接普通电容C41的一端，37引脚连接电阻R29的一端。普通电容C42及普通电容C41的另一端均接岸上电源电路的隔离5V电压端VCC VGA。电阻R29的另一端接第二数字地线DGNDVGA。数模转换器U10的24引脚接电阻R20、电阻R25及电阻R27的一端。电阻R20的另一端接逻辑芯片U9的4引脚及电阻R26的一端。电阻R26的另一端接显示连接排座JP3的2引脚。电阻R25、电阻R27的另一端与逻辑芯片U9的16、15引脚分别相连。逻辑芯片U9的5引脚与16引脚连接在一起。逻辑芯片U9的10及19引脚与普通电容C20的一端相连并接第二数字地线DGNDVGA，1及20引脚均与普通电容C20的另一端相连并接电源电路的隔离5V电压端VCC VGA。模转换器U10的5引脚至10引脚与显示连接排座JP3的13引脚至18引脚，11引脚接显示连接排座JP3的27引脚，19引脚至23引脚接显示连接排座JP3的21引脚至25引脚，28引脚接第三二极管芯片D14的3引脚，32引脚接第二二极管芯片D13的3引脚，34引脚接第一二极管芯片D12的3引脚，44引脚至48引脚连接显示连接排座JP3的7引脚至11引脚。逻辑芯片U9的18引脚接VGA接口座J6的14引脚，17引脚接VGA接口座J6的13引脚，2引脚接显示连接排座JP3的4引脚，3引脚接显示连接排座JP3的3引脚。电阻R26的远离逻辑芯片U9的那端接显示连接排座JP3的2引脚。

如图9和10所示，外部通讯电路5-2-6包括第一分通讯单元和第二分通讯单元。第一分通讯单元包括第一岸上电平转换芯片U4和第二双9针D-Sub连接器J3。第一岸上电平转换芯片U4采用型号为MAX232DRG4的RS232芯片。第一岸上电平转换芯片U4的2引脚接普通电容C6的一端。普通电容C6的另一端接岸上电源电路的5V输出端VCC 5V。第一岸上电平转换芯片U4的1引脚接普通电容C4的一端，3引脚连接普通电容C4的另一端，4引脚连接普通电容C8的一端，5引脚连接普通电容C8的另一端，6引脚连接普通电容C9的一端。普通电容C9的另一端接第一数字地线DGND。第一岸上电平转换芯片U4的15引脚与普通电容C5的一端相连并接第一数字地线DGND，16引脚接普通电容C5的另一端及岸上电源电路的5V输出端VCC 5V，13引脚接第四保险丝F4的一端，14引脚连接第三保险丝F3的一端。第三保险丝F3、第四保险丝F4的另一端与电阻R8、电阻R9的一端分别相连。电阻R8的另一端接瞬态二极管D3的一端及第二双9针D-Sub连接器J3的3引脚。电阻R9的另一端接瞬态二极管D2的一端及第二双9针D-Sub连接器J3的2引脚。第二双9针D-Sub连接器J3的15引脚、瞬态二极管D2及瞬态二极管D3的另一端均接第一数字地线DGND。第二双9针D-Sub连接器J3的12引脚接瞬态二极管D9及电阻R15的一端，13引脚接瞬态二极管D8及电阻R17的一端。第二双9针D-Sub连接器J3的5引脚、瞬态二极管D8及瞬态二极管D9的另一端均接第一数字地线DGND。电阻R15的另一端接第八保险丝F8的一端。电阻R17的另一端接第十保险丝F10的一端。第十保险丝F10的另一端为外部通讯电路的第二UART通讯发送端UART3TXD。第八保险丝F8的另一端为外部通讯电路的第二UART通讯接收端UART3RXD。第一岸上电平转换芯片U4的11引脚为外部通讯电路的第四UART通讯发送端UART5TXD，12引脚为外部通讯电路的第四UART通讯接收端UART5RXD。

如图10所示，第二分通讯单元包括第二岸上电平转换芯片U6和第一双9针D-Sub连接器J2。第二岸上电平转换芯片U6采用型号为MAX232DRG4的RS232芯片。第二岸上电平转换芯片U6的2引脚接普通电容C13的一端。普通电容C13的另一端接岸上电源电路的5V输出端VCC 5V。第二岸上电平转换芯片U6的1引脚接普通电容C11的一端，3引脚接普通电容C11的另一端，4引脚接普通电容C16的一端，5引脚连接普通电容C16的另一端，6引脚连接普通电容C17的一端。普通电容C17的另一端接第一数字地线DGND。第二岸上电平转换芯片U6的15引脚与普通电容C12的一端相连并接第一数字地线DGND，16引脚接普通电容C12的另一端及岸上电源电路的5V输出端VCC 5V，13引脚接第六保险丝F6的一端，14引脚连接第五保险丝F5的一端。第五保险丝F5、第六保险丝F6的另一端与电阻R11、电阻R12的一端分别相连。电阻R11的另一端接瞬态二极管D5的一端及第一双9针D-Sub连接器J2的3引脚。电阻R12的另一端接瞬态二极管D4的一端及第一双9针D-Sub连接器J2的2引脚。第一双9针D-Sub连接器J2的5引脚、瞬态二极管D4及瞬态二极管D5的另一端均接第一数字地线DGND。第二岸上电平转换芯片U6的7引脚接第七保险丝F7的一端，8引脚连接第九保险丝F9的一端。第七保险丝F7、第九保险丝F9的另一端与电阻R14、电阻R16的一端分别相连。电阻R14的另一端接瞬态二极管D7的一端及第一双9针D-Sub连接器J2的13引脚。电阻R16的另一端接瞬态二极管D6的一端及第一双9针D-Sub连接器J2的12引脚。第一双9针D-Sub连接器J2的15引脚、瞬态二极管D6及瞬态二极管D7的另一端均接第一数字地线DGND。第二岸上电平转换芯片U6的11引脚为外部通讯电路的第三UART通讯发送端UART4 TXD，12引脚为外部通讯电路的第三UART通讯接收端UART4 RXD，10引脚为外部通讯电路的第一UART通讯发送端UART2TXD，9引脚为外部通讯电路的第一UART通讯接收端UART2 RXD。

如图11和12所示，岸上核心板总线5-3由第一双排针CON1、第二双排针CON2和纽扣电池CR1。纽扣电池CR1的正极接第二双排针CON2的29引脚及普通电容C2的一端，负极接普通电容C2的另一端及第一数字地线DGND。纽扣电池的作用是在无外部电源时，主控内部的RTC时钟仍有电源工作。第二双排针CON2的30引脚接电阻R1的一端。电阻R1另一端接第一数字地线DGND。第二双排针CON2的33引脚接岸上通讯电路5-2-1的第一CAN通讯接收端CAN1RXD，34引脚接岸上通讯电路5-2-1的第一CAN通讯发送端CAN1 TXD，35引脚接岸上通讯电路5-2-1的第二CAN通讯接收端CAN2 RXD，36引脚接岸上通讯电路5-2-1的第二CAN通讯发送端CAN2 TXD，3引脚接岸上程序下载调试电路的供电端USBOTG VBUS。

第一双排针CON1的23引脚接USB电路的第一USB正向通讯端USB1 HD+，24引脚接USB电路的第一USB反向通讯端USB1 HD-，27引脚接岸上程序下载调试电路的OTG正向通讯端USBOTG D+，28引脚接岸上程序下载调试电路的OTG反向通讯端USBOTG D-，11引脚接岸上程序下载调试电路的ID传输通讯端USB OTG UID，13引脚接外部通讯电路的第一UART通讯接收端UART2RXD，14引脚接外部通讯电路的第一UART通讯发送端UART2 TXD，21引脚接外部通讯电路的第二UART通讯接收端UART3 RXD，22引脚接外部通讯电路的第二UART通讯发送端UART3 TXD，25引脚接外部通讯电路的第三UART通讯接收端UART4 RXD，26引脚接外部通讯电路的第三UART通讯发送端UART4 TXD，29引脚接外部通讯电路的第四UART通讯接收端UART5 RXD，30引脚接外部通讯电路的第四UART通讯发送端UART5 TXD。

第一双排针CON1、第二双排针CON2与岸上核心板5-1上的两个双排座(双排座CN1、双排座CN2)分别插接。岸上核心板5-1采用成都英创信息技术有限公司生产的EM9170工控主板，以FreeScale的iMX257为其硬件核心，预装正版Window CE6.0实时多任务操作系统，负责操作系统加载和系统初始化。

如图13所示，水下电源电路7-2-3包括第一水下电源转换模块U13、第二水下电源转换模块U14、第三水下电源转换模块U16、第四水下电源转换模块U19、第五水下电源转换模块U17、第二LED指示灯LED2、第一水下接插件母座JP7和第二水下接插件母座JP5。第一水下电源转换模块U13及第二水下电源转换模块U14均采用的型号为BSD12-24S12的DC/DC电源模块。第三水下电源转换模块U16及第四水下电源转换模块U19均采用的型号为BSD5-12S05的DC/DC电源模块。第五水下电源转换模块U17采用型号为AMS1117-3.3的低压差线性稳压芯片。第一水下接插件母座JP7与高压降压模块连接。第一水下接插件母座JP7的一个接线端接第十三保险丝F13的一端。第十三保险丝F13的另一端接压敏电阻R37、电阻R38、瞬态二极管D10、第十五保险丝F15、第十六保险丝F16的一端、普通二极管VD2的负极、电解电容E4的正极、第一水下电源转换模块U13及第二水下电源转换模块U14的2引脚。电阻R38的另一端接第二LED指示灯LED2的正极。第一水下接插件母座JP7的另一个接线端、压敏电阻R37、瞬态二极管D10的另一端、第二LED指示灯LED2的负极、普通二极管VD2的正极、电解电容E4的负极、第一水下电源转换模块U13及第二水下电源转换模块U14的1引脚均接电源地线AGND。第十五保险丝F15的另一端接电解电容E6的正极及第二水下接插件母座JP5的9引脚。第十六保险丝F16的另一端接电解电容E7的正极及第二水下接插件母座JP5的5引脚。电解电容E6、电解电容E7的负极、第一水下电源转换模块U13、第二水下电源转换模块U14的4引脚、电解电容E3及电解电容E5的负极均接数字地线DGND。第一水下电源转换模块U13、第二水下电源转换模块U14的5引脚与第十一保险丝F11、第十四保险丝F14的一端分别相连。第十一保险丝F11的另一端接电解电容E3的正极及第二水下接插件母座JP5的3引脚。第十四保险丝F14的另一端接电解电容E5的正极、第二水下接插件母座JP5的7引脚、第三水下电源转换模块U16及第四水下电源转换模块U19的2引脚。第三水下电源转换模块U16及第四水下电源转换模块U19的1、3引脚均接数字地线DGND。第三水下电源转换模块U16的4引脚接第十七保险丝F17的一端。第十七保险丝F17的另一端接电解电容E8的正极及第五水下电源转换模块U17的3引脚。第四水下电源转换模块U19的4引脚接第二十保险丝F20的一端。第二十保险丝F20的另一端接电解电容E9的正极及第二水下接插件母座JP5的1引脚。电解电容E8及电解电容E9的负极均接数字地线DGND。第五水下电源转换模块U17的2引脚接电解电容E13的正极及普通电容C53的一端。第五水下电源转换模块U17的1引脚、电解电容E13的负极、普通电容C53的另一端、第二水下接插件母座JP5的2、4、6、8及10引脚均接数字地线DGND。电感L7的两端与数字地线DGND、电源地线AGND分别相连。第十七保险丝F17远离第三水下电源转换模块U16的那端为水下电源电路7-2-3的5V输出端VCC 5V0。第五水下电源转换模块U17的2引脚为水下电源电路7-2-3的3.3V输出端VCC 3V3。

如图14、15和16所示，数据采集电路7-2-2包括模拟信号采集单元、第一数字信号采集单元和第二数字信号采集单元。数据采集电路的功能是与监测传感器进行通讯，获取其采集的数据，采集方式有模拟电压采集、RS-232采集、RS-485采集。获取的数据传输给核心板总线，主控对数据进行分析处理。电路采用多种芯片保护方式：二极管电压限幅保护、保险丝电流过大保护、电阻限流保护。由于模拟电压采集的幅度高于主控的模拟电压的幅度，电路采用分阻采集，为了减小对精度的影响，采用高精度电阻和增加电压跟随电路。

如图14所示，模拟信号采集单元包括双运算放大器和第三水下接插件母座JP6。双运算放大器的型号为LM358ADR。双运算放大器包括第一运算放大器IC1A和第二运算放大器IC1B。第一运算放大器IC1A的正向供电端接水下电源电路7-2-3的5V输出端VCC 5V0，反向供电端接第一数字地线DGND，反相输入端、输出端与电阻R41的两端分别相连，正相输出端接电阻R35及电阻R39的一端。电阻R39的另一端接第一数字地线DGND。电阻R35的另一端接第三水下接插件母座JP6的2引脚。第二运算放大器IC1B的反相输入端、输出端与电阻R42的两端分别相连，正相输出端接电阻R36及电阻R40的一端。电阻R40的另一端接第一数字地线DGND。电阻R36的另一端接第三水下接插件母座JP6的1引脚。第三水下接插件母座JP6与第一水下信息采集传感器的输出接口相连。第一运算放大器IC1A的输出端为数据采集电路的第一模拟信号输出端D ADC1。第二运算放大器IC1B的输出端为数据采集电路的第二模拟信号输出端D ADC0。

如图15所示，第一数字信号采集单元包括第一水下电平转换芯片U18和第四水下接插件母座JP8。第一水下电平转换芯片U18采用型号为MAX232DRG4的RS232芯片。第一水下电平转换芯片U18的1引脚接普通电容C54的一端，2引脚接普通电容C57的一端，3引脚连接普通电容C54的另一端。普通电容C57的另一端接水下电源电路7-2-3的5V输出端VCC 5V0。第一水下电平转换芯片U18的4引脚接普通电容C58的一端，5引脚接普通电容C58的另一端，6引脚接普通电容C59的一端，普通电容C59的另一端接第一数字地线DGND。第一水下电平转换芯片U18的13引脚接第十九保险丝F19的一端，14引脚接第十八保险丝F18的一端，15引脚接第一数字地线DGND及普通电容C55的一端，16引脚接水下电源电路7-2-3的5V输出端VCC5V0及普通电容C55的另一端。第十八保险丝F18、第十九保险丝F19的另一端与电阻R43、电阻R44的一端分别相连。电阻R43、电阻R44的另一端与瞬态二极管D11、瞬态二极管D15的一端分别相连，还与第四水下接插件母座JP8的4、6引脚分别相连。瞬态二极管D11、瞬态二极管D15的另一端均接第四水下接插件母座JP8的2引脚及第一数字地线DGND。第四水下接插件母座JP8的1引脚接瞬态二极管D16、瞬态二极管D17的一端及第一数字地线DGND，3引脚接瞬态二极管D17的另一端及电阻R46的一端，5引脚接瞬态二极管D16的另一端及电阻R45的一端。电阻R45、电阻R46的另一端与第二十一保险丝F21、第二十二保险丝F22的一端分别相连。第二十一保险丝F21的另一端为数据采集电路的第二数字信号接收端D UART3 RXD。第二十二保险丝F22的另一端为数据采集电路的第二数字信号发送端D UART3 TXD。第一水下电平转换芯片U18的11引脚为数据采集电路的第四数字信号发送端D UART5 TXD，12引脚为数据采集电路的第四数字信号接收端D UART5 RXD。

如图16所示，第二数字信号采集单元包括第二水下电平逻辑芯片U20、第三水下电平逻辑芯片U23、第一接口芯片U21、第二接口芯片U24和第五水下接插件母座JP9。第二水下电平逻辑芯片U20和第三水下电平逻辑芯片U23均采用型号为MM74HCT14MTCX的逻辑芯片。第一接口芯片U21和第二接口芯片U24均采用型号为SN75LBC184DR的RS-485芯片。第二水下电平逻辑芯片U20的2引脚与3引脚相连，9引脚与10引脚相连。第二水下电平逻辑芯片U20的4引脚接普通二极管VD3的负极及电阻R48的一端，5引脚接普通二极管VD3的正极及电阻R48的另一端及普通电容C60的一端。普通电容C60的另一端接第一数字地线DGND。第二水下电平逻辑芯片U20的6引脚接第一接口芯片U21的2及3引脚，8引脚接第一接口芯片U21的4引脚。第一接口芯片U21的1引脚接电阻R47的一端，8引脚接电阻R47的另一端、普通电容C61、普通电容C62、第一接口芯片U21的8引脚的一端及水下电源电路7-2-3的5V输出端VCC 5V0。普通电容C61、普通电容C62的另一端均接第一数字地线DGND。第一接口芯片U21的6引脚连接电阻R49、电阻R51、瞬态二极管D18的一端及第五水下接插件母座JP9的4引脚，7引脚接电阻R52、瞬态二极管D19的一端、电阻R49的另一端及第五水下接插件母座JP9的2引脚。电阻R52、瞬态二极管D18及瞬态二极管D19均接第一数字地线DGND。电阻R51的另一端接水下电源电路7-2-3的5V输出端VCC 5V0。

第三水下电平逻辑芯片U23的2引脚与3引脚相连，9引脚与10引脚相连。第三水下电平逻辑芯片U23的4引脚接普通二极管VD4的负极及电阻R54的一端，5引脚接普通二极管VD4的正极及电阻R54的另一端及普通电容C63的一端。普通电容C63的另一端接第一数字地线DGND。第三水下电平逻辑芯片U23的6引脚接第二接口芯片U24的2及3引脚，8引脚接第二接口芯片U24的4引脚。第二接口芯片U24的1引脚接电阻R53的一端，8引脚接电阻R53的另一端、普通电容C64、普通电容C65的一端、第二接口芯片U24的8引脚及水下电源电路7-2-3的5V输出端VCC 5V0。普通电容C64、普通电容C64的另一端均接第一数字地线DGND。第二接口芯片U24的6引脚接电阻R57、电阻R55、瞬态二极管D20的一端及第五水下接插件母座JP9的3引脚，7引脚接电阻R56、瞬态二极管D21的一端、电阻R57的另一端及第五水下接插件母座JP9的1引脚。电阻R56、瞬态二极管D20及瞬态二极管D21均接第一数字地线DGND。电阻R55的另一端接水下电源电路7-2-3的5V输出端VCC 5V0。第二水下电平逻辑芯片U20的1引脚与11引脚相连，作为数据采集电路的第三数字信号发送端D UART4TXD'。第一接口芯片U21的8引脚为数据采集电路的第三数字信号接收端D UART4RXD'。第三水下电平逻辑芯片U23的1引脚与11引脚相连，作为数据采集电路的第一数字信号发送端D UART2TXD'。第二接口芯片U24的8引脚为数据采集电路的第一数字信号接收端D UART2RXD'。

如图17所示，水下程序下载调试电路7-2-4包括第三USB连接器USB3、水下数据保护芯片U11。水下数据保护芯片U11采用型号为NUP4202W1T2G的TVS二极管芯片。水下程序下载调试电路的作用是提供程序下载、仿真调试接口。在使用的时候，下载线的一端连接第三USB连接器USB3，另一端连接操作的电脑的USB口。水下数据保护芯片U11内部为多个二极管，保护传输。水下数据保护芯片U11的1引脚接第三USB连接器USB3的3引脚，2引脚接第一数字地线DGND，3引脚接第三USB连接器USB3的4引脚及电阻R19的一端，5引脚接电阻R18的一端，6引脚接第三USB连接器USB3的2引脚。电阻R19的另一端接水下电源电路7-2-3的3.3V输出端VCC 3V3。电阻R18的另一端接水下电源电路7-2-3的5V输出端VCC 5V0。第三USB连接器USB3的1引脚接电感L1及普通电容C48的一端，5引脚连接电感L6的一端及普通电容C48的另一端。电感L6的另一端接电解电容E14的负极、普通电容C52的一端及第一数字地线DGND。电感L1的另一端接电解电容E14的正极及普通电容C52的另一端。电感L1远离第三USB连接器USB3的那端为水下程序下载调试电路的供电端D USBOTG VBUS。第三USB连接器USB3的3引脚为水下程序下载调试电路的OTG正向通讯端D USBOTG D+，4引脚为水下程序下载调试电路的ID传输通讯端D USB OTG UID，2引脚为水下程序下载调试电路的OTG反向通讯端DUSBOTG D-。

如图18所示，水下通讯电路7-2-1包括第一水下通讯芯片U25、第二水下通讯芯片U26、第一水下电平逻辑芯片U22和第六水下接插件母座JP4。第一水下通讯芯片U25及第二水下通讯芯片U26的型号均为PCA82C250T。水下通讯电路的作用是将组合好的数据通过电缆远距离传输到岸上。第一水下通讯芯片U25的1引脚接第一水下电平逻辑芯片U22的16引脚，2引脚接普通电容C66的一端及第一数字地线DGND，3引脚接普通电容C66的另一端及水下电源电路7-2-3的5V输出端VCC 5V0，4引脚接第一水下电平逻辑芯片U22的15引脚，6引脚接电阻R58的一端，7引脚接电阻R58的另一端，8引脚接电阻R59的一端。电阻R59的另一端接第一数字地线DGND。第二水下通讯芯片U26的1引脚接第一水下电平逻辑芯片U22的14引脚，2引脚接普通电容C67的一端及第一数字地线DGND，3引脚接普通电容C67的另一端及水下电源电路7-2-3的5V输出端VCC 5V0，4引脚接第一水下电平逻辑芯片U22的13引脚，6引脚接电阻R60的一端，7引脚接电阻R60的另一端，8引脚连接电阻R61的一端。电阻R61的另一端连接第一数字地线DGND。电平逻辑芯片U22的1、10、19引脚连接第一数字地线DGND，20引脚接水下电源电路7-2-3的3.3V输出端VCC 3V3。第二水下通讯芯片U26的6、7引脚、第一水下通讯芯片U25的6、7引脚与水下第六水下接插件母座JP4的1、2、3、4引脚分别相连。第一水下电平逻辑芯片U22的12引脚接数据采集电路的第一数字信号发送端D UART2TXD'，11引脚接数据采集电路的第一数字信号接收端D UART2RXD'，18引脚接数据采集电路的第三数字信号发送端D UART4TXD'，17引脚接数据采集电路的第三数字信号接收端D UART4RXD'。

如图19和20所示，水下核心板总线7-3包括接插件第三双排针CON3和第四双排针CON4。第四双排针CON4的30引脚接电阻R34的一端。电阻R34的另一端、第四双排针CON4的5及6引脚均接第一数字地线DGND。第三双排针CON3的7引脚接数据采集电路的第二模拟信号输出端D ADC0，8引脚接数据采集电路的第一模拟信号输出端D ADC1，11引脚接水下程序下载调试电路的ID传输通讯端D USB OTG UID，13引脚接电平逻辑芯片U22的9引脚，14引脚接电平逻辑芯片U22的8引脚，21引脚接数据采集电路的第二数字信号接收端D UART3RXD，22引脚接数据采集电路的第二数字信号发送端D UART3TXD，25引脚接电平逻辑芯片U22的3引脚，26引脚接电平逻辑芯片U22的2引脚，27引脚接水下程序下载调试电路的OTG正向通讯端D USBOTG D+，28引脚接水下程序下载调试电路的OTG反向通讯端D USBOTG D-，29引脚接数据采集电路的第四数字信号发送端D UART5TXD，30引脚接数据采集电路的第二数字信号接收端D UART5RXD。第四双排针CON4的3引脚接水下程序下载调试电路的供电端D USBOTGVBUS，33引脚接电平逻辑芯片U22的5引脚，34引脚接电平逻辑芯片U22的4引脚，35引脚接电平逻辑芯片U22的7引脚，34引脚接电平逻辑芯片U22的6引脚。

第三双排针CON3、第四双排针CON4与水下核心板上的两个双排座(双排座CN1、双排座CN2)分别插接。水下核心板采用成都英创信息技术有限公司生产的EM9170工控主板，以FreeScale的iMX257为其硬件核心，预装正版Window CE6.0实时多任务操作系统，负责操作系统加载和系统初始化。

本发明的工作过程如下：

各个水下监测传感器采集数据，并将数据传输给水下核心仓的数据采集电路。数据采集电路将接收到的数据传输给水下核心板。水下核心板将接受到的数据传输给水下通讯电路7-2-1。水下通讯电路7-2-1将接受到的数据传输给岸上通讯电路。岸上通讯电路将接受到的数据传输给岸上核心板进行规则解析。岸上核心板将解析后的数据传输到显示器进行显示。使用者能够在USB电路5-2-2外接U盘来复制出岸上核心板中存储的数据。

Claims (10)

1.基于多缆通信的近海环境监测数据传输系统，包括显示器、上位机、岸上集成箱、水下核心仓和电源数据传输电缆；其特征在于：所述的岸上集成箱包括岸上核心板、岸上底板和岸上核心板总线；所述的岸上底板包括岸上通讯电路、USB电路、岸上电源电路、程序下载调试电路、岸上显示电路和外部通讯电路；岸上电源电路通过第一岸上电源转换模块、第二岸上电源转换模块和岸上降压芯片为岸上核心板、岸上通讯电路、USB电路、程序下载调试电路、岸上显示电路、外部通讯电路；USB电路通过岸上核心板总线与岸上核心板连接；USB电路通过第一USB连接器连接鼠标或U盘；岸上程序下载调试电路通过岸上核心板总线与岸上核心板连接，通过第二USB连接器为岸上核心板烧录程序；外部通讯电路通过第一岸上电平转换芯片和第二岸上电平转换芯片连接岸上核心板与上位机；岸上显示电路通过数模转换器将岸上核心板传输来的模拟信号转换为数字信号后通过VGA接口座传输给显示屏；岸上显示电路通过显示连接排座与岸上核心板相连；岸上通讯电路通过第一岸上通讯芯片、第二岸上通讯芯片将水下核心仓传输来的数据通过岸上核心板总线传输给岸上核心板；

所述的水下核心仓包括水下核心板、水下底板和水下核心板总线；水下底板包括水下通讯电路、数据采集电路、水下电源电路和水下程序下载调试电路；水下电源电路通过第一水下电源转换模块、第二水下电源转换模块、第三水下电源转换模块、第四水下电源转换模块及第五水下电源转换模块为水下核心板、水下通讯电路、数据采集电路及水下程序下载调试电路供电；水下通讯电路通过第一水下通讯芯片、第二水下通讯芯片将水下核心板传输来的数据，并通过电源数据传输电缆与岸上通讯电路连接；岸上核心板及水下核心板均采用型号为EM9170的工控主板；

所述的数据采集电路包括模拟信号采集单元、第一数字信号采集单元和第二数字信号采集单元；模拟信号采集单元包括双运算放大器和第三水下接插件；双运算放大器包括第一运算放大器和第二运算放大器；第一运算放大器的正向供电端接水下电源电路的5V输出端，反向供电端接第一数字地线，反相输入端、输出端与电阻R41的两端分别相连，正相输出端接电阻R35及电阻R39的一端；电阻R39的另一端接第一数字地线；电阻R35的另一端接第三水下接插件的2引脚；第二运算放大器的反相输入端、输出端与电阻R42的两端分别相连，正相输出端接电阻R36及电阻R40的一端；电阻R40的另一端接第一数字地线；电阻R36的另一端接第三水下接插件的1引脚；第一运算放大器的输出端为数据采集电路的第一模拟信号输出端；第二运算放大器的输出端为数据采集电路的第二模拟信号输出端；数据采集电路的第一模拟信号输出端及第二模拟信号输出端均与水下核心板总线相连；

所述的第一数字信号采集单元包括第一水下电平转换芯片和第四水下接插件；第一水下电平转换芯片的型号为MAX232DRG4；第一水下电平转换芯片的1引脚接普通电容C54的一端，2引脚接普通电容C57的一端，3引脚连接普通电容C54的另一端；普通电容C57的另一端接水下电源电路的5V输出端；第一水下电平转换芯片的4引脚接普通电容C58的一端，5引脚接普通电容C58的另一端，6引脚接普通电容C59的一端，普通电容C59的另一端接第一数字地线；第一水下电平转换芯片的13引脚接第十九保险丝的一端，14引脚接第十八保险丝的一端，15引脚接第一数字地线及普通电容C55的一端，16引脚接水下电源电路的5V输出端及普通电容C55的另一端；第十八保险丝、第十九保险丝的另一端与电阻R43、电阻R44的一端分别相连；电阻R43、电阻R44的另一端与瞬态二极管D11、瞬态二极管D15的一端分别相连，还与第四水下接插件的4、6引脚分别相连；瞬态二极管D11、瞬态二极管D15的另一端均接第四水下接插件的2引脚及第一数字地线；第四水下接插件的1引脚接瞬态二极管D16、瞬态二极管D17的一端及第一数字地线，3引脚接瞬态二极管D17的另一端及电阻R46的一端，5引脚接瞬态二极管D16的另一端及电阻R45的一端；电阻R45、电阻R46的另一端与第二十一保险丝、第二十二保险丝的一端分别相连；第二十一保险丝的另一端为数据采集电路的第二数字信号接收端；第二十二保险丝的另一端为数据采集电路的第二数字信号发送端；第一水下电平转换芯片的11引脚为数据采集电路的第四数字信号发送端，12引脚为数据采集电路的第四数字信号接收端；数据采集电路的第二数字信号接收端、第四数字信号发送端、第四数字信号发送端及第四数字信号接收端均与水下核心板总线相连；

所述的第二数字信号采集单元包括第二水下电平逻辑芯片、第三水下电平逻辑芯片、第一接口芯片、第二接口芯片和第五水下接插件；第二水下电平逻辑芯片及第三水下电平逻辑芯片型号均为MM74HCT14MTCX；第一接口芯片及第二接口芯片的型号均为SN75LBC184DR；第二水下电平逻辑芯片的2引脚与3引脚相连，9引脚与10引脚相连；第二水下电平逻辑芯片的4引脚接普通二极管VD3的负极及电阻R48的一端，5引脚接普通二极管VD3的正极及电阻R48的另一端及普通电容C60的一端；普通电容C60的另一端接第一数字地线；第二水下电平逻辑芯片的6引脚接第一接口芯片的2及3引脚，8引脚接第一接口芯片的4引脚；第一接口芯片的1引脚接电阻R47的一端，8引脚接电阻R47的另一端、普通电容C61、普通电容C62、第一接口芯片的8引脚的一端及水下电源电路的5V输出端；普通电容C61、普通电容C62的另一端均接第一数字地线；第一接口芯片的6引脚连接电阻R49、电阻R51、瞬态二极管D18的一端及第五水下接插件的4引脚，7引脚接电阻R52、瞬态二极管D19的一端、电阻R49的另一端及第五水下接插件的2引脚；电阻R52、瞬态二极管D18及瞬态二极管D19均接第一数字地线；电阻R51的另一端接水下电源电路的5V输出端；

所述第三水下电平逻辑芯片的2引脚与3引脚相连，9引脚与10引脚相连；第三水下电平逻辑芯片的4引脚接普通二极管VD4的负极及电阻R54的一端，5引脚接普通二极管VD4的正极及电阻R54的另一端及普通电容C63的一端；普通电容C63的另一端接第一数字地线；第三水下电平逻辑芯片的6引脚接第二接口芯片的2及3引脚，8引脚接第二接口芯片的4引脚；第二接口芯片的1引脚接电阻R53的一端，8引脚接电阻R53的另一端、普通电容C64、普通电容C65的一端、第二接口芯片的8引脚及水下电源电路的5V输出端；普通电容C64、普通电容C64的另一端均接第一数字地线；第二接口芯片的6引脚接电阻R57、电阻R55、瞬态二极管D20的一端及第五水下接插件的3引脚，7引脚接电阻R56、瞬态二极管D21的一端、电阻R57的另一端及第五水下接插件的1引脚；电阻R56、瞬态二极管D20及瞬态二极管D21均接第一数字地线；电阻R55的另一端接水下电源电路的5V输出端；第二水下电平逻辑芯片的1引脚与11引脚相连，作为数据采集电路的第三数字信号发送端；第一接口芯片的8引脚为数据采集电路的第三数字信号接收端；第三水下电平逻辑芯片的1引脚与11引脚相连，作为数据采集电路的第一数字信号发送端；第二接口芯片的8引脚为数据采集电路的第一数字信号接收端；数据采集电路的第三数字信号接收端、第三数字信号接收端、第一数字信号发送端及第一数字信号接收端均与数据采集电路相连。

2.根据权利要求1所述的基于多缆通信的近海环境监测数据传输系统，其特征在于：所述数据采集电路内的第三水下接插件、第四水下接插件及第五水下接插件均与监测传感器组连接；监测传感器组包括水压传感器、水位传感器、流速传感器和水质组合传感器。

3.根据权利要求1所述的基于多缆通信的近海环境监测数据传输系统，其特征在于：所述的岸上电源电路包括第一岸上电源转换模块、第二岸上电源转换模块、岸上降压芯片、第一岸上接插件、普通二极管VD1、瞬态二极管D1和第一LED指示灯；第一岸上电源转换模块及第二岸上电源转换模块均采用的型号为BSD2S05的DC/DC电源模块；岸上降压芯片采用型号为AMS111.3的低压差线性稳压芯片；第一岸上接插件与外部24V电压连接；第一岸上接插件的一个接线端接第一保险丝的一端，另一个接线端接电源地线；第一保险丝的另一端接第一岸上电源转换模块、第二岸上电源转换模块的2引脚、压敏电阻R6、电阻R7、瞬态二极管D1的一端、电解电容E1的正极及普通二极管VD1的负极；电阻R7的另一端连接第一LED指示灯的正极；瞬态二极管D1、压敏电阻R6的另一端、普通二极管VD1的正极、电解电容E1的负极、第一LED指示灯的负极均接电源地线；

所述第一岸上电源转换模块、第二岸上电源转换模块的1引脚均接电源地线，3引脚均接第一数字地线，4引脚与第十二保险丝、第二保险丝的一端分别相连；第十二保险丝、第二保险丝的另一端均接岸上降压芯片的3引脚、普通电容C7的一端及电解电容E2的正极；岸上降压芯片的2引脚接电解电容E10的正极及普通电容C19的一端，1引脚接普通电容C7、普通电容C18的另一端、电解电容E2、电解电容E10的负极及第一数字地线；第十二保险丝、第二保险丝远离第一岸上电源转换模块、第二岸上电源转换模块的那端为岸上电源电路的5V输出端；岸上降压芯片的2引脚为岸上电源电路的3.3V输出端；岸上电源电路的5V输出端与0欧电阻的一端相连；0欧电阻的另一端为岸上电源电路的隔离5V电压端。

4.根据权利要求1所述的基于多缆通信的近海环境监测数据传输系统，其特征在于：所述的岸上通讯电路包括第一岸上通讯芯片、第二岸上通讯芯片、岸上电平逻辑芯片和岸上接插件；第一岸上通讯芯片及第二岸上通讯芯片的型号为PCA82C250T；第一岸上通讯芯片、第二岸上通讯芯片的1引脚与岸上电平逻辑芯片的16引脚、13引脚分别相连，4引脚与岸上电平逻辑芯片的15引脚、14引脚分别相连，3引脚与普通电容C1、普通电容C3的一端分别相连，且均接岸上电源电路的5V输出端，2引脚与普通电容C1、普通电容C3的另一端分别相连，且均接地；第一岸上通讯芯片的6引脚接电阻R2的一端，7引脚接电阻R2的另一端，8引脚接电阻R3的一端；电阻R3的另一端接第一数字地线；第二岸上通讯芯片的6引脚接电阻R4的一端、7引脚接电阻R4的另一端、8引脚接电阻R5的一端；电阻R5的另一端连接第一数字地线；岸上电平逻辑芯片的1引脚、10引脚及19引脚均接第一数字地线，20引脚连接岸上电源电路的3.3V输出端；第二岸上通讯芯片的6、7引脚、第一岸上通讯芯片的6、7引脚与岸上接插件的1、2、3、4分别相连；电平逻辑芯片的6引脚作为岸上通讯电路的第一CAN通讯发送端，7引脚作为岸上通讯电路的第一CAN通讯接收端，4引脚作为岸上通讯电路的第二CAN通讯发送端，5引脚作为岸上通讯电路的第二CAN通讯接收端。

5.根据权利要求1所述的基于多缆通信的近海环境监测数据传输系统，其特征在于：所述的岸上显示电路包括VGA插接单元、显示连接单元和处理单元；VGA插接单元包括VGA接口座、第一二极管芯片、第二二极管芯片和第三二极管芯片；第一二极管芯片、第二二极管芯片及第三二极管芯片的型号均为BAV99LT1的二极管芯片；VGA接口座的11、12、13、14引脚与电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24的一端分别相连，5、6、7、8、10引脚、电阻R21、电阻R22、电阻R23及电阻R24的另一端均接第二数字地线；VGA接口座的4引脚接电阻R28的一端；电阻R28的另一端第二数字地线；VGA接口座的1引脚接电阻R30的一端及第一二极管芯片的3引脚，2引脚接电阻R31的一端及第二二极管芯片的3引脚，3引脚接电阻R32的一端及第三二极管芯片的3引脚；第一二极管芯片、第二二极管芯片、第三二极管芯片的1引脚、电阻R30、电阻R31及电阻R32的另一端均接第二数字地线；第一二极管芯片、第二二极管芯片及第三二极管芯片的2引脚均接岸上电源电路的隔离5V电压端；

所述的显示连接单元包括显示连接排座；显示连接排座采用FFC排座；连接排座的2引脚、3引脚、4引脚、7引脚至11引脚、13引脚至18引脚、21引脚至25引脚、27引脚与普通电容C22、普通电容C24、普通电容C26、普通电容C36、普通电容C34、普通电容C32、普通电容C30、普通电容C28、普通电容C21、普通电容C23、普通电容C25、普通电容C27、普通电容C29、普通电容C31、普通电容C38、普通电容C40、普通电容C39、普通电容C37、普通电容C35、普通电容C33的一端分别相连；普通电容C22、普通电容C24、普通电容C26、普通电容C36、普通电容C34、普通电容C32、普通电容C30、普通电容C28、普通电容C21、普通电容C23、普通电容C25、普通电容C27、普通电容C29、普通电容C31、普通电容C38、普通电容C40、普通电容C39、普通电容C37、普通电容C35及普通电容C33的另一端均接第二数字地线；显示连接排座的1、5、12、19、26、32、35及40引脚均接第二数字地线，33及34引脚均接电解电容E15的正极、普通电容C47及电感L4的一端；电解电容E15的负极及普通电容C47的另一端均与电感L5的一端相连并接第一数字地线；电感L4的的另一端接电解电容E16的正极及岸上电源电路的隔离5V电压端；电感L5的另一端与电解电容E16的负极相连并接第二数字地线；显示连接排座与岸上核心板的显示排座通过排线连接；

所述的处理单元包括逻辑芯片和数模转换器U10；数模转换器U10采用型号为ADV7123KSTZ140的数模转换芯片；逻辑芯片采用型号为SN74HC245PWR的逻辑芯片；数模转换器U10的1、2、3、4、14、15、16、17、18、25、26、27、31、33、39、40、41、42及43引脚均接第二数字地线，12引脚接电阻R33的一端，13、29、30、38引脚及电阻R33的另一端均接普通电容C43、普通电容C43的一端及岸上电源电路的隔离5V电压端；普通电容C43、普通电容C43的另一端均接；数模转换器U10的35引脚接普通电容C42的一端，36引脚连接普通电容C41的一端，37引脚连接电阻R29的一端；普通电容C42及普通电容C41的另一端均接岸上电源电路的隔离5V电压端；电阻R29的另一端接第二数字地线；数模转换器U10的24引脚接电阻R20、电阻R25及电阻R27的一端；电阻R20的另一端接逻辑芯片的4引脚及电阻R26的一端；电阻R26的另一端接显示连接排座的2引脚；电阻R25、电阻R27的另一端与逻辑芯片的16、15引脚分别相连；逻辑芯片的5引脚与16引脚连接在一起；逻辑芯片的10及19引脚与普通电容C20的一端相连并接第二数字地线，1及20引脚均与普通电容C20的另一端相连并接电源电路的隔离5V电压端；模转换器U10的5引脚至10引脚与显示连接排座的13引脚至18引脚，11引脚接显示连接排座的27引脚，19引脚至23引脚接显示连接排座的21引脚至25引脚，28引脚接第三二极管芯片的3引脚，32引脚接第二二极管芯片的3引脚，34引脚接第一二极管芯片的3引脚，44引脚至48引脚连接显示连接排座的7引脚至11引脚；逻辑芯片的18引脚接VGA接口座的14引脚，17引脚接VGA接口座的13引脚，2引脚接显示连接排座的4引脚，3引脚接显示连接排座的3引脚；电阻R26的远离逻辑芯片的那端接显示连接排座的2引脚。

6.根据权利要求1所述的基于多缆通信的近海环境监测数据传输系统，其特征在于：所述的外部通讯电路包括第一分通讯单元和第二分通讯单元；第一分通讯单元包括第一岸上电平转换芯片和第二双9针D-Sub连接器；所述的第一岸上电平转换芯片采用型号为MAX232DRG4的RS232芯片；第一岸上电平转换芯片的2引脚接普通电容C6的一端；普通电容C6的另一端接岸上电源电路的5V输出端；第一岸上电平转换芯片的1引脚接普通电容C4的一端，3引脚连接普通电容C4的另一端，4引脚连接普通电容C8的一端，5引脚连接普通电容C8的另一端，6引脚连接普通电容C9的一端；普通电容C9的另一端接第一数字地线；第一岸上电平转换芯片的15引脚与普通电容C5的一端相连并接第一数字地线，16引脚接普通电容C5的另一端及岸上电源电路的5V输出端，13引脚接第四保险丝的一端，14引脚连接第三保险丝的一端；第三保险丝、第四保险丝的另一端与电阻R8、电阻R9的一端分别相连；电阻R8的另一端接瞬态二极管D3的一端及第二双9针D-Sub连接器的3引脚；电阻R9的另一端接瞬态二极管D2的一端及第二双9针D-Sub连接器的2引脚；第二双9针D-Sub连接器的15引脚、瞬态二极管D2及瞬态二极管D3的另一端均接第一数字地线；第二双9针D-Sub连接器的12引脚接瞬态二极管D9及电阻R15的一端，13引脚接瞬态二极管D8及电阻R17的一端；第二双9针D-Sub连接器的5引脚、瞬态二极管D8及瞬态二极管D9的另一端均接第一数字地线；电阻R15的另一端接第八保险丝的一端；电阻R17的另一端接第十保险丝的一端；第十保险丝的另一端为外部通讯电路的第二UART通讯发送端；第八保险丝的另一端为外部通讯电路的第二UART通讯接收端；第一岸上电平转换芯片的11引脚为外部通讯电路的第四UART通讯发送端，12引脚为外部通讯电路的第四UART通讯接收端；

所述的第二分通讯单元包括第二岸上电平转换芯片和第一双9针D-Sub连接器；第二岸上电平转换芯片采用型号为MAX232DRG4的RS232芯片；第二岸上电平转换芯片的2引脚接普通电容C13的一端；普通电容C13的另一端接岸上电源电路的5V输出端；第二岸上电平转换芯片的1引脚接普通电容C11的一端，3引脚接普通电容C11的另一端，4引脚接普通电容C16的一端，5引脚连接普通电容C16的另一端，6引脚连接普通电容C17的一端；普通电容C17的另一端接第一数字地线；第二岸上电平转换芯片的15引脚与普通电容C12的一端相连并接第一数字地线，16引脚接普通电容C12的另一端及岸上电源电路的5V输出端，13引脚接第六保险丝的一端，14引脚连接第五保险丝的一端；第五保险丝、第六保险丝的另一端与电阻R11、电阻R12的一端分别相连；电阻R11的另一端接瞬态二极管D5的一端及第一双9针D-Sub连接器的3引脚；电阻R12的另一端接瞬态二极管D4的一端及第一双9针D-Sub连接器的2引脚；第一双9针D-Sub连接器的5引脚、瞬态二极管D4及瞬态二极管D5的另一端均接第一数字地线；第二岸上电平转换芯片的7引脚接第七保险丝的一端，8引脚连接第九保险丝的一端；第七保险丝、第九保险丝的另一端与电阻R14、电阻R16的一端分别相连；电阻R14的另一端接瞬态二极管D7的一端及第一双9针D-Sub连接器的13引脚；电阻R16的另一端接瞬态二极管D6的一端及第一双9针D-Sub连接器的12引脚；第一双9针D-Sub连接器的15引脚、瞬态二极管D6及瞬态二极管D7的另一端均接第一数字地线；第二岸上电平转换芯片的11引脚为外部通讯电路的第三UART通讯发送端，12引脚为外部通讯电路的第三UART通讯接收端，10引脚为外部通讯电路的第一UART通讯发送端，9引脚为外部通讯电路的第一UART通讯接收端。

7.根据权利要求1所述的基于多缆通信的近海环境监测数据传输系统，其特征在于：所述的岸上核心板总线由第一双排针、第二双排针和纽扣电池；纽扣电池的正极接第二双排针的29引脚及普通电容C2的一端，负极接普通电容C2的另一端及第一数字地线；第二双排针的30引脚接电阻R1的一端；电阻R1另一端接第一数字地线；第二双排针的33引脚接岸上通讯电路的第一CAN通讯接收端，34引脚接岸上通讯电路的第一CAN通讯发送端，35引脚接岸上通讯电路的第二CAN通讯接收端，36引脚接岸上通讯电路的第二CAN通讯发送端，3引脚接岸上程序下载调试电路的供电端；

所述第一双排针的23引脚接USB电路的第一USB正向通讯端USB1HD+，24引脚接USB电路的第一USB反向通讯端USB1HD-，27引脚接岸上程序下载调试电路的OTG正向通讯端，28引脚接岸上程序下载调试电路的OTG反向通讯端，11引脚接岸上程序下载调试电路的ID传输通讯端，13引脚接外部通讯电路的第一UART通讯接收端，14引脚接外部通讯电路的第一UART通讯发送端，21引脚接外部通讯电路的第二UART通讯接收端，22引脚接外部通讯电路的第二UART通讯发送端，25引脚接外部通讯电路的第三UART通讯接收端，26引脚接外部通讯电路的第三UART通讯发送端，29引脚接外部通讯电路的第四UART通讯接收端，30引脚接外部通讯电路的第四UART通讯发送端；第一双排针、第二双排针与岸上核心板上的两个双排座分别插接。

8.根据权利要求1所述的基于多缆通信的近海环境监测数据传输系统，其特征在于：所述的水下电源电路包括第一水下电源转换模块、第二水下电源转换模块、第三水下电源转换模块、第四水下电源转换模块、第五水下电源转换模块、第二LED指示灯、第一水下接插件和第二水下接插件；第一水下电源转换模块及第二水下电源转换模块均采用的型号为BS-24S12的DC/DC电源模块；第三水下电源转换模块及第四水下电源转换模块均采用的型号为BSD2S05的DC/DC电源模块；第五水下电源转换模块采用型号为AMS111.3的低压差线性稳压芯片；第一水下接插件与外部24V电压相连；第一水下接插件的一个接线端接第十三保险丝的一端；第十三保险丝的另一端接压敏电阻R37、电阻R38、瞬态二极管D10、第十五保险丝、第十六保险丝的一端、普通二极管VD2的负极、电解电容E4的正极、第一水下电源转换模块及第二水下电源转换模块的2引脚；电阻R38的另一端接第二LED指示灯的正极；第一水下接插件的另一个接线端、压敏电阻R37、瞬态二极管D10的另一端、第二LED指示灯的负极、普通二极管VD2的正极、电解电容E4的负极、第一水下电源转换模块及第二水下电源转换模块的1引脚均接电源地线；第十五保险丝的另一端接电解电容E6的正极及第二水下接插件的9引脚；第十六保险丝的另一端接电解电容E7的正极及第二水下接插件的5引脚；电解电容E6、电解电容E7的负极、第一水下电源转换模块、第二水下电源转换模块的4引脚、电解电容E3及电解电容E5的负极均接数字地线；第一水下电源转换模块、第二水下电源转换模块的5引脚与第十一保险丝、第十四保险丝的一端分别相连；第十一保险丝的另一端接电解电容E3的正极及第二水下接插件的3引脚；第十四保险丝的另一端接电解电容E5的正极、第二水下接插件的7引脚、第三水下电源转换模块及第四水下电源转换模块的2引脚；第三水下电源转换模块及第四水下电源转换模块的1、3引脚均接数字地线；第三水下电源转换模块的4引脚接第十七保险丝的一端；第十七保险丝的另一端接电解电容E8的正极及第五水下电源转换模块的3引脚；第四水下电源转换模块的4引脚接第二十保险丝的一端；第二十保险丝的另一端接电解电容E9的正极及第二水下接插件的1引脚；电解电容E8及电解电容E9的负极均接数字地线；第五水下电源转换模块的2引脚接电解电容E13的正极及普通电容C53的一端；第五水下电源转换模块的1引脚、电解电容E13的负极、普通电容C53的另一端、第二水下接插件的2、4、6、8及10引脚均接数字地线；电感L7的两端与数字地线、电源地线分别相连；第十七保险丝远离第三水下电源转换模块的那端为水下电源电路的5V输出端；第五水下电源转换模块的2引脚为水下电源电路的3.3V输出端。

9.根据权利要求1所述的基于多缆通信的近海环境监测数据传输系统，其特征在于：所述的USB电路包括岸上第一USB连接器和第一岸上数据保护芯片；第一岸上数据保护芯片的型号为NUP4202W1T2G；第一岸上数据保护芯片的1引脚接第一USB连接器的正向信号输入端，2引脚接第一数字地线，5引脚接电阻R50的一端，6引脚接第一USB连接器的负向信号输入端；电阻R50的另一端接岸上电源电路的5V输出端；第一USB连接器的供电端接电感L11的一端，地线端接电感L10的一端；电感L11的另一端接普通电容C50的一端、电解电容E12的正极及岸上电源电路的5V输出端；电解电容E12的负极、普通电容C50及电感L10的另一端均接第一数字地线；第一岸上数据保护芯片的1引脚作为USB电路的第一USB正向通讯端，6引脚作为USB电路的第一USB反向通讯端；

所述的岸上程序下载调试电路包括第二USB连接器和第二岸上数据保护芯片；第二岸上数据保护芯片采用型号为NUP4202W1T2G；第二数据保护芯片的1引脚接第二USB连接器的正向信号输入端，2引脚接第一数字地线，3引脚接第二USB连接器的ID输入端及电阻R13的一端；电阻R13的另一端接岸上电源电路的3.3V输出端；第二数据保护芯片的5引脚接电阻R10的一端，6引脚接第二USB连接器的反向信号输入端；电阻R10的另一端接岸上电源电路的5V输出端；第二USB连接器的供电端接电感L2及普通电容C10的一端，地线端接电感L3的一端及普通电容C10的另一端；电感L2的另一端接电解电容E11的正极、普通电容C15的一端；电解电容E11的负极、普通电容C15及电感L3的另一端均接第一数字地线；第二数据保护芯片的1引脚为岸上程序下载调试电路的OTG正向通讯端，6引脚为岸上程序下载调试电路的OTG反向通讯端，3引脚为岸上程序下载调试电路的ID传输通讯端；电感L2远离第二USB连接器的那端为岸上程序下载调试电路的供电端；

所述的水下程序下载调试电路包括第三USB连接器、水下数据保护芯片；水下数据保护芯片采用型号为NUP4202W1T2G的TVS二极管芯片；水下数据保护芯片的1引脚接第三USB连接器的3引脚，2引脚接第一数字地线，3引脚接第三USB连接器的4引脚及电阻R19的一端，5引脚接电阻R18的一端，6引脚接第三USB连接器的2引脚；电阻R19的另一端接水下电源电路的3.3V输出端；电阻R18的另一端接水下电源电路的5V输出端；第三USB连接器的1引脚接电感L1及普通电容C48的一端，5引脚连接电感L6的一端及普通电容C48的另一端；电感L6的另一端接电解电容E14的负极、普通电容C52的一端及第一数字地线；电感L1的另一端接电解电容E14的正极及普通电容C52的另一端；电感L1远离第三USB连接器的那端为水下程序下载调试电路的供电端；第三USB连接器的3引脚为水下程序下载调试电路的OTG正向通讯端，4引脚为水下程序下载调试电路的ID传输通讯端，2引脚为水下程序下载调试电路的OTG反向通讯端。

10.根据权利要求1所述的基于多缆通信的近海环境监测数据传输系统，其特征在于：所述的水下通讯电路包括第一水下通讯芯片、第二水下通讯芯片、第一水下电平逻辑芯片和第六水下接插件；第一水下通讯芯片及第二水下通讯芯片的型号均为PCA82C250T；第一水下通讯芯片的1引脚接第一水下电平逻辑芯片的16引脚，2引脚接普通电容C66的一端及第一数字地线，3引脚接普通电容C66的另一端及水下电源电路的5V输出端，4引脚接第一水下电平逻辑芯片的15引脚，6引脚接电阻R58的一端，7引脚接电阻R58的另一端，8引脚接电阻R59的一端；电阻R59的另一端接第一数字地线；第二水下通讯芯片的1引脚接第一水下电平逻辑芯片的14引脚，2引脚接普通电容C67的一端及第一数字地线，3引脚接普通电容C67的另一端及水下电源电路的5V输出端，4引脚接第一水下电平逻辑芯片的13引脚，6引脚接电阻R60的一端，7引脚接电阻R60的另一端，8引脚连接电阻R61的一端；电阻R61的另一端连接第一数字地线；电平逻辑芯片的1、10、19引脚连接第一数字地线，20引脚接水下电源电路的3.3V输出端；第二水下通讯芯片的6、7引脚、第一水下通讯芯片的6、7引脚与水下第六水下接插件的1、2、3、4引脚分别相连；第一水下电平逻辑芯片的12引脚接数据采集电路的第一数字信号发送端，11引脚接数据采集电路的第一数字信号接收端，18引脚接数据采集电路的第三数字信号发送端，17引脚接数据采集电路的第三数字信号接收端；

所述的水下核心板总线包括接插件第三双排针和第四双排针；第四双排针的30引脚接电阻R34的一端；电阻R34的另一端、第四双排针的5及6引脚均接第一数字地线；第三双排针的7引脚接数据采集电路的第二模拟信号输出端，8引脚接数据采集电路的第一模拟信号输出端，11引脚接水下程序下载调试电路的ID传输通讯端，13引脚接电平逻辑芯片的9引脚，14引脚接电平逻辑芯片的8引脚，21引脚接数据采集电路的第二数字信号接收端，22引脚接数据采集电路的第二数字信号发送端，25引脚接电平逻辑芯片的3引脚，26引脚接电平逻辑芯片的2引脚，27引脚接水下程序下载调试电路的OTG正向通讯端，28引脚接水下程序下载调试电路的OTG反向通讯端，29引脚接数据采集电路的第四数字信号发送端，30引脚接数据采集电路的第二数字信号接收端；第四双排针的3引脚接水下程序下载调试电路的供电端，33引脚接电平逻辑芯片的5引脚，34引脚接电平逻辑芯片的4引脚，35引脚接电平逻辑芯片的7引脚，34引脚接电平逻辑芯片的6引脚；第三双排针、第四双排针与水下核心板上的两个双排座分别插接。