[实用新型]一种海洋浮标传感监测网

说明书

技术领域

本实用新型属于海洋技术领域，具体涉及一种海洋浮标传感监测网。

背景技术

海洋以其丰富的资源、广阔的空间以及对地球环境和气候的巨大调节作用，成为全球生命支持系统的一个重要组成部分，是人类社会可持续发展的宝贵财富。在世界人口数量剧增、陆地资源锐减、环境污染日益严重的今天，进军海洋、开发海洋已成为世界海洋技术领域的一大主题。发展海洋科技，尤其是海洋高新技术已成为世界新技术革命的重要内容。海洋环境监测技术作为现代海洋开发的技术基础，是海洋高新技术的主要组成部分，具有重要的先行基础地位。目前大部分的海洋环境监测资料仍然依靠海洋监测站周期性采集海洋要素数据的方式获取，除了投放著名的ARGO浮标外，目前几乎没有什么有效的技术手段来获取表层或有限水层的要素数据。ARGO(Array for Real-time Geotropic Oceanography)即地转海洋学实时观测阵，是全球海洋观测业务系统(Global Ocean ObservingSystem，GOOS)中的一个针对深海区温盐结构观测的子计划。ARGO浮标都可以通过设定的程序或智能控制并借助液压动力来改变浮标自身体积以便在0～2000米深的海水中下沉与上浮，同时，浮标上配有多个传感器，在上浮过程中可以进行剖面测量，每隔10～14天通过定位与数据传输卫星系统自动将测量数据传送到地面接收站。但ARGO浮标也有一定的应用局限性：首先，为了实现大范围海洋表层和浅层的长期监测，必须布置大量的ARGO浮标，少数ARGO浮标难以获得大范围海洋表层和浅层长期变化的环境观测数据；其次，ARGO浮标采用抛弃式设计，使用后无法回收，因而其使用成本很高，每个ARGO浮标的平均费用约为3万美元，并且为了控制成本，ARGO浮标一般只能携带低成本的传感器(以温盐传感器为主)；再次，ARGO浮标有严格的载重限制，很多自动原位检测技术的应用都受到限制，特别是针对生物和化学参数的原位检测技术；最后，ARGO浮标为自容式设计，浮标的动力完全由其自身携带的电池提供，而ARGO浮标的设计寿命一般为3～5年，循环次数为150次左右，因而为了保证ARGO浮标具有足够长的工作寿命，ARGO浮标自身携带的电池通常具有较大的体积与重量，占据较大的空间，浮标内部的电子设备均具有非常严格的功耗限制。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种海洋浮标传感监测网。该监测网用于海洋表层和浅层的长期实时监测，以满足对大范围海洋表层和浅层水域实时监测的需求。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案为：

一种海洋浮标传感监测网包括岸基接收设备、通讯卫星、浮标汇聚节点和浮标传感器节点。

浮标汇聚节点与多个浮标传感器节点射频信号连接，浮标汇聚节点与通讯卫星无线通讯，通讯卫星与岸基接收设备无线通讯；

所述的浮标汇聚节点包括无线接收模块、卫星发送模块、第一多串口嵌入式CPU和第一太阳能电池蓄电池组；无线接收模块、卫星发送模块分别与第一多串口嵌入式CPU的串行口连接，第一太阳能电池蓄电池组为第一多串口嵌入式CPU提供电源；

所述的浮标传感器节点包括无线收发模块、GPS模块、第二多串口嵌入式CPU、第一传感器接口、第二传感器接口、第三传感器接口、第四传感器接口和第二太阳能电池蓄电池组；无线收发模块、GPS模块、第一传感器接口、第二传感器接口、第三传感器接口、第四传感器接口分别与第二多串口嵌入式CPU的串行口连接，第二太阳能电池蓄电池组为第二多串口嵌入式CPU提供电源；

本实用新型相比于现有技术具有以下优点：浮标之间采用了无线射频通信的方式，通过浮标传感器节点之间的无线多跳数据转发，极大地延长了通信距离，提高通信速率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中浮标汇聚节点结构示意图；

图3是本实用新型中浮标传感器节点结构示意图；

图4是本实用新型中浮标传感器节点数据收发流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种海洋浮标传感监测网包括岸基接收设备4、通讯卫星2、浮标汇聚节点1和浮标传感器节点3。

浮标汇聚节点1与多个浮标传感器节点3射频信号连接，浮标汇聚节点1与通讯卫星2无线通讯，通讯卫星2与岸基接收设备4无线通讯；