[发明专利]大规模分布式海洋气象信息感知系统

说明书

技术领域

本发明涉及物联网技术、无线网络通信技术、传感器技术及机器视觉技术，尤其是一种无线传感器网络和视频监控相结合的海洋气象监测系统，具体地说是一种大规模分布式海洋气象信息感知系统。

背景技术

地球海洋面积远远大于陆地面积，故有人将地球称为一个“大水球”。五大洋（新添加了一个“南冰洋”，即南极海洋）大洋在环绕南极大陆的水域即南极海（又称南部海{Southern Ocean}）大片相连。海洋是地球上决定气候发展的主要的因素之一。海洋本身就是地球表面最大的储热体。海流是地球表面最大的热能传送带。海洋与空气之间的气体交换（其中最主要的有水汽、二氧化碳和甲烷）对气候的变化和发展有极大的影响，

由于海洋的气象信息对周围居民生活、渔业劳作及附近工业发展有很大影响，需要进行及时、准确的监测。

发明内容

本发明的目的是针对海洋环境监测，提出一种大规模分布式海洋气象信息感知系统。

本发明的技术方案是：

一种大规模分布式海洋气象信息感知系统，它包括设置于任一海洋待监测区的多个基于Zigbee的监测节点、设置于岸边的一个网络通信节点和设置于气象监测站的计算机；各基于Zigbee的监测节点均包括传感器模块、单片机和Zigbee路由模块，所述的传感器模块用于采集待监测区域的环境信息，传感器模块的信号端与单片机相连，各基于Zigbee的监测节点通过Zigbee路由模块组网，与网络通信节点无线单跳或多跳连接，网络通信节点通过网络与设置于气象监测站的计算机连接，输出各监测节点的气象信息。

本发明的传感器模块包括温度传感器、海流测量仪、压力测试仪、声学式测试仪和太阳辐射传感器。

本发明的传感器模块还包括风向仪和摄像机，该风向仪和摄像机均安装在数字云台上。

本发明的网络通信节点包括MCU以及与MCU相连的与监测节点相连的下行Zigbee模块、与设置于气象监测站的计算机相连的上行网络通信模块、存储器和时钟模块。

本发明的上行网络通信模块包括3G模块、GPRS模块、GSM模块、WIFI模块和CDMA模块。

本发明的有益效果：

本发明是大规模分布式海洋气象信息感知系统，利用无线传感器网络和视频监控技术，可以对临近内陆的海洋区域进行重点监测，特别是对于户外捕鱼、帆船运动的路线上，可以根据需求设置监测节点，提高海上劳作和旅行的安全性。

本发明能完成海洋环境信息的实时采集和气象预告；采用无线传感网络和视频监控技术，能完成海洋环境信息和图像信息的网络发布。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

图2是本发明的基于Zigbee的监测节点的原理框图。

图3是本发明的网络通信节点的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1、2所示，一种大规模分布式海洋气象信息感知系统，它包括设置于任一海洋待监测区的多个基于Zigbee的监测节点、设置于岸边的一个网络通信节点和设置于气象监测站的计算机；各基于Zigbee的监测节点均包括传感器模块、单片机和Zigbee路由模块，所述的传感器模块用于采集待监测区域的环境信息，传感器模块的信号端与单片机相连，各基于Zigbee的监测节点通过Zigbee路由模块组网，与网络通信节点无线单跳或多跳连接，网络通信节点通过网络与设置于气象监测站的计算机连接，输出各监测节点的气象信息。

如图2所示，本发明的传感器模块包括温度传感器、海流测量仪、压力测试仪、声学式测试仪和太阳辐射传感器。

本发明的传感器模块还包括风向仪和摄像机，该风向仪和摄像机均安装在数字云台上。

如图3所示，本发明的网络通信节点包括MCU以及与MCU相连的与监测节点相连的下行Zigbee模块、与设置于气象监测站的计算机相连的上行网络通信模块、存储器和时钟模块。

本发明的上行网络通信模块包括3G模块、GPRS模块、GSM模块、WIFI模块和CDMA模块。

本发明是大规模分布式海洋气象信息感知系统，利用无线传感器网络和视频监控技术，可以对临近内陆的海洋区域进行重点监测，特别是对于户外捕鱼、帆船运动的路线上，可以根据需求设置监测节点，提高海上劳作和旅行的安全性。

本发明能完成海洋环境信息的实时采集和气象预告；采用无线传感网络和视频监控技术，能完成海洋环境信息和图像信息的网络发布。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。