[发明专利]一种基于北斗卫星系统的海洋水文监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及海洋水文实时监测技术领域，特别涉及一种基于北斗卫星系统 的海洋水文监测系统。

背景技术

海洋环境观测技术的发展趋势是近岸的固定观测系统辅以可灵活布放的潜 (浮)标系统以及海洋测量船。观测数据传输媒介是海洋环境观测系统的关键， 为了实现海洋环境观测数据的实时采集与传输，目前海洋环境观测数据传输通 常是采用有线(缆)、短波、GSM/CDMA等通信方式，而无线传输被广泛应用 的通信方式是各类具有通信能力的卫星系统。浮标现有的卫星通信方式主要是 应用Inmarsat-C卫星终端，但海事卫星C站的存储转发方式的非实时性及一定 的不确定性给使用带来不方便等因素，同时国际海事卫星是由国外运营管理的 卫星系统，安全保密性差、外界条件限制多、建设维护费用高，不利于海洋环 境测量数据的实时、安全、有效地传输。现有海洋水文监测只能现场、短时间 采集水文数据。

发明内容

鉴以此，本发明的目的在于提出一种基于北斗卫星系统的海洋水文监测系 统，利用我国自主研发的具有定位、授时和短报文通信能力的北斗卫星系统设 计开发一种海洋水文数据实时采集传输系统，进行海洋环境监测将不受时空和 其他外界条件限制，弥补海洋环境监测数据传输手段的不足。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于北斗卫星系统的海洋水文监测系统，包括岸基单元和数据采集单 元，所述岸基单元设有第一北斗通信终端，所述数据采集单元设有第二北斗通 信终端，所述岸基单元通过北斗卫星系统向所述数据采集单元发送指令和接收 采集数据，所述数据采集单元包括浮标本体和连接在浮标本体下方的若干个采 集阵元，所述浮标本体设有浮标单元CPU主控模块，所述采集阵元设有采集单 元CPU主控模块，所述浮标单元CPU主控模块向所述采集单元CPU主控模块 发送指令和接收采集数据。

优选的，所述岸基单元包括第一北斗通信终端、数据采集终端和数据库服 务器，所述第一北斗通信终端与所述数据采集终端连接，所述数据采集终端和 所述数据库服务器连接。

优选的，所述数据采集终端运行海洋水文监测系统，所述海洋水文监测系 统包括RS232收发模块、数据处理模块、自定义通信协议模块、数据管理模块、 以及人机界面显示模块，在接收采集数据过程中：所述RS232收发模块将所述 第一北斗通信终端传输过来的数据，交由所述数据处理模块解码，再由所述自 定义通信协议模块根据通信协议解包，最后由所述人机界面显示模块显示，且 由所述数据管理模块根据管理需求写入所述数据库服务器的数据库；在发送指 令过程中：通过所述人机界面显示模块接收用户指令，将相应的指令通过所述 自定义通信协议模块打包，再由所述数据处理模块编码，最后由所述RS232收 发模块通过所述第一北斗通信终端发送出去。

优选的，所述海洋水文监测系统还包括网络服务模块、用户管理和登陆模 块，所述网络服务模块分别与所述RS232收发模块、自定义通信协议模块和所 述人机界面显示模块连接，所述用户管理和登陆模块与所述人机界面显示模块 连接。

优选的，所述浮标本体内部设有供电组件和第一电子系统托板、顶部设有 第二北斗通信终端和天线罩、以及外围设有浮体，所述第一电子系统托板设有 所述浮标单元CPU主控模块，所述浮标单元CPU主控模块与所述第二北斗通信 终端相连，所述第二北斗通信终端置于所述天线罩内。

优选的，所述浮标单元CPU主控模块包括为浮标单元CPU主控模块供电的 浮标单元电源模块、浮标单元主控CPU、分别与浮标单元主控CPU连接的RS232 接口电路、浮标单元CAN总线接口电路、采集阵元供电控制电路、电池电量采 集电路以及看门狗电路，所述RS232接口电路与所述第二北斗通信终端相连。

优选的，所述浮标本体通过采集阵列电缆连接所述采集阵元，所述采集阵 列电缆为4芯电缆，其中2芯为供电电缆，2芯为CAN总线电缆。

优选的，所述采集阵列电缆包括主缆和支缆，所述支缆与所述采集阵元连 接。

优选的，所述采集阵元一端设有与所述支缆连接的第一水密接头，内部设 有第二电子系统托板，另一端安装有温度传感器、压力传感器和第二水密接头， 所述第二电子系统托板设有采集单元CPU主控模块，所述第二水密接头外接电 导率传感器。