[发明专利]一种冰区剖面式温深同步监测物联网系统

说明书

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种水温和水深监测系统。

背景技术

由于比热容较高、光照变化、海冰覆盖等因素存在，海水温度尤其冬季冰区海温与气温存在较大差异，很难通过当地气温对海水温度变化及结冰情况进行预测。对于海上运输，海洋石油资源开采等行业来说，海水结冰将直接影响其正常生产活动，而海水结冰与海水温度变化直接相关，因此如果可以对海水不同剖面的温度变化进行监测，就可以对海水结冰情况进行预测；对一些高纬度的水库、河流来说，对温深进行同步监测可以对水库与河流的结冰、消融等过程进行模拟与预测；对海产养殖业来说，如海参一类的底栖生物在水温过低时会停止生长进入休眠，在水温过高时又容易大面积死亡，海面一旦结冰，就会使海水中的含氧量，日光透射率等发生显著变化，进而改变水体原有的生态分层，对海水中经济作物的生长产生极为不利的影响。因此海水剖面温度以及海面结冰情况将直接影响海洋生物的生长速度、生长质量以及水体生态等。为了改善养殖场环境监测能力以提高经济效益并为研究海水生态分层现象积累实测数据，对易结冰海域的不同深度进行温深数据的同步测量就显得尤为重要。

目前国内多利用卫星对全海域表面海温进行测量，缺乏不同深度下的海水剖面水温数据，无法为研究海水分层现象提供有效支撑。且对于海水养殖场一类的偏僻半封闭式水域，卫星云图所测水温与养殖场内水温常存在较大差异，因此养殖场内多自备水温传感器监测水温，但此类传感器监测区域小，无法实现长时间大范围自动监测，不能远程调用与查询相关数据，实时性差，不利于养殖场针对水温变化采取实时应对措施。

发明内容

本发明的目的是提供一种稳定性好、适用面广、自动化程度高、传输可靠的冰区剖面式温深同步监测物联网系统。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种冰区剖面式温深同步监测物联网系统，包括温深一体式传感器、数据采集模块、现场采集主机、DTU模块和服务器，温深一体式传感器连接数据采集模块输入端，数据采集模块输出端连接现场采集主机；现场采集主机连接 DTU模块，DTU模块连接服务器；数据采集模块将各通道采集到的温深传感器检测数据传送到现场采集主机，现场采集主机显示并储存数据；现场采集主机与服务器之间通过 DTU模块发射信号至IP地址实现点对点连接，服务器通过设定IP接收DTU模块所发送的温深数据并存储以及进行网络发布。

所述数据采集模块包括8路模拟量输入通道，每个数据采集模块之间通过485总线连接。

还包括信号转换模块，信号转换模块输入端连接数据采集模块，信号转换模块输出端通过RS232转USB数据线连接无网络的现场采集主机。

所述现场采集主机设有多地点温深自动测量软件系统。

所述DTU模块将采集到的温深数据通过GPRS信号网络发送至指定IP或互联网上的服务器，服务器通过网络连接终端设备。

本发明的冰区剖面式温深同步监测物联网系统，可以根据实际需求调整温深一体式传感器的数量，适用性强；可实现大范围温深数据的自动测量、储存、网络传输，在网络覆盖区域可自动发送监测数据实现远程监测，自动化程度高，人机界面友好，实现了冰区剖面式温深监测的物联网化；可实现无人监测，同时具有结构简单、成本低廉、稳定性强的特点，符合工程要求。

附图说明

图1是本发明冰区剖面式温深同步监测物联网系统原理图。

具体实施方式

本发明的冰区剖面式温深同步监测物联网系统如图1所示，包括温深一体式传感器、数据采集模块、信号转换模块、现场采集主机、DTU模块和服务器。温深一体式传感器以作为物联化监测体系的感知层，并按深度的不同对应接入数据采集模块中的通道，现场各监测点数据采集模块以485总线“手拉手”模式相互连接，末端数据采集模块连接信号转换模块，信号转换模块可实现RS485信号与RS232信号间的可寻址转换，信号转换模块使用RS232转USB数据线接入岸上无网络的现场采集主机，现场采集主机采用标准接口与DTU模块相连，并通过发射例如GPRS信号至指定IP地址，以构建物联网化监测体系的网络层。服务器通过设定IP接收并自动存储DTU模块所发送的温深数据，并通过网页发布等形式实现多终端查看的需求，同时还可根据现场情况实时修改数据采集频率、处理监测数据，实现物联网体系的应用层功能。