[发明专利]一种海洋浮标数据采集、存储和传输系统和方法

说明书

本发明公开了一种海洋浮标数据采集、存储和传输系统和方法，该系统包括浮标和位于浮标上的多个水下传感器，自带睡眠模式传感器通过多通道串口服务器和网线将数据传输至控制存储器，无睡眠模式传感器通过USB转485连接线一将数据存储至控制存储器，控制存储器通过USB转485连接线二和485断路器控制无睡眠模式传感器工作；控制存储器将数据存储至TF卡中，多通道串口服务器通过网线、4G路由器、4G天线将数据传输至岸基接收站服务器，本发明公开的系统和方法可用于近海十米海洋浮标网络数据传输，避免大数据量数据传送时丢失数据或损失数据精度的目的，为近海十米浮标大数据量、高精度原始数据传输提供一种新思路。

技术领域

本发明涉及一种海洋浮标数据采集、存储和传输系统和方法。

背景技术

海洋环境监测是了解海洋环境质量状况的重要手段。海洋浮标作为一种自动化监测平台，能在恶劣的海况条件下有效工作，被认为是现代海洋环境立体监测体系的重要组成部分。

当前，近海十米海洋浮标作为一种重要的自动海洋观测站，浮标常规采集系统可挂载3～5种海洋水体水质测量传感器，采集的参数包括水温、盐度、PH值、叶绿素、浊度、流速、硝酸盐等，采集完成后进行数据截取、打包、存储并发送至岸基接收站服务器。

随着科研机构对海洋水体水质的观测需求不断增加，例如多通道营养盐仪、激光粒度分析仪、在线光谱分析仪、在线荧光叶绿素分析仪、在线藻类分析仪等开始用于近海十米海洋浮标上，其传感器具备测量精度高、数据参数多等优点，但传感器挂载越多，对浮标功耗要求也随之增加，同时浮标数据采集器传送时因数据长度受限；或是因采集处理器功能受限，可能需要损失传感器采集精度或者不得不舍弃关键状态参数回传到岸基接收站服务器。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种海洋浮标数据采集、存储和传输系统和方法，以达到可用于近海十米海洋浮标网络数据传输，避免大数据量数据传送时丢失数据或损失数据精度的目的，为近海十米浮标大数据量、高精度原始数据传输提供一种新思路。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种海洋浮标数据采集、存储和传输系统，包括浮标和位于浮标上的多个水下传感器，所述水下传感器包括自带睡眠模式传感器和无睡眠模式传感器，所述自带睡眠模式传感器通过多通道串口服务器和网线将数据传输至控制存储器，所述无睡眠模式传感器通过USB转485连接线一将数据存储至控制存储器，所述控制存储器通过USB转485连接线二和485断路器控制无睡眠模式传感器工作；所述控制存储器将数据存储至TF卡中，所述多通道串口服务器通过网线、4G路由器、4G天线将数据传输至岸基接收站服务器；浮标上的电源系统给自带睡眠模式传感器、控制存储器、多通道串口服务器、485断路器和4G路由器供电。

上述方案中，所述控制存储器包括一路串口通道、四路USB通道、一路以太网口通道及内置TF卡槽，所述TF卡置于TF卡槽内。

上述方案中，所述多通道串口服务器的串口全部支持RS232、RS485功能。

上述方案中，所述4G路由器采用工业级VPN路由器，支持串口和以太网网口两种接入方式。

上述方案中，所述4G天线采用双频天线，支持频率698-960/1710-2700。

一种海洋浮标数据采集、存储和传输方法，采用上述的一种海洋浮标数据采集、存储和传输系统，包括如下过程：

步骤一，配置水下传感器，将自带睡眠模式传感器设置周期循环工作模式，通过多通道串口服务器连接至控制存储器；将无睡眠模式传感器采用485断路器和USB转485连接线连接至控制存储器；

步骤二，配置多通道串口服务器，保持多通道串口服务器串口与水下传感器串口波特率一致；