[发明专利]一种用于海洋环境实时监测的远距离通信组网方法

说明书

本发明公开一种用于海洋环境实时监测的远距离通信组网方法，包括近海海域海洋环境实时监测和远海海域海洋环境实时监测；本发明通过海域CPE、岸基基站、中继基站组成的远距离通信组网，将各类海洋环境监测传感器所收集到的数据实时传输到处理中心进行分析处理，并根据分析结果需要反馈给目标方。本发明与现有基于海洋卫星的环境监测系统相比，本发明利用动态波束按需覆盖技术实现远距离通信组网，具有带宽高、延时小、成本低等优点；本发明与现有基于岸基通信的环境监测系统相比，本发明覆盖范围更大、传输距离更远，在海洋环境监测方面具有更强的实用性。

技术领域

本发明涉及海洋通信技术领域，具体涉及一种用于海洋环境实时监测的远距离通信组网方法。

背景技术

海洋环境的长期、连续、实时监测对海洋生态环境保护及海洋经济的可持续发展具有极其重要的影响。而现有的海洋环境监测主要采用取样实验室或者是现场取样分析，时效性较差。近年来，随着近海环境污染严重，期望能够准确及时的掌握海洋污染物分布情况，且需实时视频监测海上漂浮物、实时海况及浮标受损等情况，这对海洋监测数据的远距离传输组网提出了新的要求。

常规的海洋通信网络主要包括海洋卫星通信和岸基移动通信。但这两种通信方式在传输带宽和覆盖范围等方面都存在明显不足：

1、海事卫星通信系统由于延时大，带宽资源有限，不能满足海洋环境监测大数据的传输需求，尤其是无法实时提供海洋环境的视频监控。

2、岸基移动通信系统尽管可以为沿岸海域环境监测提供便利，但是其仅能覆盖几公里的近海岸区域，不能满足远距离海洋环境监测覆盖需求。

本发明针对上述问题，提出了一种用于海洋环境实时监测的远距离通信组网方法：利用远距离通信组网可将海洋环境监测传感器收集到的各类数据传输到处理中心进行分析处理，得到目的海域的环境现状，达到海洋环境监测的目的。具有带宽高、成本低、传输距离远等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于海洋环境实时监测的远距离通信组网方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于海洋环境实时监测的远距离通信组网方法，其创新点在于：包括近海海域海洋环境实时监测和远海海域海洋环境实时监测；

所述近海海域海洋环境实时监测为：在近海海域，将海洋环境传感器和摄像机采集到的各种监测数据和视频，通过有线网络、LoRa、蓝牙或WiFi通信手段将监测到的数据发送至装载在浮标、海上风电升压站/风机桩基、监测船上的CPE端，然后利用装有动中通定向天线/全向天线海域CPE设备将监测数据发送给岸基基站，岸基基站将数据汇总至数据处理中心进行分析处理，分析结果可通过岸基基站反馈给需求方；

所述远海海域海洋环境实时监测为：在远海海域，将海洋环境传感器和摄像机采集到的各种监测数据和视频先通过有线网络、LoRa、蓝牙或WiFi通信手段发送至装载在浮标和监测船上的CPE端，然后利用装有动中通定向天线/缝隙阵天线的海域CPE设备将监测数据发送给远离岸基的中继基站，最后中继基站将数据汇总后利用定向天线发送至数据处理中心，根据需求将分析结果通过岸基基站反馈给目标方。

进一步的，所述近海海域海洋环境实时监测的具体步骤如下：

S1、在近海海域的浮标、海上风电升压站/风机桩基、监测船附近布上海洋环境监测传感器和摄像机

S2、通过海域环境监测传感器和摄像机采集各种监测数据和视频；

S3、利用有线网络、LoRa、蓝牙、WiFi等通信手段将监测数据和视频传输至临近的海域CPE设备；

S4、装载有CPE设备的浮标、海上风电升压站/风机桩基利用动中通定向天线将监测数据发送给岸基基站；

S5、装载有CPE设备的监测船利用动中通定向天线/全向天线将监测数据发送给岸基基站；