[实用新型]一种数字航道波潮流综合观测系统

说明书

本实用新型公开了一种数字航道波潮流综合观测系统，包括平台服务模块、水上控制模块和水下测量模块，其特征在于，所述水上控制模块包括控制单元、无线通信单元、供电单元和水面声通讯单元，所述控制单元分别连接无线通信单元、供电单元和水面声通讯单元；所述水下测量模块包括主控单元、波流仪、供电包和水下声通讯单元，所述主控单元分别连接波流仪、供电包和水下声通讯单元。本实用新型以水下声通讯方式传输监测数据，可以实现无视障碍，可变距离的实时数据传送，同时减少电缆连接对航道水域空间的影响；同时可以实现远程的控制功能，减少了人员奔波的麻烦。

技术领域

本实用新型涉及海洋监测技术领域，尤其是涉及一种数字航道波潮流综合观测系统。

背景技术

航道是指在江、河、湖、海等水域中，为船舶航行所规定或设置的船舶航行通道，以保证船舶安全航行。当船舶在固定航道内航行时，其水域的波浪大小，水面流速和水下流速等因素都会对船舶航行产生影响。因此引航站业主在执行船舶引航任务时，需要监测航道内水的剖面流速和波浪等实时数据，来确保船只航行安全。

一种在中国专利文献上公开的“一种水下监测系统”，其公开号CN107612621A，公开日期2018-01-19，包括水下环境监测器、水下电子舱、光纤复合缆、弱电箱、大数据处理中心；其中，水下环境监测器，用于获取目标水域的水下环境监测数据；水下电子舱，与水下环境监测器相连，用于接收水下环境监测数据，并转换成适于光纤传输的光信号数据；光纤复合缆，与水下电子舱相连，用于传输接收的光信号数据；弱电箱，与光纤复合缆相连，用于管理光纤复合缆的信号数据线；大数据处理中心，与弱电箱相连，用于存储、处理光信号数据。改发明能够实现大容量的监测数据传输，但是需要用到电缆连接水面和水下部分，固定了两者间的距离，在海洋的复杂环境中容易因电缆的故障而无法实时传输数据，同时在航道上需要布置的监测设备数量较大，大量电缆的使用不利于后续的维修且成本较高。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中监测数据传输实时性不足，布置成本和维修难度较高的问题，提供了一种数字航道波潮流综合观测系统，以水下声通讯方式传输监测数据，可以实现无视障碍，可变距离的实时数据传送；水上控制模块和平台服务模块无线通信连接，可以实现对航道的远程实时监测，并对引航要素做出精确判断。

为了实现上述目的，本实用新型采用了一下技术方案：

一种数字航道波潮流综合观测系统，其特征在于，包括平台服务模块、水上控制模块和水下测量模块；所述水上控制模块包括控制单元，用于控制水上控制模块的功能执行；所述控制单元分别连接无线通信单元、供电单元和水面声通讯单元；所述水下测量模块包括主控单元，用于控制水下测量模块的功能执行；所述主控单元分别连接波流仪、供电包和水下声通讯单元。

本实用新型中，水下测量模块利用波流仪测量水下的实时剖面流速和波浪数据，水下声通讯单元将数据传输水面声通讯单元从而到达水上控制模块。水下测量模块中，主控单元可以控制其睡眠和自动唤醒功能，需要采集数据时自动唤醒采集数据并发送，不需要采集时则进入睡眠状态，以保证水下测量模块的低功耗运行，延长供电包的工作时间。水上控制模块接收到采集的数据后，通过无线通信单元将所有数据整理传输到平台服务模块。平台服务模块可以对接收的数据进行处理分析并储存，还可以远程操作水上控制单元。

作为优选，所述水上控制模块与所述平台服务模块通过无线通信连接，所述水上控制模块和所述水下测量模块通过声通讯连接。

无线通信单元可以选用4G网络通信或者北斗通讯，因此水上控制模块和平台服务模块没有了距离上的限制，从而实现远程操控，也减少了布置长距离缆线的花费和维护。水上控制模块和水下测量模块采用声通讯连接，同样能避免布置电缆连接占用航道水域空间等问题，同时可以灵活改变两模块之间的距离，有利于多个水下测量模块对水下信息的数据采集。

作为优选，所述水下测量模块还包括水下存储单元和水下定位单元，所述水下存储单元和水下定位单元都和主控单元连接。