[實用新型]一種海洋浮標傳感監測網

無效

• 申請號: 200920294859.2
• 申請日: 2009-12-18
• 公開（公告）號: CN201555854U
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 蔡文郁;劉敬彪;章雪挺
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01N35/00
• 分類號: G01N35/00;G08C17/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本實用新型屬于海洋技術領域，具體涉及一種海洋浮標傳感監測網。

背景技術

海洋以其豐富的資源、廣闊的空間以及對地球環境和氣候的巨大調節作用，成為全球生命支持系統的一個重要組成部分，是人類社會可持續發展的寶貴財富。在世界人口數量劇增、陸地資源銳減、環境污染日益嚴重的今天，進軍海洋、開發海洋已成為世界海洋技術領域的一大主題。發展海洋科技，尤其是海洋高新技術已成為世界新技術革命的重要內容。海洋環境監測技術作為現代海洋開發的技術基礎，是海洋高新技術的主要組成部分，具有重要的先行基礎地位。目前大部分的海洋環境監測資料仍然依靠海洋監測站周期性采集海洋要素數據的方式獲取，除了投放著名的ARGO浮標外，目前幾乎沒有什么有效的技術手段來獲取表層或有限水層的要素數據。ARGO(Array?for?Real-time?Geotropic?Oceanography)即地轉海洋學實時觀測陣，是全球海洋觀測業務系統(Global?Ocean?ObservingSystem，GOOS)中的一個針對深海區溫鹽結構觀測的子計劃。ARGO浮標都可以通過設定的程序或智能控制并借助液壓動力來改變浮標自身體積以便在0～2000米深的海水中下沉與上浮，同時，浮標上配有多個傳感器，在上浮過程中可以進行剖面測量，每隔10～14天通過定位與數據傳輸衛星系統自動將測量數據傳送到地面接收站。但ARGO浮標也有一定的應用局限性：首先，為了實現大范圍海洋表層和淺層的長期監測，必須布置大量的ARGO浮標，少數ARGO浮標難以獲得大范圍海洋表層和淺層長期變化的環境觀測數據；其次，ARGO浮標采用拋棄式設計，使用后無法回收，因而其使用成本很高，每個ARGO浮標的平均費用約為3萬美元，并且為了控制成本，ARGO浮標一般只能攜帶低成本的傳感器(以溫鹽傳感器為主)；再次，ARGO浮標有嚴格的載重限制，很多自動原位檢測技術的應用都受到限制，特別是針對生物和化學參數的原位檢測技術；最后，ARGO浮標為自容式設計，浮標的動力完全由其自身攜帶的電池提供，而ARGO浮標的設計壽命一般為3～5年，循環次數為150次左右，因而為了保證ARGO浮標具有足夠長的工作壽命，ARGO浮標自身攜帶的電池通常具有較大的體積與重量，占據較大的空間，浮標內部的電子設備均具有非常嚴格的功耗限制。

發明內容

本實用新型針對現有技術的不足，提供了一種海洋浮標傳感監測網。該監測網用于海洋表層和淺層的長期實時監測，以滿足對大范圍海洋表層和淺層水域實時監測的需求。

本實用新型解決技術問題所采用的技術方案為：

一種海洋浮標傳感監測網包括岸基接收設備、通訊衛星、浮標匯聚節點和浮標傳感器節點。

浮標匯聚節點與多個浮標傳感器節點射頻信號連接，浮標匯聚節點與通訊衛星無線通訊，通訊衛星與岸基接收設備無線通訊；

所述的浮標匯聚節點包括無線接收模塊、衛星發送模塊、第一多串口嵌入式CPU和第一太陽能電池蓄電池組；無線接收模塊、衛星發送模塊分別與第一多串口嵌入式CPU的串行口連接，第一太陽能電池蓄電池組為第一多串口嵌入式CPU提供電源；

所述的浮標傳感器節點包括無線收發模塊、GPS模塊、第二多串口嵌入式CPU、第一傳感器接口、第二傳感器接口、第三傳感器接口、第四傳感器接口和第二太陽能電池蓄電池組；無線收發模塊、GPS模塊、第一傳感器接口、第二傳感器接口、第三傳感器接口、第四傳感器接口分別與第二多串口嵌入式CPU的串行口連接，第二太陽能電池蓄電池組為第二多串口嵌入式CPU提供電源；

本實用新型相比于現有技術具有以下優點：浮標之間采用了無線射頻通信的方式，通過浮標傳感器節點之間的無線多跳數據轉發，極大地延長了通信距離，提高通信速率。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型中浮標匯聚節點結構示意圖；

圖3是本實用新型中浮標傳感器節點結構示意圖；

圖4是本實用新型中浮標傳感器節點數據收發流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種海洋浮標傳感監測網包括岸基接收設備4、通訊衛星2、浮標匯聚節點1和浮標傳感器節點3。

浮標匯聚節點1與多個浮標傳感器節點3射頻信號連接，浮標匯聚節點1與通訊衛星2無線通訊，通訊衛星2與岸基接收設備4無線通訊；