[發明專利]海洋臺站在線監測系統

無效

• 申請號: 201210040034.4
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN102589575A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 劉頡;梁捷;楊逍;趙宏彬;路亞娟;呂九紅
• 申請（專利權）人: 國家海洋技術中心
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01C13/00
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 崔立增

技術領域

本發明涉及海洋臺站自動觀測系統，尤其是涉及海洋臺站自動觀測系統的在線監測裝置。

背景技術

21世紀是海洋世紀。在全球陸地資源日趨緊張和環境不斷惡化的今天，世界各國紛紛將目光轉向海洋，開發海洋資源、發展海洋經濟成為各個海洋國家的重要經濟支柱，也是全球可持續發展的重要保證。世界海洋總面積為3.6億km²，占地球表面的71％。海洋是人類賴以生存和發展的空間，蘊藏著極其豐富的自然資源。開發利用海洋資源，發展海洋經濟，保護海洋環境，是發展海洋事業的主要任務。考慮到近年來海洋災害的頻發、極端惡劣天氣的增多以及海洋環境的污染等，都需要有更多長時間序列的、連續的、準確的海洋實測資料作為研究大洋總體時空變化、海洋災害預報和海洋環境保護的支撐條件。海洋觀測是研究海洋、開發海洋和利用海洋的基礎，海洋觀測技術的發展對于提高海洋資源的開發能力、促進海洋經濟的發展、提高海洋環境監測能力等都起著重要的作用。

海洋臺站是建在沿海、島嶼、海上平臺或其它海上建筑物上的海洋觀測站的統稱。其主要任務是在人們經濟活動最活躍、最集中的濱海區域進行水文氣象要素的觀測和資料處理，以便獲取能反映出觀測海區環境的基本特征和變化規律的基礎資料，為沿岸和陸架水域的科學研究、環境預報、資源開發、工程建設、軍事活動和環境保護提供可靠的依據。

海洋自動觀測臺站大多安裝在海邊、島嶼，處于大自然的嚴酷考驗之中，除了經受風霜雪雨日曬的侵襲，還可能遭到雷電、冰雹、風沙的襲擊和鹽霧的侵蝕，海洋臺站的工作環境非常惡劣，因此對海洋臺站的日常維護就顯得格外重要，以保持系統的正常運行。

目前，使用風光互補發電系統的海洋自動觀測臺站，大多比較偏遠，而且十分分散，到現場維護費時費力，效率較低，很不方便，急需一種海洋臺站在線監測系統，與現場維護相結合，有效減少現場維護的次數，確保海洋臺站的正常運行。

發明內容

針對現有使用風光互補發電系統的海洋自動觀測臺站缺乏在線監測裝置、現場維護困難的問題，本發明推出一種海洋臺站在線監測系統，在海洋臺站自動觀測系統的基礎上，增加輻照度計、溫濕度傳感器、向上的視頻攝像裝置；風光互補發電系統的控制器選用智能控制器，控制器可輸出風光互補發電系統的運行參數，并可實現遠程控制。在線監測裝置采用風光互補發電系統供電；自動采集并存儲氣象信息和風光互補發電系統的運行參數，數據通信采用無線方式，及時向岸上數據中心傳送實時采集數據和存儲的歷史數據；同時采用無線視頻監控，對測站現場設備實現可視化監測。通過對采集數據和視頻圖像的分析，實現測站設備的遠程在線監測。

本發明涉及的海洋臺站在線監測系統呈立式結構，由測量控制裝置和固定支撐裝置組成。固定支撐裝置包括混凝土基礎和測量支撐桿，測量支撐桿為空心的圓柱桿，測量支撐桿通過法蘭盤連接和固定在混凝土基礎上。測量控制裝置的部件設置在測量支撐桿上和混凝土基礎內。

測量控制裝置包括風光互補發電裝置、測量傳感器、照明裝置、采集控制裝置、無線視頻監控裝置、無線數據通信裝置。

風光互補發電裝置包括風力發電機、太陽能轉換裝置、蓄電池、風光互補控制器，風力發電機安裝在測量支撐桿的頂部，太陽能轉換裝置安裝在測量支撐桿的中部，風光互補控制器安裝在測量支撐桿下部設置的采集控制箱內，蓄電池安裝在固定支撐裝置的混凝土基礎內。風光互補控制器分別與風力發電機、太陽能轉換裝置和蓄電池連接，以控制風力發電機和太陽能轉換裝置對蓄電池進行充電，風光互補控制器同時為系統供電。

風光互補控制器與采集控制裝置通過232接口連接，風光互補控制器響應采集控制裝置命令，將風光互補發電系統的運行參數傳送到采集控制裝置，運行參數包括蓄電池電壓、風機電壓、風機電流、風機功率、光伏電壓、光伏電流、光伏功率、負載電流及系統狀態，系統狀態包括過壓、欠壓、過載短路、卸載、過速剎車、手動剎車等。

風光互補發電裝置為測量傳感器、照明裝置、采集控制裝置、無線視頻監控裝置、無線數據通信裝置供電。風光互補發電裝置通過采集控制裝置進行電源管理，為其它設備供電。

照明裝置設置在測量支撐桿斜向伸出的支桿上，照明裝置的開關由采集控制裝置控制。照明裝置在夜間和視線不好時使用，可實現全天候觀測。