[發明專利]一種基于傳感網絡的水底監測控制方法及系統

有效

• 申請號: 202110181944.3
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN113055440B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 徐春鶯
• 申請（專利權）人: 汕頭大學
• 主分類號: H04L67/125
• 分類號: H04L67/125;H04W84/18;G01B21/32
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄧易偲

本發明涉及水下測量技術領域，具體涉及一種基于傳感網絡的水底監測控制方法及系統，所述方法包括：水下絞車從母船下沉至海底地表，當達到預設時間時，履帶小車帶動傳感網絡布設于海底地表，基于傳感網絡監測的數據得到監測區域的地形變形的絕對值；當完成對監測區域的監測后，運動小車和履帶小車帶動水下絞車與傳感網絡運動到新的監測區域，運動小車從海底地表收起到水下絞車，當完成全部監測區域的監測任務后，履帶小車帶動傳感網絡重新排列于水下絞車上，水下絞車運行到母船所在位置，所述系統包括傳感網絡、分別與傳感網絡連接的履帶小車和水下絞車；本發明能夠實現傳感網絡的智能布放，具有智能移動監測的優點。

技術領域

本發明涉及水下測量技術領域，具體涉及一種基于傳感網絡的水底監測控制方法及系統。

背景技術

水下地形監測為各種海洋活動提供基礎地理信息，既服務于水域交通運輸、港口建設、海上鉆井等海洋工程，還為地球形狀研究、海底構造和空間特征提供基礎性信息。隨著海洋事業的不斷發展和水下工程研究的不斷深入，水下地形及變形監測是水下工程及應用的基礎，其重要性日益凸顯。

當前海底地形沉降監測技術主要有以下幾種：

衛星遙感監測，其較長的重復觀察周期，低的空間分辨率，高成本，使之在海底地形監測中不適用；

多波束側掃聲納系統和全球定位導航系統(GPS)組合的探測系統，其利用換能器陣列向海底發射寬扇區覆蓋的聲波，然后利用接收換能器陣列對聲波進行窄波束接收，需要通過科考船、ROV或者AUV搭載，難以實現實時、長期、原位監測。

隨著傳感技術的發展，接觸式傳感網絡在海底地形測量領域應用越來越廣泛。針對南海海槽的天然氣水合物生產，首次嘗試分別采用水壓傳感器和重力加速度傳感器進行地形形變監測，但是只能針對于單點測量，即監測某一個點的沉降。專利號為ZL201710394850.8中國專利文獻公開了一種基于MEMS姿態傳感器的水下面形變形實時監測系統，包括主控計算機、水下數據存儲單元和多個并列的帶狀傳感器陣列，主控計算機通過水下數據存儲單元與各傳感器陣列相連。但該發明的傳感陣列布放固定于水下地形，無法進行智能移位，監測區域大小為傳感網絡大小，監測區域很有限，難以應用大面積的水下地形監測。

發明內容

本發明提供一種基于傳感網絡的水底監測控制方法及系統，以解決現有技術中所存在的一個或多個技術問題，至少提供一種有益的選擇或創造條件。

為了實現上述目的，本發明提供以下技術方案：

一種基于傳感網絡的水底監測控制方法，所述方法包括以下步驟：

步驟S100、中央控制中心控制水下絞車從母船下沉至海底地表，其中，所述水下絞車設有中央控制中心和運動小車，所述水下絞車承載有傳感網絡和履帶小車，所述傳感網絡的一端連接履帶小車，所述傳感網絡的另一端通過線纜連接水下絞車；

步驟S200、當達到預設時間時，中央控制中心向履帶小車上的微控制器下達布放指令，觸發微控制器控制履帶小車運行，以帶動傳感網絡布設于海底地表；

步驟S300、中央控制中心獲取傳感網絡對監測區域的海底地形進行監測的數據，并基于所述監測的數據得到監測區域的地形變形的絕對值；

步驟S400、當完成對監測區域的監測后，中央控制中心控制運動小車從水下絞車下放到海底地表后，控制所述運動小車帶動水下絞車運動，并控制所述履帶小車和運動小車同步運動，以帶動水下絞車與傳感網絡運動到新的監測區域；

步驟S500、當到達新的監測區域后，中央控制中心控制運動小車從海底地表收起到水下絞車，以使水下絞車固定于海底表面，傳感網絡開始新的監測；