CN106017431A - 一种海洋环境在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海洋环境在线监测系统，包括监控中心平台以及通过GPRS无线网络与监控中心平台连接的若干组监测节点；所述的监测节点包括水质传感器、GPS定位仪以及微控制单元；所述的监控中心平台包括数据存储服务器以及监控终端。本发明采用一种监测节点加监控中心平台的工作模式，监测节点采用MSP430单片机作为控制核心，以水质传感器进行数据采集，MSP430单片机还具有液晶显示，可以实时显示监测数据，并可手动设置报警值，监测数据通过GPRS通信模块传至监控中心，为管理部门作出决策提供依据，同时解决了采集、传输、功耗、数据管理上的难题，具有较高的智能化程度。

Description

一种海洋环境在线监测系统

技术领域

本发明属于系统工程技术领域，涉及一种环境监测系统，具体是一种海洋环境在线监测系统。

背景技术

海洋环境指地球上广大连续的海和洋的总水域。包括海水、溶解和悬浮于海水中的物质、海底沉积物和海洋生物。是生命的摇篮和人类的资源宝库。随着人类开发海洋资源的规模日益扩大，已受到人类活动的影响和污染。

现有的海洋环境在线监测系统存在监测区域范围广、监测数据传输功耗大，数据传输方式限制多以及数据汇总、管理繁琐等问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种基于MSP430低功耗单片机的海洋环境在线监测系统，解决了采集、传输、功耗、数据管理上的难题，具有较高的智能化程度。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种海洋环境在线监测系统，包括监控中心平台以及通过GPRS无线网络与监控中心平台连接的若干组监测节点；

所述的监测节点包括用于采集海洋环境参数数据水质传感器，用于采集位置信息数据的GPS定位仪，用于将水质传感器以及GPS定位仪采集的数据打包传输到监控中心平台的微控制单元；

所述的微控制单元包括

电源模块，用于给微控制单元供电；

数据接收模块，用于接收水质传感器和GPS定位仪采集的海洋环境参数数据和位置信息数据；

液晶显示模块，用于实时显示数据接收模块接收到的海洋环境参数数据；

GPRS通信模块，用于将接收到的海洋环境参数数据以及位置信息数据打包发送到监控中心平台；

键盘输入模块，用于输入海洋环境参数数据的报警阀值，从而判断系统监测数据是否超出预期；

报警模块，用于将接收到的海洋环境参数数据与报警阀值进行比较，若超出报警阀值，则发出报警信号到监测中心平台；

时钟模块，用来实现振荡的电路,为单片机提供运行时钟；

所述的监控中心平台包括用于存储监测节点输出的海洋环境参数数据以及位置信息数据的数据存储服务器以及用于实时显示海洋环境参数数据的监控终端。

进一步地，所述的微控制单元采用MSP430单片机。

进一步地，所述的监控终端包括

地图数据接入模块，用于从因特网接入地图数据；

数据融合模块，用于接收海洋环境参数数据以及位置信息数据，并将接收到的数据与地图数据融合，以地图形式显示监测点空气环境状况；

图表生成模块，用于将接收到的海洋环境参数数据转换成数据报表和趋势曲线图；

数据查询模块，用于从数据存储服务器查询各监测节点采集的历史数据；

显示器用于实时显示数据融合模块、图表生成模块以及数据查询模块输出的信息。

本发明的有益效果：本发明采用一种监测节点加监控中心平台的工作模式，通信和数据传输采用无线GPRS传输方式，采取分布式布置监测节点，数据上传后统一管理的运行方式，监测节点采用MSP430单片机作为控制核心，以水质传感器进行数据采集，MSP430单片机还具有液晶显示，可以实时显示监测数据，并可手动设置报警值，监测数据通过GPRS通信模块传至监控中心，为管理部门作出决策提供依据，同时解决了采集、传输、功耗、数据管理上的难题，具有较高的智能化程度。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

图1是本发明的系统示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种海洋环境在线监测系统，包括监控中心平台以及通过GPRS无线网络与监控中心平台连接的三组监测节点。

监测节点包括用于采集海洋环境参数数据水质传感器，用于采集位置信息数据的GPS定位仪，用于将水质传感器以及GPS定位仪采集的数据打包传输到监控中心平台的微控制单元。

微控制单元采用MSP430单片机，其包括电源模块、液晶显示模块、键盘输入模块、数据接收模块、报警模块、时钟模块以及GPRS通信模块。

其中，电源模块用于给微控制单元供电。

数据接收模块用于接收水质传感器和GPS定位仪采集的海洋环境参数数据和位置信息数据。

液晶显示模块用于实时显示数据接收模块接收到的海洋环境参数数据。

GPRS通信模块用于将接收到的海洋环境参数数据以及位置信息数据打包发送到监控中心平台。

键盘输入模块用于输入海洋环境参数数据的报警阀值，从而判断系统监测数据是否超出预期。

报警模块用于将接收到的海洋环境参数数据与报警阀值进行比较，若超出报警阀值，则发出报警信号到监测中心平台。

时钟模块用来实现振荡的电路,为单片机提供运行时钟,如果运行时钟为0的话,单片机就不工作,当然超出单片机的工作频率的时钟也会导致单片机不工作，从而控制单片机功耗。

监控中心平台包括用于存储监测节点输出的海洋环境参数数据以及位置信息数据的数据存储服务器以及用于实时显示海洋环境参数数据的监控终端。

监控终端包括地图数据接入模块、数据融合模块、图表生成模块、数据查询模块以及显示器。

地图数据接入模块用于从因特网接入地图数据；

数据融合模块用于接收海洋环境参数数据以及位置信息数据，并将接收到的数据与地图数据融合，以地图形式显示监测点空气环境状况，当接到监测节点的报警信号时，地图上对应的监测节点闪烁。

图表生成模块用于将接收到的海洋环境参数数据转换成数据报表和趋势曲线图。

数据查询模块用于从数据存储服务器查询各监测节点采集的历史数据。

显示器用于实时显示数据融合模块、图表生成模块以及数据查询模块输出的信息。

本发明采用一种监测节点加监控中心平台的工作模式，通信和数据传输采用无线GPRS传输方式，采取分布式布置监测节点，数据上传后统一管理的运行方式，监测节点采用MSP430单片机作为控制核心，以水质传感器进行数据采集，MSP430单片机还具有液晶显示，可以实时显示监测数据，并可手动设置报警值，监测数据通过GPRS通信模块传至监控中心，为管理部门作出决策提供依据，同时解决了采集、传输、功耗、数据管理上的难题，具有较高的智能化程度。。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元、模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元、模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施方式或者实施方式的某些部分所述的方法。

以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施方式方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

本申请可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种海洋环境在线监测系统，其特征在于：包括监控中心平台以及通过GPRS无线网络与监控中心平台连接的若干组监测节点；

所述的监测节点包括用于采集海洋环境参数数据水质传感器，用于采集位置信息数据的GPS定位仪，用于将水质传感器以及GPS定位仪采集的数据打包传输到监控中心平台的微控制单元；

所述的微控制单元包括

电源模块，用于给微控制单元供电；

数据接收模块，用于接收水质传感器和GPS定位仪采集的海洋环境参数数据和位置信息数据；

液晶显示模块，用于实时显示数据接收模块接收到的海洋环境参数数据；

GPRS通信模块，用于将接收到的海洋环境参数数据以及位置信息数据打包发送到监控中心平台；

键盘输入模块，用于输入海洋环境参数数据的报警阀值，从而判断系统监测数据是否超出预期；

报警模块，用于将接收到的海洋环境参数数据与报警阀值进行比较，若超出报警阀值，则发出报警信号到监测中心平台；

时钟模块，用来实现振荡的电路,为单片机提供运行时钟；

监控中心平台包括用于存储监测节点输出的海洋环境参数数据以及位置信息数据的数据存储服务器以及用于实时显示海洋环境参数数据的监控终端。

2.根据权利要求1所述的一种空气环境质量监测系统，其特征在于：所述的微控制单元采用MSP430单片机。

3.根据权利要求1所述的一种空气环境质量监测系统，其特征在于：所述的监控终端包括

地图数据接入模块，用于从因特网接入地图数据；

数据融合模块，用于接收海洋环境参数数据以及位置信息数据，并将接收到的数据与地图数据融合，以地图形式显示监测点空气环境状况；

图表生成模块，用于将接收到的海洋环境参数数据转换成数据报表和趋势曲线图；

数据查询模块，用于从数据存储服务器查询各监测节点采集的历史数据；

显示器用于实时显示数据融合模块、图表生成模块以及数据查询模块输出的信息。