CN106707367B - 滨海旅游度假区水文气象监测方法及系统 - Google Patents

滨海旅游度假区水文气象监测方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种滨海旅游度假区水文气象监测方法及系统，该方法包括：于每天10:30～11:30期间的某一时刻、12:30～13:30期间的某一时刻、14:30～15:30期间的某一时刻、16:00～16:30期间的某一时刻、17:00～17:30期间的某一时刻，分别通过微处理器向气象信息传感模块、水文信息传感模块及海浪信息传感模块发送采集指令，采集气象、水文、海浪信息数据并将采集的数据经由数据传输单元通过GPRS网络传输至监测终端。此外，设置观测柱，观测柱的侧壁上依次安装有气象信息传感模块、海浪信息传感模块及水文信息传感模块；微处理器和数据传输单元安装于观测柱的柱体内且分别与各传感模块数据连接。

Description

滨海旅游度假区水文气象监测方法及系统
技术领域
本发明属于海洋科学技术领域，具体涉及对滨海旅游度假区水文气象数据监测的方法及系统。
背景技术
随着人民生活水平的提高和带薪假期的增多，以休闲、度假、娱乐为主要目的的度假旅游逐步兴起，其中，以海滨度假旅游为主体的度假旅游产业发展迅速并逐渐成为人们度假旅游的主要方式之一。
海滨度假旅游的逐渐火爆使得更多的游客开始关注到海水浴场的预报及海水环境质量监测的重要性，为了更加直观的反映旅游度假区的实际情况，《滨海旅游度假区海洋环境评价指南》(HY/T127-2010)(以下简称评价指南)要求，每年4月24日至10月7日，各海洋环境监测机构将对部分滨海旅游度假区进行连续监测。其中每天上午08时和下午02时进行水文气象监测，并按照评价指南进行当天度假区指数评价。在实际情况下，一般在上午11时至下午05时为游人旅游度假的高峰时段，所以在上午08时的监测的数据并不能很好的反映当天度假区内的实际情况。
目前，人们对水文气象监测的研究有很多，如中国专利公开第CN204463407U号提供的一种对海洋水文气象数据的无线传输装置，该装置包括：若干数据采集器，分别设置于海洋里及岸基上；若干数据传输单元，分别对应连接所述数据采集器，内设数据加密模块、发射模块即光纤发送器；若干数据采集监测终端，分别对应所述数据传输单元，与之无线连接；数据采集监测终端内设解密模块、接收模块即光纤接收器、对采集到数据进行实时存储与分类的微处理器；所述数据传输单元分别通过无线通信网络连接该数据采集监测终端；数据采集监测终端通过传输硬件GPRS连接GPRS网络及因特网；监测中心或服务器则通过因特网获取相关海洋水文气象数据。但是该实用新型依然存在以下缺点或不足：(1)、该实用新型对各个模块以及各个模块之间的连接关系进行描述，并没有详细说明各个模块在海洋中埋设的细节；(2)、该实用新型没有涉及海洋水文气象数据监测的时间和次数。
又如中国专利公开第CN203720380U提供的一种移动水文气象监测北斗定位通信与报警装置，该装置包括：微处理器以及分别与微处理器相连接的供电装置、水平仪、防雷击装置、水文传感模块、气象传感模块以及定位通讯报警模块；本实用新型可以以低成本任意增加水文信息采集密度，通过增加节点数量来提高数据质量和可靠性；同时可以播报自身定位信息，后台北斗监控中心和水文气象监控中心的GIS系统通过定位的经纬度坐标得到高程信息，能够在完全没有手机信号的偏远地区进行全流域监控。但是该实用新型依然存在以下缺点或不足：(1)、该装置中的水文传感模块包括水位计和流量计；气象传感模块包括雨量计、温度计、湿度计、风向仪、风力计以及气压计，不包括对海浪信息(浪高、海浪的移动方向、距离、移动速度)的监测；(2)、该实用新型对各个模块以及各个模块之间的连接关系进行描述，并没有详细说明各个模块在海洋中埋设的细节；(3)、该装置利用水文传感器和气象传感器每隔一段时间进行数据采集，并输送到通信模块，然后通过通信模块发送到水务一体化系统的后台，由于该装置没有设置数据加密模块，数据在传输过程中可能存在数据丢失的危险；(4)、该实用新型没有涉及海洋水文气象数据监测的时间和次数。
综上所述，提供一种能够更准确获得滨海旅游度假区水文气象数据的方法及系统是业内急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供滨海旅游度假区水文气象监测方法，其能够更准确、便捷地反映当天的度假区实际水文气象情况。
根据本发明的一个方面，提供一种滨海旅游度假区水文气象监测方法，该方法包括：于每天10：30～11：30期间的某一时刻、12：30～13：30期间的某一时刻、14：30～15：30期间的某一时刻、16：00～16：30期间的某一时刻、17：00～17：30期间的某一时刻，分别通过微处理器向气象信息传感模块、水文信息传感模块、以及海浪信息传感模块发送采集指令，采集气象、水文、海浪信息数据并将采集到的数据经由数据传输单元通过移动通信网络传输至监测终端，其中，在每100平方米海域内设置至少二个观测柱，观测柱的末端埋设于海底，顶端延伸出海面，观测柱的侧壁上依次安装有气象信息传感模块、海浪信息传感模块以及水文信息传感模块；微处理器和数据传输单元安装于观测柱的柱体内且分别与气象信息传感模块、水文信息传感模块、以及海浪信息传感模块数据连接；微处理器、数据传输单元、气象信息传感模块、水文信息传感模块、以及海浪信息传感模块分别与安装在观测柱的柱体内的移动电源电连接。
优选地，于每天11：00、13：00、15：00、16：00、17：00，分别通过微处理器向气象信息传感模块、水文信息传感模块、以及海浪信息传感模块发送采集指令，采集气象、水文、海浪信息数据并将采集到的数据经由数据传输单元通过GPRS网络传输至监测终端。
优选地，水文信息传感模块包括水位计、水温计以及流量计；气象信息传感模块包括雨量计、温度计、湿度计、风向计、风力计、气压计；海浪信息传感模块包括海浪自动监测浮标。可选择地，水温、降水量、气温、风向和风速等可采用器件测，浪高、总云量、天气现象、海面能见度可用目测。
优选地，还包括计算各个时刻获得的数据的平均值作为评价当天游泳等舒适度的评价指数。
可选择地，观测柱的柱体内安装有低电压报警器，低电压报警器与移动电源电连接以在移动电源电压不足时产生报警信号发送至监测终端进而通知相关人员前来更换电源。
根据本发明的另一方面，提供一种滨海旅游度假区水文气象监测系统，该系统包括：监测终端以及至少一个与监测终端通过移动通信网络连接的观测柱，其中，观测柱的末端埋设于海底，顶端延伸出海面，观测柱的侧壁上依次安装有气象信息传感模块、海浪信息传感模块以及水文信息传感模块，观测柱的柱体内安装有微处理器、数据传输单元以及用于为系统供电的移动电源，微处理器和数据传输单元分别与气象信息传感模块、海浪信息传感模块以及水文信息传感模块数据连接，微处理器设置成：于每天10：30～11：30期间的某一时刻、12：30～13：30期间的某一时刻、14：30～15：30期间的某一时刻、16：00～16：30期间的某一时刻、17：00～17：30期间的某一时刻，向气象信息传感模块、海浪信息传感模块以及水文信息传感模块发送采集指令，以采集气象、海浪、水文信息数据并将采集到的数据经由数据传输单元通过移动通信网络传输至监测终端。
优选地，微处理器设置成：于每天11：00、13：00、15：00、16：00、17：00，分别向向气象信息传感模块、海浪信息传感模块以及水文信息传感模块发送采集指令，采集气象、海浪、水文信息数据并将采集到的数据经由数据传输单元通过GPRS网络传输至监测终端。
可选择地，移动通信网络还可以选择3G或4G网络。可选择地，移动通信网络可以对接因特网后与监测终端进行数据连接。
可选择地，气象信息传感模块设置于海面上方，海浪信息传感模块设置于海面附近，水文信息传感模块设置于海面之下。
根据一种可替代方案，提供一种滨海旅游度假区水文气象数据监测的系统，该系统包括监测终端、与监测终端通过移动通信网络连接的数据传输单元、与数据传输单元通过数据连接的数据采集器；监测终端包括数据解密模块、与数据解密模块通过数据连接的数据接收模块、用于显示数据接收模块接收数据的显示器以及与数据接收模块通过数据连接的微处理器；数据传输单元包括与数据解密模块通过数据连接的数据加密模块以及与数据接收模块通过无线连接的数据发射模块；数据采集器包括气象信息传感模块、水文信息传感模块、以及海浪信息传感模块；微处理器控制数据采集器进行数据采集并将采集到的数据通过数据传输到数据传输单元；数据传输单元的数据加密模块对采集到的数据进行加密处理并经由数据发射模块通过GPRS数据传输到监测终端的数据接收模块并由数据解密模块对数据进行解密处理并于显示器显示。
可选择地，在100平方米海域内设置至少2个用于安装数据采集器和数据传输单元的观测柱，观测柱的末端埋设于海底，顶端延伸出海面，观测柱的侧壁上依次安装有气象信息传感模块、水文信息传感模块、以及海浪信息传感模块，气象信息传感模块、水文信息传感模块、以及海浪信息传感模块分别与安装在观测柱顶端柱体内的可拆卸电池电连接，数据传输单元安装于观测柱的柱体内且与气象信息传感模块、水文信息传感模块、以及海浪信息传感模块数据连接；观测柱顶端柱体上安装有低电压报警器，低电压报警器与可拆卸电池电连接以在可拆卸电池电压不足时产生报警信号进而实现电池的及时更换。
可选择地，微处理器控制数据采集器于上午11时至下午5时以每隔1～1.5个小时进行一次数据采集并将采集到数据经由数据传输单元通过GPRS数据传输至监测终端。
可选择地，于水深1～10米处以每间隔0.5～1米安装一个水文信息传感模块，并且，于海水中安装至少3～5组水文信息传感模块。可选择地，于远离岸基至少10～20米的海面上以每间隔5～7米处安装一个气象信息传感模块，并且，于海面上安装至少3～5组气象信息传感模块。可选择地，于远离岸基至少50～100米的海面上以每间隔10～20米处安装海浪信息传感模块，并且，于海面上安装至少3～5组海浪信息传感模块。
本发明的有益效果是：本发明通过设置立体化的采集器网络，并通过控制数据采集的时间点，能够更准确、便捷地反映当天的度假区实际水文气象情况。
附图说明
图1为本发明的滨海旅游度假区水文气象监测系统的示意图。
具体实施方式
根据本发明的一种非限制性实施方式，提供了一种滨海旅游度假区水文气象监测方法。
该方法包括采用微处理器并且将微处理器设置成：于每天11：00、13：00、15：00、16：00、17：00，分别通过微处理器向气象信息传感模块、水文信息传感模块、以及海浪信息传感模块发送采集指令，采集气象、水文、海浪信息数据并将采集到的数据经由数据传输单元通过GPRS网络传输至监测终端。并且，监测终端计算各个时刻获得的数据的平均值作为评价当天游泳等舒适度的评价指数，并通过互联网发布当天游泳舒适度等指数。
其中，在每100平方米海域内设置三个观测柱，观测柱的末端埋设于海底，顶端延伸出海面，观测柱的侧壁上依次安装有气象信息传感模块、水文信息传感模块、以及海浪信息传感模块；微处理器和数据传输单元安装于观测柱的柱体内且分别与气象信息传感模块、水文信息传感模块、以及海浪信息传感模块数据连接；微处理器、数据传输单元、气象信息传感模块、水文信息传感模块、以及海浪信息传感模块分别与安装在观测柱的柱体内的移动电源电连接。
根据本发明的另一实施方式，提供一种滨海旅游度假区水文气象监测系统，请参照图1，该系统包括：监测终端100以及八个与监测终端通过移动通信网络连接的观测柱300(图中仅示出一个)。
观测柱300的末端埋设于海底，顶端延伸出海面，观测柱300的侧壁上依次安装有气象信息传感模块310、海浪信息传感模块320以及水文信息传感模块330。观测柱300的柱体内安装有微处理器、数据传输单元以及用于为系统供电的移动电源(未图示)。微处理器和数据传输单元分别与气象信息传感模块310、海浪信息传感模块320以及水文信息传感模块330数据连接。
其中，微处理器设置成：于每天11：00、13：00、15：00、16：00、17：00，分别向向气象信息传感模块310、海浪信息传感模块320以及水文信息传感模块330发送采集指令，采集气象、海浪、水文信息数据并将采集到的数据经由数据传输单元通过GPRS网络传输至监测终端100。
气象信息传感模块包括雨量计、温度计、湿度计、风向计、风力计、气压计。海浪信息传感模块包括海浪自动监测浮标。水文信息传感模块包括水位计、水温计以及流量计。
此外，观测柱的柱体内安装有低电压报警器，低电压报警器与移动电源电连接以在移动电源电压不足时产生报警信号发送至监测终端进而通知相关人员前来更换电源。
尽管在此已详细描述本发明的优选实施方式，但要理解的是本发明并不局限于这里详细描述和示出的具体结构和步骤，在不偏离本发明的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。此外，本发明中的各种参数可以根据具体使用条件在本发明所公开的范围内适当选取。

Claims (1)

1.一种滨海旅游度假区水文气象监测系统，该系统包括：监测终端、与监测终端通过移动通信网络连接的数据传输单元、与数据传输单元通过数据连接的数据采集器；其特征在于：
监测终端包括数据解密模块、与数据解密模块通过数据连接的数据接收模块、用于显示数据接收模块接收数据的显示器以及与数据接收模块通过数据连接的微处理器；数据传输单元包括与数据解密模块通过数据连接的数据加密模块以及与数据接收模块通过无线连接的数据发射模块；数据采集器包括气象信息传感模块、水文信息传感模块、以及海浪信息传感模块；微处理器控制数据采集器进行数据采集并将采集到的数据通过数据传输到数据传输单元；数据传输单元的数据加密模块对采集到的数据进行加密处理并经由数据发射模块通过GPRS数据传输到监测终端的数据接收模块并由数据解密模块对数据进行解密处理并于显示器显示；
该系统在每100平方米海域内设置至少2个用于安装数据采集器和数据传输单元的观测柱，观测柱的末端埋设于海底，顶端延伸出海面，观测柱的侧壁上依次安装有气象信息传感模块、水文信息传感模块、以及海浪信息传感模块，气象信息传感模块、水文信息传感模块、以及海浪信息传感模块分别与安装在观测柱顶端柱体内的可拆卸电池电连接，数据传输单元安装于观测柱的柱体内且与气象信息传感模块、水文信息传感模块、以及海浪信息传感模块数据连接；观测柱顶端柱体上安装有低电压报警器，低电压报警器与可拆卸电池电连接以在可拆卸电池电压不足时产生报警信号；
气象信息传感模块设置于海面上方，海浪信息传感模块设置于海面附近，水文信息传感模块设置于海面之下，其中，于水深1～10米处以每间隔0.5～1米安装一个水文信息传感模块，并且，于海水中安装至少3～5组水文信息传感模块；于远离岸基至少10～20米的海面上以每间隔5～7米处安装一个气象信息传感模块，并且，于海面上安装至少3～5组气象信息传感模块；于远离岸基至少50～100米的海面上以每间隔10～20米处安装海浪信息传感模块，并且，于海面上安装至少3～5组海浪信息传感模块；
所述微处理器控制数据采集器于上午11时至下午5时以每隔1～1.5个小时进行一次数据采集并将采集到数据经由数据传输单元通过GPRS数据传输至监测终端，所述监测终端计算各个时刻获得的数据的平均值作为评价当天游泳舒适度的评价指数，并通过互联网发布当天游泳舒适度指数。
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