CN110388900A - 一种用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统，主要包括客户端、数据库服务器、数据接收机、岸基潮位观测站和离岸浮标观测站，所述数据库服务器和数据接收机之间采用信号线实现通讯，所述客户端经由数据接收机与数据库服务器实现数据通讯；所述岸基潮位观测站和离岸浮标观测站通过数据接收机与数据库服务器实现数据传输。岸基潮位观测站实现潮位数据的实时观测与遥报，提升潮位观测精度，可以使现场建站工作变得轻松灵活，且不占用陆域资源，离岸浮标观测站即保证航道航标的导助航功，又实现潮位与潮流的测量设备搭载功能，保证低功耗和高可靠性，水密安全性好，延长续航时间。

Description

一种用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统

技术领域

本发明涉及一种港口航道潮位和潮流实时观测领域，具体是一种用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统。

背景技术

港口是位于海，江，河，湖，水库沿岸，具有水路联运设备以及条件供船舶安全进出和停泊的运输枢纽，是水陆交通的集结点和枢纽，工农业产品和外贸进出口物资的集散地，船舶停泊、装卸货物、上下旅客、补充给养的场所。港口是位于海，江，河，湖，水库沿岸，具有水路联运设备以及条件供船舶安全进出和停泊的运输枢纽，是水陆交通的集结点和枢纽，工农业产品和外贸进出口物资的集散地，船舶停泊、装卸货物、上下旅客、补充给养的场所。

在港口的现实使用中，现有的对港口港航航道潮位和潮流观测的装置比较落后，使用受限；且无法实时有效地测量航道内潮位和潮流情况，无法为船舶乘潮进出港提供潮位、潮流数据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统，主要包括客户端、数据库服务器、数据接收机、岸基潮位观测站和离岸浮标观测站，所述数据库服务器和数据接收机之间采用信号线实现通讯，所述客户端经由数据接收机与数据库服务器实现数据通讯；所述岸基潮位观测站和离岸浮标观测站通过数据接收机与数据库服务器实现数据传输。

作为本发明进一步的方案：所述岸基潮位观测站主要包括岸基潮位仪、消浪竖井、潮位传感器、栅栏板底托和抱箍，所述消浪竖井外侧上部套设安装有抱箍，抱箍右侧通过螺栓固定连接码头面，所述消浪竖井顶端内侧旋接安装有螺纹环，螺纹环顶端固定安装有岸基潮位仪，所述螺纹环外侧套设安装有衬垫，所述岸基潮位仪底端中部固定安装有接线头，接线头底端中部固定安装有数据线，数据线底端固定安装有潮位传感器，潮位传感器外侧套设安装有胶圈，所述消浪竖井侧壁开设有透水孔，所述消浪竖井底端旋接安装有栅栏板底托，栅栏板底托内侧固定安装有等距排列的格栅，相邻所述格栅侧壁之间固定安装有滤网。

作为本发明再进一步的方案：所述离岸浮标观测站主要包括水下采集器和水上采集器，所述水下采集器主要包括水下潮位仪安装架、水下声学通道发射器、水下潮位仪和电池仓，所述水下潮位仪安装架顶端中部嵌设安装水下声学通道发射器，所述水下潮位仪安装架前侧中部嵌设安装有水下潮位仪，所述水下潮位仪安装架底端固定安装有底板，底板顶端固定安装有电池仓，电池仓内侧右部固定安装有等距排列的电池组，所述电池仓内侧左部固定安装有集成有数字信号处理芯片DSP、时钟芯片和TF卡的控制模块，所述电池仓左侧壁中部固定安装有接口，接口与控制模块通过连接器电性连接；所述水上采集器主要包括外海航标体、北斗通讯机、水上数据集成器、耐压电池包、ADCP和声学通讯接收器、锚链、荧光灯、仪器仓、密封板和检修板，所述外海航标体底端固定安装有配重壳，配重壳顶端中部设置有过线管，过线管顶端固定安装有荧光灯，所述外海航标体内侧上部固定安装有仪器仓，仪器仓内侧右部固定安装有北斗通讯机，所述仪器仓内侧左部固定安装有水上数据集成器，所述仪器仓右侧装配安装有密封板，所述外海航标体内侧中部设置有空腔，所述外海航标体内侧填充有填充层，所述配重壳内侧左下部安装有耐压电池包，所述配重壳内侧右下部安装有ADCP和声学通讯接收器，所述配重壳底端盖设安装有检修板，检修板底端中部通过螺栓固定安装有装配座，装配座下部转动安装有转销，转销下部贯穿安装有锚链。

作为本发明再进一步的方案：底板内侧边缘处固定安装有对称设置的锚座。

作为本发明再进一步的方案：所述控制模块通过导线与电池组的正负极分别电性连接，所述导线上串联安装有保险丝。

作为本发明再进一步的方案：所述锚链底端焊接安装有锚头。

作为本发明再进一步的方案：所述北斗通讯机、水上数据集成器和ADCP和声学通讯接收器与耐压电池包之间通过连接线实现电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明在结构上设计合理，岸基潮位观测站实现潮位数据的实时观测与遥报，提升潮位观测精度，可以使现场建站工作变得轻松灵活，且不占用陆域资源，离岸浮标观测站即保证航道航标的导助航功，又实现潮位与潮流的测量设备搭载功能，保证低功耗和高可靠性，水密安全性好，延长续航时间。

附图说明

图1为用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统中客户端、数据库服务器和数据接收机的结构示意图。

图2为用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统中岸基潮位仪、码头面、消浪竖井、潮位传感器和栅栏板底托之间的位置示意图。

图3为用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统中栅栏板底托仰视角度的结构示意图。

图4为用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统中潮位传感器、数据线和胶圈之间的结构示意图。

图5为用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统中岸基潮位仪、码头面、消浪竖井和抱箍之间的结构示意图。

图6为用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统中外海航标体、北斗通讯机、水上数据集成器、耐压电池包、ADCP和声学通讯接收器和锚链之间的结构示意图。

图7为用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统中仪器仓及其相连部件之间的结构示意图。

图8为用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统中配重壳及其相连部件之间的结构示意图。

图9为图8中A处的结构示意图。

图10为用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统中水下潮位仪安装架、水下声学通道发射器和水下潮位仪之间的位置示意图。

图11为用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统中水下潮位仪安装架内部各部件之间的位置示意图。

图中：客户端1、数据库服务器2、数据接收机3、外海航标体4、北斗通讯机5、水上数据集成器6、耐压电池包7、ADCP和声学通讯接收器8、锚链9、水下潮位仪安装架10、水下声学通道发射器11、水下潮位仪12、岸基潮位仪13、码头面14、消浪竖井15、潮位传感器16、栅栏板底托17、抱箍18、数据线19、透水孔20、格栅21、滤网22、胶圈23、螺纹环 24、衬垫25、接线头26、配重壳27、空腔28、填充层29、荧光灯30、仪器仓31、过线管32、密封板33、装配座34、转销35、检修板36、控制模块37、接口38、保险丝40、电池组41、锚座42、电池仓43、底板44。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1～11，本发明实施例中，一种用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统，主要包括客户端1、数据库服务器2、数据接收机3、一个岸基潮位观测站和三个离岸浮标观测站，港池内潮位观测站布设为岸基式潮位观测站，采用压力式验潮，并通过移动网络实现数据远程实时传输；采用北斗卫星通信实时在线式数据传输；岸上数据中心服务器自动接收传回数据，经统计、分析后并通过宽带网或手机移动网络分发至各个使用部门的客户端。

岸基潮位站采用压力式潮位遥报仪，通过配备CDMA移动数据通信、太阳能供电系统等，实现潮位数据的实时观测与遥报；基于压力与移动通信的遥报潮位技术在行业内已经相当成熟，且有大量成功案例，可实现水位数据的24小时不间断连续采集与实时遥报；为提升潮位观测精度，在现场布设了管式消浪井15，用以减弱波浪对潮位观测的影响；管式消浪井15在制作前，对现场进行了详细的踏勘与测量，包括码头面14标高、自然水深、淤泥厚度、潮汐特征等数据或信息；消浪管选用316L不锈钢管材，总长13.5m，管径 168mm(外径)，管壁7mm，足以满足在海水中三年使用寿命，潮位传感器16安置于-2m 位置，保证极端最低水位时能正常工作；消浪井15根据自容原理，在管壁开设了透水孔 20，防止管内涌水影响管内外压强差异；通过将岸基潮位站安置在泥底以上1.5m、并采用栅栏板底托17、格栅21和滤网22设计防止淤泥对传感器的影响；通过采用316L不锈钢材质并涂刷防生物漆防止或消弱水下海生物的附着。

岸基潮位仪13选用TH系列E70型自动遥报潮位仪，该设备通过移动网络发发送数，可与RS232、RS485等通信接口传感器连接，按照用户设定的数据采集、送时间间隔，将传感器数据采集、存储并通GPRS移动网络发送至数据中心；该仪器配备水下压力传感器、大气传感器、气温传感器、水温传感器等多类感器，能观测水压、大气压、气温、水温等多个要素，同时能自动记录电压信、通信质量信息等。

岸基潮位仪13的安装通过设计加工螺纹环24，实现岸基潮位仪13向168mm直径消浪井15的固定安装。

该设备主要技术参数与性能如下：

遥测系统内置高能电池，一方面可自供电工作，另一方面可为外部设备(水下压力传感器) 提供直流供电。

不影响码头的正常作业，整个系统一体化程度高，占用平面空间不足0.5m，且基本不占用码头面的陆域空间。

传感器及遥测终端超低功耗，内置电池在采集间隔10min、发送间隔10min情况下，可持续工作6个月以上。

2.4G无线通信，仪器与电脑之间无需任何线缆，即可通过无线连接对仪器配置，也可通过USB通用接口进行数据的直接拷贝。

具有历史数据召测功能，当网络信号不好有数据丢失的情况下，仪器可自动将未发送成功的数据重新发送；同时，客户可指定历史时间段召测远程设备的历史数据。

遥测终端集成高精度大气压传感器，可精确测量大气压及气温，传感器也配备独立温度传感器，以保证压力的温度补偿效果及大气压力的实时修正。

遥测终端内置GPS定位功能，并具有每天GPS自动校时功能。

IPX67防水等级，雨雾天气能正常作业。

集成液晶显示屏及微型太阳能充电功能，无需单独布设太阳能板。

所选可以有效避免在野外安装大面积太阳能板、占地面积大、使用笨重的蓄电池、往返监测地点拷贝数据或者维护电池、安装大而沉重的仪器箱子等问题，使现场建站工作变得轻松灵活，且不占用陆域资源。

离岸浮标观测站：

通过在浮标体上直接安装剖面多普勒ADCP和声学通讯接收器8，通过自上向下发射声学波束测量剖面流场，通过在海底安装压力式验潮仪，实时将压力观测数据通过声学通讯机传输至浮标，所有观测数据在浮标汇总后以北斗卫星通信的方式将数据传送至岸上数据接收中心。

浮标体主为要离岸观测站提供浮力支撑，同时也作为仪器搭载平台；本次浮标布设直接沿用现有航道航标标号，即对浮标体进行设计与改造后，换现有航道浮标(保持原有航标号与功能颜色)，即保证航道航标的导助航功，又实现潮位与潮流的测量设备搭载功能；长效浮标为直径1.5m的滚塑标，采用不锈钢铸造结构框架，外围采用高密度合成材料，底部采用全316L不锈钢材质，以免影响声学通讯机及ADCP的正常工作；标体总长约7m，滚塑材料收缩量3％。

上部仪器仓位于浮标体的最上方一节标体内；在浮标体内部材料填充之前，从外部开一检修门，内部掏空，并预制同种材料的仪器仓31，经加热粘合处理后，再进行浮标体的内部填充；仓内预留北斗发射天线及集成数据采集器6安装底座。

下部仪器仓主要用于耐压电池包7、ADCP和声学通讯接收器8等；下部仪器仓设计位于浮标体的配重体内部，通过预留相应仪器或电池井。

浮标观测站数据采集器是按照设定的工作时序，自动采集、处理、存储观测数据，并将处理后的数据通过北斗通信方式实时发送至浮标接收岸站；数据采集器主要根据各类传感器、通信系统、供电系统、存储系统等输入输出接口以及数据格式进行硬件集成。

本发明离岸潮位潮流浮标观测站涉及水下验潮数据采集、水面浮标数据集成两部分，因此，数据采集器也包括水下采集器、水上采集器两类，用以完成水下部分与水上部分的数据采集、处理、存储、传输和过程控制。

水下采集器中的控制模块37目的是顺利实现水下潮位数据的同步自容观测、在线观测、数据过滤、压力电信号到数字信号的转换等功能，在对原始数据进行存储并进行必要处理后，形成特征数据传输至水面，压缩声传输数据量以保障数据传输的可靠。

水下采集器选用低功耗的元器件，并根据系统的工作流程必要时为系统中的用电设备开通电源，其他时间则减少供电，减少仪器的待机损耗，控制模块37配备独立的时钟系统，所有操作都在规定的时刻进行，而绝大多数时间设备休眠，独立的时钟芯片，能够在规定时刻提供中断信号，把控制模块37上集成的数字信号处理芯片DSP从低功耗休眠状态唤醒到复位，同时时钟芯片能够提供少量SRAM,存储DSP系统的工作参数，在DSP复位后，能够从前期正确状态开始；采用12V电压驱动的CMOS元器件，在1HZ频率下读取数据的电流消耗为2mA，在芯片处于待机或自动休眠状态的电流仅为200nA。

水下采集器主要功能及特点如下：

控制模块37与电池组41相接，负责获取与存储电压信息，并实现数据过滤、压力电信号到数字信号的转换等；

控制模块37对电池组41进行统一控制与分发控制，控制潮位仪、声学通讯机发射单元等各部分的供电和断电，同时对电压、系统的各项工作状态进行检测；

控制模块37控制压力传感器的工作模式，通过发送相关设置指令，设定潮位的上电、断电、主要采样参数等；本次设定水下潮位仪采样间隔为10min，每次连续采样时间40s；

控制模块37实时接收压力传感器的压力数据，并将数据存储至TF卡(满足系统存储5年观测数据)；

控制模块37对压力数据进行编码与格式转换，并操控声学通讯机发射单元向浮标体上的接收单元发送数据。

提供通用的、开放的数据接入与输出接口38，实现多种接口、多种信号输入形式兼容；水下数据采集器全部模块和芯片均采用军品或工业级CMOS器件，保证低功耗和高可靠性，制作完成后，直接集成安装于电池仓内部，以确保水密安全工作。

水上数据采集器：

水上数据采集器目的是顺利实现水下潮位数据的接收、ADCP测量数据的在线观测、数据过滤、各类信号到数字信号的统一转换，水上数据集成器6在对数据进行自容储存与必要处理后，控制北斗通讯发射机将数据发送至指定岸上数据中心(数据中心配备有北斗通讯接收机)；与水下数据采集器一样，水上数据采集器同样选用低功耗的元器件，并根据系统的工作流程必要时为系统中的用电设备开通电源，其他时间则减少供电，减少仪器的待机损耗；配备独立的时钟系统，所有操作都在规定的时刻进行，而绝大多数时间设备休眠，独立的时钟芯片，能够在规定时刻提供中断信号，把数字信号处理芯片DSP从低功耗休眠状态唤醒到复位。同时时钟芯片能够提供少量SRAM,存储DSP系统的工作参数，在DSP复位后，能够从前期正确状态开始；采用12V电压驱动的CMOS元器件，在1HZ频率下读取数据的电流消耗为2mA，在芯片处于待机或自动休眠状态的电流仅为 200nA；集成开发时，首先对潮位、潮流等各类数据的格式进行统一的格式标准制订，并自动进行原始格式向该格式的转换；其次，对声学通信、卫星通信、移动网络通信的通信协议进行深入研究，完成各类通信系统之间的相互兼容；再次，集所有数据采集、通信传输于一体，实现标准RS232插拔式数据接入；对所有数据集成模块进行统一的封装，制作专用多功能数据采集器，各类数据通过通用接口直接接入实现测量传感器或声通接收机向数据采集器的数据输入，北斗等通信输出设备也采用通用接口进行实现采集器数据遥报；通过数据采集器，一方面实现潮流、潮位原始数据在采集器内存中的自容式存储，满足5年数据存储的要求；另一方面实现在线式的数据格式转换、粗差过滤、数据传输。

水上数据采集器6主要功能及特点如下：

与耐压电池包7相接，负责获取与存储电压信息；

对耐压电池包7进行统一控制与分发控制，控制ADCP、声学通讯机接收单元、北斗发射天线等各部分的供电和断电，同时对电压、系统的各项工作状态进行检测；

控制ADCP的工作模式，通过发送相关设置指令，设定ADCP的上电、断电、主要采样参数等；本次设定ADCP采样间隔为30min，每次持续观测5min，观测时发射 256Ping；

控制声学通讯接收单元的工作模式，通过发送相关指令，控制声学通讯机每10min启动1次，向水下发射单元发送触发指定，待水下发射单元响应后，通知其发射水下潮位数据；

实时接收ADCP测量流场数据、声学通讯接收单元接收的潮位数据，并统一储存至TF 卡(满足系统存储5年观测数据)；

控制北斗通讯发射机的工作模式，控制其每10分钟发送一次潮位数据、每30min发送一次潮流数据；

提供通用的、开放的数据接入与输出接口，实现多种接口、多种信号输入形式兼容。

采集器安装无线电台，用于近距离的计算机无线接入，用于常规设置以及历史数据的导出；

配备三维姿态仪，实时获取浮标体的三维姿态数据；

配备独立的GPS模块；提供准确的位置信息与GPS时间信息；并提供数据过滤处理功能，当GPS失效时，自动采用北斗定位信息与时间信息。

供电系统：

水下观测平台供电：

海底安装的压力式验潮仪、声学通讯发射机采用水下电池包进行供电；水下电池组41 采用高能锂电池，电池仓外壳为医用316不锈钢外涂防生物附着漆，配置8芯、6芯进口穿舱水密接口38(分别连接声学通讯发射机11、水下潮位仪12)，电池组41标准耐压水深为300m(经24小时连续300m压力测试)；每组电池间均加配保险丝40，防止短路导致电池漏液，进而腐蚀设备；压力式验潮仪功率极低，耗电量极小；所选声学通讯发射机最大功率不超过8W，休眠时功率不足10mW。

水下电池包主要技术参数如下：

电池组41为可充电式，能多次重复利用(因锂电池充电会造成性能衰减，建议定期更换全新电池包)；

输出电压为12V，总容量为480AH，可实现水下设备的持续供电时间达到4-6个月或更长时间；

水下耐压深度300m，通过专业水压测试；

具备分散式输出接口，能同时给多个设备同时供电(6芯接口为潮位仪供电，8芯接口为声学通讯发射机供电)。

水面浮标供电：

因长效浮标无法安装太阳能板、风力发电等相应设备，同样采用电池包进行供电，每个浮标配备2套电池包，同时为系统供电以延长供电时间，水上耗电设备主要包括声学通信接收机、北斗通信发射机、测流ADCP；其中北斗通信发射机耗电量最大，在未进行数据传输时，系统也自动进入休眠状态。

水面浮标电池包主要技术参数如下：

耐压电池包7为可充电式，能多次重复利用(因锂电池充电会造成性能衰减，建议定期更换全新电池包)；

输出电压为12V，单套电池包容量为480AH，两套合计960AH，可实现整个浮标系统所有设备的持续供电时间4个月或更长；

水下耐压深度300m，通过专业水压测试；

具备标准4芯接口，接入水上数据采集器，经分发后同时为ADCP、北斗通信发射单元、声学通讯接收单元供电。

浮标接收岸站：

浮标接收岸站建设于高处，为与浮标北斗通讯发射机兼容匹配，同样采用北斗一号 /GPS双模一体式普通用户机。接收天线周围10度高度角以上范围内无高层建筑物或其它构筑物遮挡，200m范围内无微波站、无线电发射塔等电磁干扰源，具备稳定可靠的交流电源，具备宽带网络接入；接收天线采用混凝土浇筑平台，并固定安装支架，顶部安装有防雨防尘帽，平台上设计有不锈钢材质观测站站标。接收机电缆通过专用PVC线管直接接入室内服务器，采用RS232通用接口。

数据中心站建设：

硬件环境建设：

数据中心站位于天津水运工程勘察设计院资料保密室，北斗通讯接收站接收的远程遥报数据以有线电缆方式通过RS232直接接入中心服务器，岸基潮位站的移动网络信息通过互联网接入、端口映射方式接入中心服务器；中心服务器选用HPZ840专用网络工作站，配备UPS电源等配套设备，结合保密室的配套建设，具备防雷、防潮、防断电(短时间) 等功能。

软件系统开发

数据库设计与开发

本发明所有数据的管理与存储采用MySQL专业数据库系统，MySQL是流行的关系型数据库管理系统之一，具有体积小、速度快、灵活性高、易用性好等特点，已被广泛地应用在Internet上的中小型网站上；MySQL专业介绍不再详细叙述，为方便数据的接入、转存与发布，以及站点、用户等基本信息的管理，本次数据库建设共建立了多个数据表，概略介绍如下：

数据管理程序开发

岸基潮位站数据、浮标观测数据通过移动网络或北斗通信实时传输至数据中心服务器平台，服务器需对数据进行相应的解密、解析、格式转换、筛选过滤等在线式处理，并将处理后的结果转存入数据库；数据管理程序主要通过后台运行的模式，以时间间隔触发或是端口数据开放触发程序循环指令。

该程序主要实现以下功能：

实时接收数据；

对源数据进行解密、解析与格式转换；

筛选过滤数据，剔除无效数据；

数据无效时，远程发送指令，野外站补发数据。

数据管理程序采用C/S架构，全部业务组件均由Java编程实现，灵活性强；同时，采用Hibernate框架完成了客户化程序对数据库的访问，有效减少系统开销、提高数据库访问效率、减少检索访问时间。

观测站环境管理程序开发：

观测站环境管理程序主要是实现管理用户对岸基潮位观测站的相关环境信采用B/S 架构设计，主是实现站点的实时地图显示、站点参数设置、站点数据及环境数据的图形显示、表格显示等，方便管理用户实时掌握观测站信息。

数据在线共享系统开发：

数据在线共享系统采用B/S架构设计；B/S最大优势在于客户端免维护，它适用于用户群庞大，或客户需求经常发生变化的情况；通常，用户只需要一个浏览器就可以获得相应的服务；数据在线共享系统在建设过程中实现了欢迎页系统展示与用户登录、首页基于地图的观测站及潮位显示、潮位数据显示与潮流数据显示等功能模块；该系统主要采用JSP技术，辅以CSS、JavaScript、JQuery、Highcharts等客户端技术和 JavaServlet、JavaBean等中间件技术实现系统功能开发；数据在线共享系统设立有系统欢迎主页、功能首页、用户管理、潮位数据显示、潮流数据显示等功能或栏目。

本发明的工作原理是：

本发明涉及一种用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统，岸基潮位观测站实现潮位数据的实时观测与遥报，提升潮位观测精度，可以有效避免在野外安装大面积太阳能板、占地面积大、使用笨重的蓄电池、往返监测地点拷贝数据或者维护电池、安装大而沉重的仪器箱子等问题，使现场建站工作变得轻松灵活，且不占用陆域资源，离岸浮标观测站即保证航道航标的导助航功，又实现潮位与潮流的测量设备搭载功能，提供通用的、开放的数据接入与输出接口，实现多种接口、多种信号输入形式兼容；水下数据采集器全部模块和芯片均采用军品或工业级CMOS器件，保证低功耗和高可靠性，制作完成后，直接集成安装于电池仓内部，以确保水密安全工作，采用电池包进行供电，每个浮标配备2套电池包，同时为系统供电以延长供电时间。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统，主要包括客户端(1)、数据库服务器(2)、数据接收机(3)、岸基潮位观测站和离岸浮标观测站，其特征在于，所述数据库服务器(2)和数据接收机(3)之间采用信号线实现通讯，所述客户端(1)经由数据接收机(3)与数据库服务器(2)实现数据通讯；所述岸基潮位观测站和离岸浮标观测站通过数据接收机(3)与数据库服务器(2)实现数据传输。

2.根据权利要求1所述的用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统，其特征在于，所述岸基潮位观测站主要包括岸基潮位仪(13)、消浪竖井(15)、潮位传感器(16)、栅栏板底托(17)和抱箍(18)，所述消浪竖井(15)外侧上部套设安装有抱箍(18)，抱箍(18)右侧通过螺栓固定连接码头面(14)，所述消浪竖井(15)顶端内侧旋接安装有螺纹环(24)，螺纹环(24)顶端固定安装有岸基潮位仪(13)，所述螺纹环(24)外侧套设安装有衬垫(25)，所述岸基潮位仪(13)底端中部固定安装有接线头(26)，接线头(26)底端中部固定安装有数据线(19)，数据线(19)底端固定安装有潮位传感器(16)，潮位传感器(16)外侧套设安装有胶圈(23)，所述消浪竖井(15)侧壁开设有透水孔(20)，所述消浪竖井(15)底端旋接安装有栅栏板底托(17)，栅栏板底托(17)内侧固定安装有等距排列的格栅(21)，相邻所述格栅(21)侧壁之间固定安装有滤网(22)。

3.根据权利要求1所述的用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统，其特征在于，所述离岸浮标观测站主要包括水下采集器和水上采集器，所述水下采集器主要包括水下潮位仪安装架(10)、水下声学通道发射器(11)、水下潮位仪(12)和电池仓(43)，所述水下潮位仪安装架(10)顶端中部嵌设安装水下声学通道发射器(11)，所述水下潮位仪安装架(10)前侧中部嵌设安装有水下潮位仪(12)，所述水下潮位仪安装架(10)底端固定安装有底板(44)，底板(44)顶端固定安装有电池仓(43)，电池仓(43)内侧右部固定安装有等距排列的电池组(41)，所述电池仓(43)内侧左部固定安装有集成有数字信号处理芯片DSP、时钟芯片和TF卡的控制模块(37)，所述电池仓(43)左侧壁中部固定安装有接口(38)，接口(38)与控制模块(37)通过连接器电性连接；所述水上采集器主要包括外海航标体(4)、北斗通讯机(5)、水上数据集成器(6)、耐压电池包(7)、ADCP和声学通讯接收器(8)、锚链(9)、荧光灯(30)、仪器仓(31)、密封板(33)和检修板(36)，所述外海航标体(4)底端固定安装有配重壳(27)，配重壳(27)顶端中部设置有过线管(32)，过线管(32)顶端固定安装有荧光灯(30)，所述外海航标体(4)内侧上部固定安装有仪器仓(31)，仪器仓(31)内侧右部固定安装有北斗通讯机(5)，所述仪器仓(31)内侧左部固定安装有水上数据集成器(6)，所述仪器仓(31)右侧装配安装有密封板(33)，所述外海航标体(4)内侧中部设置有空腔(28)，所述外海航标体(4)内侧填充有填充层(29)，所述配重壳(27)内侧左下部安装有耐压电池包(7)，所述配重壳(27)内侧右下部安装有ADCP和声学通讯接收器(8)，所述配重壳(27)底端盖设安装有检修板(36)，检修板(36)底端中部通过螺栓固定安装有装配座(34)，装配座(34)下部转动安装有转销(35)，转销(35)下部贯穿安装有锚链(9)。

4.根据权利要求3所述的用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统，其特征在于，底板(44)内侧边缘处固定安装有对称设置的锚座(42)。

5.根据权利要求3所述的用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统，其特征在于，所述控制模块(37)通过导线与电池组(41)的正负极分别电性连接，所述导线上串联安装有保险丝(40)。

6.根据权利要求3所述的用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统，其特征在于，所述锚链(9)底端焊接安装有锚头。

7.根据权利要求3所述的用于港口航道潮位和潮流实时观测的系统，其特征在于，所述北斗通讯机(5)、水上数据集成器(6)和ADCP和声学通讯接收器(8)与耐压电池包(7)之间通过连接线实现电性连接。