CN110708382A - 一种基于4g传输的近海水域监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于4G传输的近海水域监测系统，包括供电模块、视频监测模块、水质监测模块、4G工业路由器、云服务器模块以及陆地监控中心，供电模块为视频监测模块和水质监测模块供电；所述视频监测模块包括网络摄像头，支持云服务；所述水质监测模块对监测水域的水质进行实时监测；所述4G工业路由器将视频监测模块和水质监测模块的输出数据传输给云服务器模块；所述云服务器模块对传送来的数据进行中转和存储；所述陆地监控中心与云服务器模块连接，对监测的数据实时显示。本发明将视频监测情况、水质情况等发送到陆地监控中心，而不会存在因为天气情况导致设备无法正常使用，给养殖人员带来了保障。

Description

一种基于4G传输的近海水域监测系统
技术领域
本发明属于海洋电子领域，涉及一种基于4G传输的近海水域监测系统。
背景技术
海洋是巨大的资源宝库，在陆地资源日渐衰竭的形势下，海洋的空间和资源具有较大的可开发潜力。近年来，随着国家对海洋领域的不断探索，近海网箱养殖等产业已经得到了广泛发展，但是因为水域面积大，可能存在管理不到位导致经济效益不高，甚至亏损的情况。究其原因，主要是目前市面上在监测领域用的多的是基于无线网桥传输以及有线传输，而这些传输方式往往因为故障或天气原因导致设备出现问题，导致养殖人员因为不能及时掌握养殖区域的水质情况以及视频监控情况等造成损失。
发明内容
为解决上述问题，本发明的技术方案为：一种基于4G传输的近海水域监测系统，
包括供电模块、视频监测模块、水质监测模块、4G工业路由器、云服务器模块以及陆地监控中心，其中，
所述供电模块为视频监测模块和水质监测模块供电；所述视频监测模块包括网络摄像头，支持云服务；所述水质监测模块对监测水域的水质进行实时监测；所述4G工业路由器将视频监测模块和水质监测模块的输出数据传输给云服务器模块；所述云服务器模块对传送来的数据进行中转和存储；所述陆地监控中心与云服务器模块连接，对监测的数据实时显示。
优选地，所述供电模块包括太阳能板和蓄电池，其中太阳能板发电，将电能储存于蓄电池中。
优选地，所述4G工业路由器通过设置IP地址，将数据通过天线发送到云服务器模块。
优选地，所述视频监测模块包括水上摄像机和水下摄像机。
优选地，所述水质监测模块包括水质传感器。
优选地，所述4G工业路由器包括CPU、时钟模块、看门狗、天线模块、无线模块、RS232/RS485接口、以太网接口、交换机、SIM/UIM卡接口、用户接口模块和电源模块，其中，
所述CPU与时钟模块、看门狗、天线模块、无线模块、RS232/RS485接口、以太网接口、交换机和SIM/UIM卡接口分别连接，RS232/RS485接口、以太网接口和交换机均与所述用户接口模块连接；所述电源模块对用户接口模块和CPU供电；所述时钟模块和看门狗为CPU的工作配置；所述天线模块使得4G工业路由器与云服务器模块双向通信；所述无线模块将与SIM/UIM卡接口连接的手机卡与CPU进行连接。
优选地，所述云服务器模块包括云服务器、操作系统、镜像、规格设置、安全组、快照和数据库，其中操作系统采用Linux，开放外网访问所述安全组，安全组为防火墙功能；所述数据库对数据进行存储；所述规格设置对vCPU、内存、网络性能进行配置，决定云服务器的计算和存储能力；所述镜像包括操作系统和预装软件，为云服务器实例运行环境的模板；所述快照用来对某一个时间点上一块弹性块存储进行数据备份。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明将视频监测情况、水质情况等发送到陆地监控中心，而不会存在因为天气情况导致设备无法正常使用，给养殖人员带来了保障。视频监测模块采用网络摄像头，支持云服务，利用供电模块正常供电后，通过网线连接4G工业路由器，将视频数据发送到云服务器模块；水质监测模块通过集成的传感器模块将水质数据采集打包，然后也通过4G工业路由器发送到云服务器模块，由云服务器模块进行解析，最终实现用户在陆地监控中心可以实时远程查看渔场状况。
附图说明
图1为本发明具体实施例的基于4G传输的近海水域监测系统的结构框图；
图2为本发明又一具体实施例的基于4G传输的近海水域监测系统的结构框图；
图3为本发明具体实施例的基于4G传输的近海水域监测系统的4G工业路由器结构框图；
图4为本发明具体实施例的基于4G传输的近海水域监测系统的云服务器模块结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
参见图1-4，包括供电模块10、视频监测模块20、水质监测模块30、4G工业路由器40、云服务器模块50以及陆地监控中心60，其中，
供电模块10为视频监测模块20和水质监测模块30供电；视频监测模块20包括网络摄像头，支持云服务；水质监测模块30对监测水域的水质进行实时监测；4G工业路由器40将视频监测模块20和水质监测模块30的输出数据传输给云服务器模块50；云服务器模块50对传送来的数据进行中转和存储；陆地监控中心60与云服务器模块50连接，对监测的数据实时显示。
供电模块10包括太阳能板和蓄电池，其中太阳能板发电，将电能储存于蓄电池中。
4G工业路由器40通过设置IP地址，将数据通过天线发送到云服务器模块50。
视频监测模块20包括水上摄像机22和水下摄像机21，水质监测模块30包括水质传感器31。水上摄像机22用来对周围环境进行监测，防止有人偷盗或破坏渔场设备，水下摄像机21用来观察鱼类生长、进食情况；水质监测模块30是对渔场水质情况进行采集取样，由内部自带的开发板将采集的数据进行整理后，通过串口与4G工业路由器40对接，然后由天线模块将数据发送到云服务器51端。
4G工业路由器40包括CPU401、时钟模块402、看门狗403、天线模块404、无线模块405、RS232/RS485接口406、以太网接口407、交换机408、SIM/UIM卡接口409、用户接口模块410和电源模块411，其中，
CPU401与时钟模块402、看门狗403、天线模块404、无线模块405、RS232/RS485接口406、以太网接口407、交换机408、SIM/UIM卡接口409分别连接，RS232/RS485接口406、以太网接口407和交换机408均与用户接口模块410连接；电源模块411对用户接口模块410和CPU401供电；时钟模块402和看门狗403为CPU401的工作配置；天线模块404使得4G工业路由器40与云服务器模块50双向通信；无线模块405将与SIM/UIM卡接口409连接的手机卡与CPU401进行连接。
4G工业路由器40外形为正方盒型，边长为100mm-150mm，高为20mm-30mm，由12V直流电供电。利用4G工业路由器40可以实现远程多点视频监控应用时，为每一个监测点申请静态IP地址，陆地监控中心60可以通过每个监测点的IP地址来获取相关数据，建立连接并实时进行监控。
云服务器模块50包括云服务器51、操作系统52、镜像53、规格设置54、安全组55、快照56和数据库57，其中操作系统52采用Linux，开放外网访问安全组55，安全组55为防火墙功能；数据库57对数据进行存储；规格设置54对vCPU、内存、网络性能进行配置，决定云服务器51的计算和存储能力；镜像53包括操作系统51和预装软件，为云服务器51实例运行环境的模板；快照56用来对某一个时间点上一块弹性块存储进行数据备份。
4G工业无线路由器40通过天线模块404将数据推送到云服务器51，云服务器51对数据包进行解析，并将数据写入云端的数据库57，然后由云服务器51后台从数据库57读取相应的数据，陆地监控中心60通过上网经云服务管理控制台61进行实时显示云服务器51的数据，用户终端70亦可与云服务器模块50通信获取监测数据。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于4G传输的近海水域监测系统，其特征在于，包括供电模块、视频监测模块、水质监测模块、4G工业路由器、云服务器模块以及陆地监控中心，其中，
所述供电模块为视频监测模块和水质监测模块供电；所述视频监测模块包括网络摄像头，支持云服务；所述水质监测模块对监测水域的水质进行实时监测；所述4G工业路由器将视频监测模块和水质监测模块的输出数据传输给云服务器模块；所述云服务器模块对传送来的数据进行中转和存储；所述陆地监控中心与云服务器模块连接，对监测的数据实时显示。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述供电模块包括太阳能板和蓄电池，其中太阳能板发电，将电能储存于蓄电池中。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述4G工业路由器通过设置IP地址，将数据通过天线发送到云服务器模块。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述视频监测模块包括水上摄像机和水下摄像机。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述水质监测模块包括水质传感器。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述4G工业路由器包括CPU、时钟模块、看门狗、天线模块、无线模块、RS232/RS485接口、以太网接口、交换机、SIM/UIM卡接口、用户接口模块和电源模块，其中，
所述CPU与时钟模块、看门狗、天线模块、无线模块、RS232/RS485接口、以太网接口、交换机和SIM/UIM卡接口分别连接，RS232/RS485接口、以太网接口和交换机均与所述用户接口模块连接；所述电源模块对用户接口模块和CPU供电；所述时钟模块和看门狗为CPU的工作配置；所述天线模块使得4G工业路由器与云服务器模块双向通信；所述无线模块将与SIM/UIM卡接口连接的手机卡与CPU进行连接。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述云服务器模块包括云服务器、操作系统、镜像、规格设置、安全组、快照和数据库，其中操作系统采用Linux，开放外网访问所述安全组，安全组为防火墙功能；所述数据库对数据进行存储；所述规格设置对vCPU、内存、网络性能进行配置，决定云服务器的计算和存储能力；所述镜像包括操作系统和预装软件，为云服务器实例运行环境的模板；所述快照用来对某一个时间点上一块弹性块存储进行数据备份。
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