CN114235055A - 一种海洋监测设备的数据采集系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海洋监测技术领域，公开了一种海洋监测设备的数据采集系统，包括传感器监测系统、遥感监测系统和数据共享监测系统，该系统采集的数据包括海洋站观测数据、断面调查数据、污染监测数据、浮标数据、海上船舶资料、支援船观测资料，并通过无线通信模块传输到终端服务器中；所述终端服务器内部存储有中心数据库。本发明通过传感器监测系统、遥感监测系统和数据共享监测系统分别对海洋环境进行监测，并分别采集海洋观测站、垂直观测剖面、浮标和监测船以及遥感卫星和多光谱航空摄影仪的数据；通过多种方式进行监测，避免了监测方式单一、数据覆盖面小、监测同步性差的不足的问题。

Description

一种海洋监测设备的数据采集系统

技术领域

本发明涉及海洋监测技术领域，具体是一种海洋监测设备的数据采集系统。

背景技术

随着全球陆地资源的日趋紧张和环境的不断恶化,海洋资源的重要性日益凸现,人类社会的发展必然越来越多地依赖海洋，人类在海洋上进行的活动也越来越多，同时也造成了大量的污染，因此，需要对海洋环境进行监测,而海洋环境监测的能力,直接影响着海洋资源开发和海洋环境保护的程度和效果。

专利网公开了一种海洋监测设备数据采集系统（CN107389038A）包括监控测量模块、数据采集器、数据分析服务器，监控测量模块的内部分别设置有波高测量传感器、流速测量传感器、风速测量传感器，监控测量模块的表面集成有海浪周期时间记录仪，可以同时对多个海洋监测设备读取数据和设置参数，提高了工作效率，但是其监测方式单一、数据覆盖面小、监测同步性差的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海洋监测设备的数据采集系统，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：

一种海洋监测设备的数据采集系统，包括传感器监测系统、遥感监测系统和数据共享监测系统，并设置有位于监测海域岸基和岛屿上的海洋观测站，布设在监测海域中的垂直观测剖面，布置在海面上的浮标和监测船，位于海面上空的遥感卫星和多光谱航空摄影仪，以及无线通信模块和终端服务器，该系统采集的数据包括海洋站观测数据、断面调查数据、污染监测数据、浮标数据、海上船舶资料、支援船观测资料，并通过无线通信模块传输到终端服务器中；所述终端服务器内部存储有中心数据库；

所述传感器监测系统包括气象监测传感器、水文监测传感器和数据采集器，所述气象监测传感器采用的设备包括雨量传感器、气压传感器、温湿度传感器和风速风向传感器，所述水文监测传感器采用的设备包括潮位传感器和温盐传感器；

所述遥感监测系统包括海洋环境监测子系统、海上溢油事件监测子系统、赤潮灾害监测子系统，并通过遥感卫星和多光谱航空摄影仪采集海洋环境、海上溢油事件和赤潮灾害数据：

所述数据共享监测系统连接有连接国家海洋行政管理机关、海洋环境监测技术服务部门、海洋环境监测站、地理信息系统和全球定位系统；

所述传感器监测系统、遥感监测系统和数据共享监测系统采集和数据转换所获得的图形数据和属性数据需要进行预处理后，才能录入到中心数据库而被系统使用，通过将采集的海洋站观测数据、断面调查数据、污染监测数据、浮标数据、海上船舶资料、支援船观测资料与中心数据库中存储的历史数据进行对比分析，判断是否出现异常，当出现异常时，分析判断异常的原因以及常用处理对策。

作为本发明再进一步的方案：所述中心数据库包括专题数据库、社会经济数据库和基础数据库，以对不同类型的数据进行分类，方便采集数据的对比分析，且中心数据库生成有海洋动力学模型、污染物运输扩散模型、污染物总量控制模型、二维三维溢油预报模型、赤潮预报模型和海水富营养化模型；所述遥感监测系统采集的数据与海洋动力学模型、污染物运输扩散模型、污染物总量控制模型、二维三维溢油预报模型、赤潮预报模型、海水富营养化模型进行对比。

作为本发明再进一步的方案：所述终端服务器包括数据查询和显示、数据申请和审核、数据集附加信息和系统内部管理；

所述数据查询和显示用于查询和显示采集的各类数据、数据来源、项目名称、项目编号、采集时间和失效时间。

作为本发明再进一步的方案：所述数据申请和审核用于普通用户申请下载数据文件以及审查普通用户是否具备下载权限，且管理员用户可以向数据采集系统提出下载要求的普通用户提供数据文件列表和详细内容。

作为本发明再进一步的方案：所述数据集附加信息用于根据用户选择的数据集，查询描述该数据集的元数据，元数据由系统管理用户通过系统现有的数据生成。

作为本发明再进一步的方案：所述系统内部管理包括公告管理、友情链接管理、用户管理、数据标准管理、相关工具管理、用户数统计、用户登录统计、数据浏览统计、数据下载申请统计、数据量下载统计和最新动态管理。

作为本发明再进一步的方案：所述图形数据和属性数据的预处理流程包括以下步骤：

S1、分别对图形数据和属性数据进行数据质量检查，判断数据是否通过检查，当数据没有通过检查，则返回到上一级；

S2、当图形数据和属性数据均通过检查后，将图形数据和属性数据进行关联处理，形成相互关联的时空数据集；

S3、将时空数据集再进行预入库处理，判断时空数据集是否通过预入库处理，当时空数据集没有通过预入库处理，则返回到关联处理，当时空数据集通过预入库处理，则进行下一步入库处理，并分门别类地存储到专题数据库、社会经济数据库和基础数据库中，建立实时、延时和相关主题数据库。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明通过传感器监测系统、遥感监测系统和数据共享监测系统分别对海洋环境进行监测，并分别采集海洋观测站、垂直观测剖面、浮标和监测船以及遥感卫星和多光谱航空摄影仪的数据，并且把监测的数据处理后存储到中心数据库中，同时收集国家海洋行政管理机关、海洋环境监测技术服务部门、海洋环境监测站、地理信息系统和全球定位系统的数据信息，实现同步监测，判断海洋环境的情况，并对变化趋势进行判断，降低可能出现的危害；通过多种方式进行监测，避免了监测方式单一、数据覆盖面小、监测同步性差的不足的问题。

附图说明

图1为一种海洋监测设备的数据采集系统的结构示意图；

图2为一种海洋监测设备的数据采集系统中传感器监测系统的结构示意图；

图3为一种海洋监测设备的数据采集系统中数据预处理的流程示意图。

具体实施方式

请参阅图1～3，本发明实施例中，一种海洋监测设备的数据采集系统，包括传感器监测系统、遥感监测系统和数据共享监测系统，并设置有位于监测海域岸基和岛屿上的海洋观测站，布设在监测海域中的垂直观测剖面，布置在海面上的浮标和监测船，位于海面上空的遥感卫星和多光谱航空摄影仪，以及无线通信模块和终端服务器，该系统采集的数据包括海洋站观测数据、断面调查数据、污染监测数据、浮标数据、海上船舶资料、支援船观测资料，并通过无线通信模块传输到终端服务器中；终端服务器内部存储有中心数据库；

传感器监测系统包括气象监测传感器、水文监测传感器和数据采集器，气象监测传感器采用的设备包括雨量传感器、气压传感器、温湿度传感器和风速风向传感器，以采集海洋的气温、湿度、气压、雨量、风速和风向数据，水文监测传感器采用的设备包括潮位传感器和温盐传感器，以采集海洋的潮汐、水温、盐度数据；

遥感监测系统包括海洋环境监测子系统、海上溢油事件监测子系统、赤潮灾害监测子系统，并通过遥感卫星和多光谱航空摄影仪采集海洋环境、海上溢油事件和赤潮灾害数据：

数据共享监测系统连接有连接国家海洋行政管理机关、海洋环境监测技术服务部门、海洋环境监测站、地理信息系统和全球定位系统，通过连接政府和公共平台数据，以实现数据信息的共享和传输；

传感器监测系统、遥感监测系统和数据共享监测系统采集和数据转换所获得的图形数据和属性数据需要进行预处理后，才能录入到中心数据库而被系统使用，通过将采集的海洋站观测数据、断面调查数据、污染监测数据、浮标数据、海上船舶资料、支援船观测资料与中心数据库中存储的历史数据进行对比分析，判断是否出现异常，当出现异常时，分析判断异常的原因以及常用处理对策，通过多种方式监测海洋信息，避免了监测方式单一、频率低、数据覆盖面小、监测同步性差的不足的问题。

优选的，中心数据库包括专题数据库、社会经济数据库和基础数据库，以对不同类型的数据进行分类，方便采集数据的对比分析，且中心数据库生成有海洋动力学模型、污染物运输扩散模型、污染物总量控制模型、二维三维溢油预报模型、赤潮预报模型和海水富营养化模型；遥感监测系统采集的数据与海洋动力学模型、污染物运输扩散模型、污染物总量控制模型、二维三维溢油预报模型、赤潮预报模型、海水富营养化模型进行对比，以判断海洋污染的程度以及需要采取的必要措施，实现提前预警、提前处理，把危害降低到最小。

优选的，终端服务器包括数据查询和显示、数据申请和审核、数据集附加信息和系统内部管理；

数据查询和显示用于查询和显示采集的各类数据、数据来源、项目名称、项目编号、采集时间和失效时间，从而方便调取、查看采集的数据信息。

优选的，数据申请和审核用于普通用户申请下载数据文件以及审查普通用户是否具备下载权限，且管理员用户可以向数据采集系统提出下载要求的普通用户提供数据文件列表和详细内容，从而实现数据库的权限管理。

优选的，数据集附加信息用于根据用户选择的数据集，查询描述该数据集的元数据，元数据由系统管理用户通过系统现有的数据生成，从而实现快速查阅数据库信息。

优选的，系统内部管理包括公告管理、友情链接管理、用户管理、数据标准管理、相关工具管理、用户数统计、用户登录统计、数据浏览统计、数据下载申请统计、数据量下载统计和最新动态管理，从而实现精确化管理。

在图3中,图形数据和属性数据的预处理流程包括以下步骤：

S1、分别对图形数据和属性数据进行数据质量检查，判断数据是否通过检查，当数据没有通过检查，则返回到上一级；

S2、当图形数据和属性数据均通过检查后，将图形数据和属性数据进行关联处理，形成相互关联的时空数据集；

S3、将时空数据集再进行预入库处理，判断时空数据集是否通过预入库处理，当时空数据集没有通过预入库处理，则返回到关联处理，当时空数据集通过预入库处理，则进行下一步入库处理，并分门别类地存储到专题数据库、社会经济数据库和基础数据库中，建立实时、延时和相关主题数据库，通过将入库的数据与历史数据进行对比分析，处理对比图或对比表，判断环境发展趋势。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种海洋监测设备的数据采集系统，包括传感器监测系统、遥感监测系统和数据共享监测系统，并设置有位于监测海域岸基和岛屿上的海洋观测站，布设在监测海域中的垂直观测剖面，布置在海面上的浮标和监测船，位于海面上空的遥感卫星和多光谱航空摄影仪，以及无线通信模块和终端服务器，其特征在于，该系统采集的数据包括海洋站观测数据、断面调查数据、污染监测数据、浮标数据、海上船舶资料、支援船观测资料，并通过无线通信模块传输到终端服务器中；所述终端服务器内部存储有中心数据库；

所述传感器监测系统包括气象监测传感器、水文监测传感器和数据采集器，所述气象监测传感器采用的设备包括雨量传感器、气压传感器、温湿度传感器和风速风向传感器，所述水文监测传感器采用的设备包括潮位传感器和温盐传感器；

所述遥感监测系统包括海洋环境监测子系统、海上溢油事件监测子系统、赤潮灾害监测子系统，并通过遥感卫星和多光谱航空摄影仪采集海洋环境、海上溢油事件和赤潮灾害数据：

所述数据共享监测系统连接有连接国家海洋行政管理机关、海洋环境监测技术服务部门、海洋环境监测站、地理信息系统和全球定位系统；

所述传感器监测系统、遥感监测系统和数据共享监测系统采集和数据转换所获得的图形数据和属性数据需要进行预处理后，才能录入到中心数据库而被系统使用，通过将采集的海洋站观测数据、断面调查数据、污染监测数据、浮标数据、海上船舶资料、支援船观测资料与中心数据库中存储的历史数据进行对比分析，判断是否出现异常，当出现异常时，分析判断异常的原因以及常用处理对策。

2.根据权利要求1所述的一种海洋监测设备的数据采集系统，其特征在于，所述中心数据库包括专题数据库、社会经济数据库和基础数据库，以对不同类型的数据进行分类，方便采集数据的对比分析，且中心数据库生成有海洋动力学模型、污染物运输扩散模型、污染物总量控制模型、二维三维溢油预报模型、赤潮预报模型和海水富营养化模型；所述遥感监测系统采集的数据与海洋动力学模型、污染物运输扩散模型、污染物总量控制模型、二维三维溢油预报模型、赤潮预报模型、海水富营养化模型进行对比。

3.根据权利要求1所述的一种海洋监测设备的数据采集系统，其特征在于，所述终端服务器包括数据查询和显示、数据申请和审核、数据集附加信息和系统内部管理；

所述数据查询和显示用于查询和显示采集的各类数据、数据来源、项目名称、项目编号、采集时间和失效时间。

4.根据权利要求3所述的一种海洋监测设备的数据采集系统，其特征在于，所述数据申请和审核用于普通用户申请下载数据文件以及审查普通用户是否具备下载权限，且管理员用户可以向数据采集系统提出下载要求的普通用户提供数据文件列表和详细内容。

5.根据权利要求3所述的一种海洋监测设备的数据采集系统，其特征在于，所述数据集附加信息用于根据用户选择的数据集，查询描述该数据集的元数据，元数据由系统管理用户通过系统现有的数据生成。

6.根据权利要求3所述的一种海洋监测设备的数据采集系统，其特征在于，所述系统内部管理包括公告管理、友情链接管理、用户管理、数据标准管理、相关工具管理、用户数统计、用户登录统计、数据浏览统计、数据下载申请统计、数据量下载统计和最新动态管理。

7.根据权利要求1所述的一种海洋监测设备的数据采集系统，其特征在于，所述图形数据和属性数据的预处理流程包括以下步骤：

S1、分别对图形数据和属性数据进行数据质量检查，判断数据是否通过检查，当数据没有通过检查，则返回到上一级；

S2、当图形数据和属性数据均通过检查后，将图形数据和属性数据进行关联处理，形成相互关联的时空数据集；

S3、将时空数据集再进行预入库处理，判断时空数据集是否通过预入库处理，当时空数据集没有通过预入库处理，则返回到关联处理，当时空数据集通过预入库处理，则进行下一步入库处理，并分门别类地存储到专题数据库、社会经济数据库和基础数据库中，建立实时、延时和相关主题数据库。

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