CN116125021B - 一种bds下基于海龟的海洋信息感知系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种BDS下基于海龟的海洋信息感知系统，本发明属于海洋生物和海洋环境监测系统领域，包括：微型北斗模块，水质传感模块，主控模块，供电模块，数据接收模块和终端连接模块；微型北斗模块用于获取位置信息和数据传输；水质传感模块用于获取水质环境信息；主控模块分别与微型北斗模块和水质传感模块连接，用于存储信息，并判断是否进行数据传输；供电模块用于对整个系统进行供电；数据接收模块用于接收微型北斗模块的传输数据；终端连接模块用于显示海洋信息。发明通过北斗进行定位和数据传输有效的保护了我国的海洋资源信息，不仅可以了解到海龟的活动范围、迁徙的路径以及生存环境，还获得了许多以前未采集到的海洋环境信息。

Description

一种BDS下基于海龟的海洋信息感知系统
技术领域
本发明属于海洋生物和海洋环境监测系统领域，特别是涉及一种BDS下基于海龟的海洋信息感知系统。
背景技术
海洋是地球系统重要的组成部分，占地球表面总面积的70.8％左右。但是，目前海洋中只有5％的范围被人类探索到，还有近95％的海洋我们是完全不知晓的。而想要更好的了解海洋，我们就需要更加丰富、更加准确的海洋环境参数，因为海洋环境各要素参量直接影响海洋经济开发、海洋环境保护及全球气候变化。近几年，随着世界环境的变化，我们对发展海洋环境监测、信息获取与认知技术需求越来越急迫。
当前，我们国家获取海洋数据主要还是靠的测量船、无人艇、浮标等观测平台去获取海洋环境数据，但是这些载体都有一定的缺点，比如：活动范围受限、噪音大、隐蔽性差等。而在广阔的海洋中却有着很丰富的海洋动物资源，它们具备了良好的对海浪和海流的适应能力，可以在岩石、浅滩、深海以及强海流等区域活动，所以，如果通过在海洋动物身上搭载传感器方式来采集数据，但在并不影响海洋生物生活的前提下，不仅有助于相关海洋专家对海洋生物的行为习惯及生存环境进行观测研究，从而对海洋生物资源进行评估，还有助于人类及时观测相关的海洋环境数据，并以此来制定保护措施以及帮助人类制定合理开发策略。
发明内容
本发明的目的是提供一种BDS下基于海龟的海洋信息感知系统，以解决上述现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种BDS下基于海龟的海洋信息感知系统，包括：包括微型北斗模块，水质传感模块，主控模块，供电模块，数据接收模块和终端连接模块；其中，微型北斗模块，水质传感模块、主控模块和供电模块位于海龟壳表面；
所述微型北斗模块用于获取位置信息和数据传输；
所述水质传感模块用于获取水质环境信息；
所述主控模块分别与微型北斗模块和水质传感模块连接，用于存储微型北斗模块和水质传感模块收集的信息，并判断是否进行数据传输；
所述供电模块用于对微型北斗模块，水质传感模块和主控模块供电；
所述数据接收模块用于接收所述微型北斗模块的传输数据；
所述终端连接模块用于显示海洋信息。
可选的，所述微型北斗模块包括北斗定位单元和北斗数据传送单元；
其中，所述北斗定位单元采用超低功耗的微型北斗定位模块和内置有源天线进行海龟的精准定位；
所述北斗数据传送单元采用超低功耗的微型北斗短报文通信模块将数据传输至北斗卫星。
可选的，所述水质传感模块采用超低功耗的微型CTD传感器探测海龟周围的水质环境信息；
其中，所述水质环境信息包括：海水的温度信息、盐度信息和深度信息。
可选的，所述主控模块判断是否进行数据传输的过程包括：
基于所述深度信息，判断海龟当前位置；
当海龟处于海水表面，则通过所述微型北斗模块的微型北斗短报文通信模块，将微型北斗模块和水质传感模块收集的信息传输至北斗卫星；
当海龟处于海面以下，则停止信息传输。
可选的，所述供电模块包括：柔性太阳能模块和充电式电池；
其中，所述柔性太阳能模块通过光线照射获得电能，并将所述电能存储到所述充电式电池用于对微型北斗模块，水质传感模块和主控模块供电。
可选的，所述数据接收模块采用北斗短报文接收设备接收所述北斗卫星的数据信息，将所述数据信息通过通信接口上传到服务器。
可选的，将所述终端连接模块与所述服务器连接，服务器上的海洋信息在所述终端连接模块显示；
其中，所述终端连接模块包括电脑、平板、手机终端设备。
本发明的技术效果为：
(1)本发明提供了一种BDS下基于海龟的海洋信息感知系统，可以完全通过北斗卫星去探索我国境内的海洋生物资源和海洋生态环境，而不需要通过GPS等国外的卫星去探索，以此确保我国海洋资源信息的安全。
(2)本发明提供了一种BDS下基于海龟的海洋信息感知系统，可以通过北斗定位模块采集到的数据使研究海洋生物的专家更加了解海龟的活动范围、迁徙的路径以及生存环境，对保护海龟起到了一定的作用，同时还能通过采集到的海水温度、深度、盐度数据，去更好的了解海洋环境及海洋气候相关的知识，为海洋信息管理提供坚实的科学依据。
(3)本发明提供了一种BDS下基于海龟的海洋信息感知系统，整体系统结构较简单，可根据监测需要进行传感器数量的增加以及减少，从而适应不同的监测需求，由此使得该系统的灵活性更高，微型、低功耗传感器的投入更使得整体系统的功耗以及成本都大大降低。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例中的系统架构示意图；
图2为本发明实施例中的数据传输流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
实施例
如图1-2所示，本实施例中提供一种BDS下基于海龟的海洋信息感知系统，包括以下模块：
微型北斗模块：所述微型北斗模块主要负责对海龟的位置进行定位并对传感器采集到的数据进行传送；
水质传感模块：所述水质传感模块主要是负责采集海龟周围水质的一些参数数据；
供电模块：所述供电模块主要是负责对整个系统进行供电服务；
主控模块：所述主控模块主要是用来存储收集回来的数据，并判断是否进行数据传送；
数据接收模块：所述数据接收模块主要是负责接收海龟身上的北斗模块所传送回来的数据：
终端连接模块：所述终端连接模块主要是把海龟身上的模块所采集到的数据显示到终端上。
所述微型北斗模块主要包括两部分：一个是北斗定位部分，另一个是北斗数据传送部分。在北斗定位部分中，选择的是一块超低功耗的微型北斗定位模块和一根内置有源天线，以此来实现海龟的精准定位；在北斗数据传送部分中，选择的是一块超低功耗的微型北斗短报文通信模块，以此通过北斗卫星的短报文通信进行数据的发送。
所述水质传感模块主要选择的是一个超低功耗的微型CTD传感器，以此来准确的获得周围海水的温度、盐度以及深度参数。
所述的供电模块主要包含一块柔性太阳能模板和一块充电式电池，将柔性太阳能模板贴附于海龟龟壳表面，然后通过光线的照射来获得电能并将电能存储到电池里，为微型北斗模块、水质传感模块和主控模块提供能量。
所述的主控模块主要是用于储存从水质传感模块收集的水质信息和微型北斗模块收集的定位信息，以及通过收集的海洋深度信息来判断海龟是否处于海水表面，如果离海水表面较近则通过北斗短报文通信模块将存储的水质信息和定位信息发送至北斗卫星，如果离海水表面较远则停止S1里北斗短报文通信模块的运行，以此降低整个系统的功耗。
所述的数据接收模块主要是在楼顶或者户外有信号的地方，放置北斗短报文接收设备，然后通过北斗短报文接收设备接收到北斗卫星传来的短报文信息，再把接收到的数据通过通信接口上传到服务器。
所述的终端连接模块主要是通过电脑、平板或者手机等终端设备去连接上服务器，以此来观看和处理所获取的数据。
需要说明的是，以上各模块的介绍顺序并不表示系统运行或者数据传输的顺序。
如图2所示，描述了本发明数据传输的流程，通过对数据传输流程的了解能更好的明白本发明的技术。具体的数据传输流程如下：
(1)通过北斗定位模块和微型CTD传感器来获取北斗定位数据和水质环境数据(温度、深度、盐度)；
(2)将获得的定位数据和水质环境数据传输到主控模块，然后主控模块通过传输过来的水质环境数据判断海洋深度是否离海面较近，如果离海面较近则将收集到的数据通过北斗短报文通信模块发送到北斗卫星上，如果离海面较远则停止发送并将收集到的数据进行存储，直到离海面较近时才发送出去；
(3)通过在楼顶或者户外有信号的地方放置北斗短报文接收设备，来接收北斗卫星传来的短报文信息，然后再把接收到的数据通过通信接口上传到服务器；
(4)用电脑、平板或者手机等终端设备去连接上服务器，以此来显示所采集到的数据。
需要说明的是，在本文中所提到过的“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种BDS下基于海龟的海洋信息感知系统，其特征在于，包括微型北斗模块，水质传感模块，主控模块，供电模块，数据接收模块和终端连接模块；其中，微型北斗模块，水质传感模块、主控模块和供电模块位于海龟壳表面；
所述微型北斗模块用于获取位置信息和数据传输；
所述水质传感模块用于获取水质环境信息；
所述水质传感模块采用超低功耗的微型CTD传感器探测海龟周围的水质环境信息；
其中，所述水质环境信息包括：海水的温度信息、盐度信息和深度信息；
所述主控模块分别与微型北斗模块和水质传感模块连接，用于存储微型北斗模块和水质传感模块收集的信息，并判断是否进行数据传输；
所述供电模块用于对微型北斗模块，水质传感模块和主控模块供电；
所述供电模块包括：柔性太阳能模块和充电式电池；
其中，所述柔性太阳能模块通过光线照射获得电能，并将所述电能存储到所述充电式电池用于对微型北斗模块，水质传感模块和主控模块供电；
所述数据接收模块用于接收所述微型北斗模块的传输数据；
所述数据接收模块采用北斗短报文接收设备接收所述北斗卫星的数据信息，将所述数据信息通过通信接口上传到服务器；
所述终端连接模块用于显示海洋信息。
2.根据权利要求1所述的BDS下基于海龟的海洋信息感知系统，其特征在于，所述微型北斗模块包括北斗定位单元和北斗数据传送单元；
其中，所述北斗定位单元采用超低功耗的微型北斗定位模块和内置有源天线进行海龟的精准定位；
所述北斗数据传送单元采用超低功耗的微型北斗短报文通信模块将数据传输至北斗卫星。
3.根据权利要求1所述的BDS下基于海龟的海洋信息感知系统，其特征在于，所述主控模块判断是否进行数据传输的过程包括：
基于所述深度信息，判断海龟当前位置；
当海龟处于海水表面，则通过所述微型北斗模块的微型北斗短报文通信模块，将微型北斗模块和水质传感模块收集的信息传输至北斗卫星；
当海龟处于海面以下，则停止信息传输。
4.根据权利要求1所述的BDS下基于海龟的海洋信息感知系统，其特征在于，将所述终端连接模块与所述服务器连接，服务器上的海洋信息在所述终端连接模块显示；
其中，所述终端连接模块包括电脑、平板、手机终端设备。
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