CN204705726U - 海洋平台综合观测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及海洋平台综合观测系统。解决了现有技术问题，技术方案为：包括主控处理系统单元和PC客户终端，所述主控处理系统单元和PC客户终端均配设有北斗网络数据传输单元，所述主控处理系统单元与PC客户终端通讯连接，所述主控处理系统单元配设在海洋观测平台上，海洋观测平台上配设有系统供电单元，系统供电单元与主控处理系统单元电连接，所述主控处理系统单元上电连接有海流计处理单元、波浪数据处理单元、气象观测单元、海水浊度单元、叶绿素分析单元、溶解氧分析单元、pH分析单元、营养盐分析单元、温度盐度分析单元、潮位数据分析单元、数据储存单元、时钟单元、航标灯单元和wifi通信单元。
Description
技术领域
本实用新型是一种水体监测装置，特别是涉及一种海洋平台综合观测系统。
背景技术
在全球海洋资源的不断开发，海洋资源生态环境不断遭受破坏，海洋环境保护越来越引起重视，海洋环境特征、各海洋要素的分布规律和季节变化规律(潮汐、潮流、波浪、温盐)的基本特征是海洋测量重要因素，目前海洋测量主要方法为：利用科学方法建立海洋观测站进行组网测量，实现对整个海域海洋数据的观测，另一方法利用测量船进行数据测量。
上述海洋站观测方法中，首先需要搭建固定的观测平台，其次所组建的测量设备需按照设定好的测量种类进行定制安装，该类固定测量方法不便于测量水位变化比较大的海域与潮位数据，建设观测站难度也相对较大。
中国专利CN201320234668.3公开日为2013年5月3日，公开了一种水资源实时监测与控制终端装置，包括内壳，内壳内设置控制板，控制板上设置温度检测模块、流量检测模块、水位检测模块、水文检测模块、水质监测模块、水泵控制模块、阀门控制模块、通信模块、PLC检测控制模块、温湿度控制模块和显示控制模块，各个模块分别与PLC检测控制模块连接，内壳上设置插孔和调控按钮。上述海洋站观测方法中，首先需要搭建固定的观测平台，其次所组建的测量设备需按照设定好的测量种类进行定制安装，该类固定测量方法不便于测量水位变化比较大的海域与潮位数据，建设观测站难度也相对较大。
实用新型内容
本实用新型的目的是为解决目前的技术方案此技术方案需要搭建固定的观测平台，其次所组建的测量设备需按照设定好的测量种类进行定制安装，该类固定测量方法不便于测量水位变化比较大的海域与潮位数据，建设观测站难度也相对较大的问题，提供一种适合多仪器多参数的数据采集系统，采集系统通过北斗通讯与控制中心进行数据交互，数据传输经过加密算法进行打包发送，确保综合观测平台的数据安全性的海洋平台综合观测系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种海洋平台综合观测系统，包括主控处理系统单元和PC客户终端，所述主控处理系统单元和PC客户终端均配设有北斗网络数据传输单元，所述主控处理系统单元与PC客户终端通讯连接，所述主控处理系统单元配设在海洋观测平台上，海洋观测平台上配设有系统供电单元，系统供电单元与主控处理系统单元电连接，所述主控处理系统单元上电连接有海流计处理单元、波浪数据处理单元、气象观测单元、海水浊度单元、叶绿素分析单元、溶解氧分析单元、pH分析单元、营养盐分析单元、温度盐度分析单元、潮位数据分析单元、数据储存单元、时钟单元、航标灯单元和wifi通信单元。方案中所述采集处理器所有单元是高精度，低功耗，性能稳定的数据处理单元，观测系统外壳模型采用高密封防水、防腐蚀结构设计。海水流速、流向数据采用的ADCP海流计获得，它利用声学多普勒原理测量海水剖面流速流向数据，测量精度高，性能稳定；波浪数据处理单元采用3个角度加速度计和3个角度计和1个磁罗盘构成；气象观测采用WXT520海洋类小型气象站；海水浊度单元采用STM浊度传感器构成；叶绿素分析单元采用微嵌入式电极microflu叶绿素测量仪，根据叶绿素的光谱吸收特性对特定的水体进行测量；溶解氧分析仪采用电极式高精度ppb级溶解氧仪；PH分析单元采用SP101-SM高精度PH传感器，该传感器分光光度法对海水中的PH进行采样识别；营养盐分析单元采样WIZ营养盐分析仪；温度盐度分析单元采用拥有诱导型感应电导率传感器技术的CTD-NH仪器；潮位分析单元采用Trublue 585高精度潮位仪采集潮位数据；客户接收端是一款C/S架构的接收软件，具体实施观测点管理、流速数据实施图形和列表显示、气象数据实时显示与图表、浊度数据实时图形走势、叶绿素、溶解氧、PH实时数据制图制表显示、营养盐实时数据制图制表显示、海水温度盐度实时数据制图制表显示、各个分析单元工作状态实时监控、观测点实时定位显示和观测点远程命令控制、数据加密导出与数据加密存储等主要功能。
作为优选，所述气象观测单元包括风速采集器、气象雨量采集器、空气气压采集器、空气温度采集器和相对湿度采集器，所述风速采集器、气象雨量采集器、空气气压采集器、空气温度采集器和相对湿度采集器均与所述的主控处理系统单元电连接。
作为优选，所述主控处理系统单元为MSP430F54038A芯片。
作为优选，所述风速采集器包括风速采集装置和连接电路，所述连接电路包括电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R74、电阻R75、电阻R63、电阻R83、电阻R84、电容C47、电容C18和电容C48、TL032芯片、OP07芯片、二极管D25、二极管D26、二极管D27、三极管Q16和三极管Q17，所述电阻R83的第一端与风速采集装置连接，电阻R83的第一端接地，电阻R83的第二端通过电容C47接地，电阻R83的第二端还与二极管D25的阴极连接，二极管D25的阳极接地，二极管D25的阴极与二极管D26的阳极连接，二极管D26的阴极接地，二极管D26的阳极通过电阻R47与TL032芯片的第二脚连接，TL032芯片的第二脚通过电阻R63与TL032芯片的第一脚连接，TL032芯片的第三脚通过电阻R48接地，TL032芯片的第八脚与供电单元的+5V输出端连接，TL032芯片的第八脚通过电容C48接地，TL032芯片的第四脚与供电单元的-5V输出端连接，TL032芯片的第一脚通过电阻R75与TL032芯片的第六脚连接，TL032芯片的第五脚通过电阻R74接地，TL032芯片的第五脚通过R84与TL032芯片的第七脚连接，TL032芯片的第七脚通过电阻R22与二极管D27的阳极连接，二极管D27的阴极与三极管Q16的基极连接，三极管Q16的基极通过电阻R23与三极管Q16的发射极电连接，三极管Q16的发射极接地，三极管Q16的集电极通过电阻R24与供电单元的+3V输出端连接，三极管Q16的集电极还与三极管Q17的基极连接，三极管Q17的发射极通过电阻R25与供电单元的+3V输出端连接，三极管Q17的集电极接地，三极管Q17的发射极还与MSP430F54038A芯片的第56脚连接；OP07芯片的第三脚与风速采集装置连接，OP07芯片的第三脚还通过电容C18接地，OP07芯片的第二脚与OP07芯片的第六脚连接，OP07芯片的第七脚与供电单元的+5V输出端连接，OP07芯片的第四脚与供电单元的-5V输出端连接，OP07芯片的第六脚通过电阻R49与MSP430F54038A芯片的第2脚连接。
作为优选，所述空气温度采集器包括PT100热电阻、电阻R82、电阻R6、电阻R4、电阻R86、电阻R87、电阻R53、电容C50、电容C56、电容C58、稳压二极管D40和LM358M芯片，所述LM358M芯片的第二脚通过电阻R82接地，LM358M芯片的第三脚通过电容C56接地，LM358M芯片的第四脚接地，LM358M芯片的第八脚与供电单元的+5V输出端连接，LM358M芯片的第八脚通过电容C50接地，LM358M芯片的第一脚与PT100热电阻的第一端连接，LM358M芯片的第二脚与PT100热电阻的第二端连接，LM358M芯片的第二脚还通过电阻R4与LM358M芯片的第六脚连接，LM358M芯片的第一脚还通过电阻R6与LM358M芯片的第五脚连接，LM358M芯片的第五脚通过电阻R87接地，LM358M芯片的第六脚通过电阻R86与LM358M芯片的第七脚连接，LM358M芯片的第七脚通过电阻R53与稳压二极管D40的阴极连接，稳压二极管D40的阳极接地，稳压二极管D40的阴极通过电容C58接地，稳压二极管D40的阴极与MSP430F54038A芯片的第4脚连接。
本实用新型的实质性效果是：适合多仪器多参数的数据采集系统，采集系统通过北斗通讯与控制中心进行数据交互，数据传输经过加密算法进行打包发送，确保综合观测平台的数据安全性。
附图说明
图1是本实用新型的一种电路框架图；
图2是本实用新型中的部分电路原理图；
图3是本实用新型中的部分电路原理图。
图中：1、波浪数据采集处理单元，2、海流计处理单元，3、气象观测单元，4、海水浊度单元，5、叶绿素分析单元，6、溶解氧分析单元，7、pH分析单元、8、营养盐分析单元，9、温度盐度分析单元，10、潮位数据分析单元，11、主控处理系统单元，12、北斗网络数据传输单元，13、航标灯单元，14、数据加密存储单元，15、系统时钟单元，16、WIFI通信单元，17、供电单元，19、PC客户终端。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。
实施例：
一种海洋平台综合观测系统(参见附图1、附图2和附图3)，包括主控处理系统单元11和PC客户终端19，所述主控处理系统单元和PC客户终端均配设有北斗网络数据传输单元12，所述主控处理系统单元与PC客户终端通讯连接，所述主控处理系统单元配设在海洋观测平台上，海洋观测平台上配设有系统供电单元17，系统供电单元与主控处理系统单元电连接，所述主控处理系统单元上电连接有海流计处理单元1、波浪数据处理单元2、气象观测单元3、海水浊度单元4、叶绿素分析单元5、溶解氧分析单元6、pH分析单元7、营养盐分析单元8、温度盐度分析单元9、潮位数据分析单元10、数据储存单元14、时钟单元15、航标灯单元13和wifi通信单元16。所述气象观测单元包括风速采集器、气象雨量采集器、空气气压采集器、空气温度采集器和相对湿度采集器，所述风速采集器、气象雨量采集器、空气气压采集器、空气温度采集器和相对湿度采集器均与所述的主控处理系统单元电连接。所述主控处理系统单元为MSP430F54038A芯片。所述风速采集器包括风速采集装置和连接电路，所述连接电路包括电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R74、电阻R75、电阻R63、电阻R83、电阻R84、电容C47、电容C18和电容C48、TL032芯片、OP07芯片、二极管D25、二极管D26、二极管D27、三极管Q16和三极管Q17，所述电阻R83的第一端与风速采集装置连接，电阻R83的第一端接地，电阻R83的第二端通过电容C47接地，电阻R83的第二端还与二极管D25的阴极连接，二极管D25的阳极接地，二极管D25的阴极与二极管D26的阳极连接，二极管D26的阴极接地，二极管D26的阳极通过电阻R47与TL032芯片的第二脚连接，TL032芯片的第二脚通过电阻R63与TL032芯片的第一脚连接，TL032芯片的第三脚通过电阻R48接地，TL032芯片的第八脚与供电单元的+5V输出端连接，TL032芯片的第八脚通过电容C48接地，TL032芯片的第四脚与供电单元的-5V输出端连接，TL032芯片的第一脚通过电阻R75与TL032芯片的第六脚连接，TL032芯片的第五脚通过电阻R74接地，TL032芯片的第五脚通过R84与TL032芯片的第七脚连接，TL032芯片的第七脚通过电阻R22与二极管D27的阳极连接，二极管D27的阴极与三极管Q16的基极连接，三极管Q16的基极通过电阻R23与三极管Q16的发射极电连接，三极管Q16的发射极接地，三极管Q16的集电极通过电阻R24与供电单元的+3V输出端连接，三极管Q16的集电极还与三极管Q17的基极连接，三极管Q17的发射极通过电阻R25与供电单元的+3V输出端连接，三极管Q17的集电极接地，三极管Q17的发射极还与MSP430F54038A芯片的第56脚连接；OP07芯片的第三脚与风速采集装置连接，OP07芯片的第三脚还通过电容C18接地，OP07芯片的第二脚与OP07芯片的第六脚连接，OP07芯片的第七脚与供电单元的+5V输出端连接，OP07芯片的第四脚与供电单元的-5V输出端连接，OP07芯片的第六脚通过电阻R49与MSP430F54038A芯片的第2脚连接。所述空气温度采集器包括PT100热电阻、电阻R82、电阻R6、电阻R4、电阻R86、电阻R87、电阻R53、电容C50、电容C56、电容C58、稳压二极管D40和LM358M芯片，所述LM358M芯片的第二脚通过电阻R82接地，LM358M芯片的第三脚通过电容C56接地，LM358M芯片的第四脚接地，LM358M芯片的第八脚与供电单元的+5V输出端连接，LM358M芯片的第八脚通过电容C50接地，LM358M芯片的第一脚与PT100热电阻的第一端连接，LM358M芯片的第二脚与PT100热电阻的第二端连接，LM358M芯片的第二脚还通过电阻R4与LM358M芯片的第六脚连接，LM358M芯片的第一脚还通过电阻R6与LM358M芯片的第五脚连接，LM358M芯片的第五脚通过电阻R87接地，LM358M芯片的第六脚通过电阻R86与LM358M芯片的第七脚连接，LM358M芯片的第七脚通过电阻R53与稳压二极管D40的阴极连接，稳压二极管D40的阳极接地，稳压二极管D40的阴极通过电容C58接地，稳压二极管D40的阴极与MSP430F54038A芯片的第4脚连接。
方案中所述采集处理器所有单元是高精度，低功耗，性能稳定的数据处理单元，观测系统外壳模型采用高密封防水、防腐蚀结构设计。海水流速、流向数据采用的ADCP海流计获得，它利用声学多普勒原理测量海水剖面流速流向数据，测量精度高，性能稳定；波浪数据处理单元采用3个角度加速度计和3个角度计和1个磁罗盘构成；气象观测采用WXT520海洋类小型气象站；海水浊度单元采用STM浊度传感器构成；叶绿素分析单元采用微嵌入式电极microflu叶绿素测量仪，根据叶绿素的光谱吸收特性对特定的水体进行测量；溶解氧分析仪采用电极式高精度ppb级溶解氧仪；PH分析单元采用SP101-SM高精度PH传感器，该传感器分光光度法对海水中的PH进行采样识别；营养盐分析单元采样WIZ营养盐分析仪；温度盐度分析单元采用拥有诱导型感应电导率传感器技术的CTD-NH仪器；潮位分析单元采用Trublue 585高精度潮位仪采集潮位数据；客户接收端是一款C/S架构的接收软件，具体实施观测点管理、流速数据实施图形和列表显示、气象数据实时显示与图表、浊度数据实时图形走势、叶绿素、溶解氧、PH实时数据制图制表显示、营养盐实时数据制图制表显示、海水温度盐度实时数据制图制表显示、各个分析单元工作状态实时监控、观测点实时定位显示和观测点远程命令控制、数据加密导出与数据加密存储等主要功能。
本实施例适合多仪器多参数的数据采集系统，采集系统通过北斗通讯与控制中心进行数据交互，数据传输经过加密算法进行打包发送，确保综合观测平台的数据安全性。
以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (5)
1.一种海洋平台综合观测系统，其特征在于：包括主控处理系统单元和PC客户终端，所述主控处理系统单元和PC客户终端均配设有北斗网络数据传输单元，所述主控处理系统单元与PC客户终端通讯连接，所述主控处理系统单元配设在海洋观测平台上，海洋观测平台上配设有系统供电单元，系统供电单元与主控处理系统单元电连接，所述主控处理系统单元上电连接有海流计处理单元、波浪数据处理单元、气象观测单元、海水浊度单元、叶绿素分析单元、溶解氧分析单元、pH分析单元、营养盐分析单元、温度盐度分析单元、潮位数据分析单元、数据储存单元、时钟单元、航标灯单元和wifi通信单元。
2.根据权利要求1所述的海洋平台综合观测系统，其特征在于：所述气象观测单元包括风速采集器、气象雨量采集器、空气气压采集器、空气温度采集器和相对湿度采集器，所述风速采集器、气象雨量采集器、空气气压采集器、空气温度采集器和相对湿度采集器均与所述的主控处理系统单元电连接。
3.根据权利要求1所述的海洋平台综合观测系统，其特征在于：所述主控处理系统单元为MSP430F54038A芯片。
4.根据权利要求3所述的海洋平台综合观测系统，其特征在于：所述风速采集器包括风速采集装置和连接电路，所述连接电路包括电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R74、电阻R75、电阻R63、电阻R83、电阻R84、电容C47、电容C18和电容C48、TL032芯片、OP07芯片、二极管D25、二极管D26、二极管D27、三极管Q16和三极管Q17，所述电阻R83的第一端与风速采集装置连接，电阻R83的第一端接地，电阻R83的第二端通过电容C47接地，电阻R83的第二端还与二极管D25的阴极连接，二极管D25的阳极接地，二极管D25的阴极与二极管D26的阳极连接，二极管D26的阴极接地，二极管D26的阳极通过电阻R47与TL032芯片的第二脚连接，TL032芯片的第二脚通过电阻R63与TL032芯片的第一脚连接，TL032芯片的第三脚通过电阻R48接地，TL032芯片的第八脚与供电单元的+5V输出端连接，TL032芯片的第八脚通过电容C48接地，TL032芯片的第四脚与供电单元的-5V输出端连接，TL032芯片的第一脚通过电阻R75与TL032芯片的第六脚连接，TL032芯片的第五脚通过电阻R74接地，TL032芯片的第五脚通过R84与TL032芯片的第七脚连接，TL032芯片的第七脚通过电阻R22与二极管D27的阳极连接，二极管D27的阴极与三极管Q16的基极连接，三极管Q16的基极通过电阻R23与三极管Q16的发射极电连接，三极管Q16的发射极接地，三极管Q16的集电极通过电阻R24与供电单元的+3V输出端连接，三极管Q16的集电极还与三极管Q17的基极连接，三极管Q17的发射极通过电阻R25与供电单元的+3V输出端连接，三极管Q17的集电极接地，三极管Q17的发射极还与MSP430F54038A芯片的第56脚连接；OP07芯片的第三脚与风速采集装置连接，OP07芯片的第三脚还通过电容C18接地，OP07芯片的第二脚与OP07芯片的第六脚连接，OP07芯片的第七脚与供电单元的+5V输出端连接，OP07芯片的第四脚与供电单元的-5V输出端连接，OP07芯片的第六脚通过电阻R49与MSP430F54038A芯片的第2脚连接。
5.根据权利要求3或4所述的海洋平台综合观测系统，其特征在于：所述空气温度采集器包括PT100热电阻、电阻R82、电阻R6、电阻R4、电阻R86、电阻R87、电阻R53、电容C50、电容C56、电容C58、稳压二极管D40和LM358M芯片，所述LM358M芯片的第二脚通过电阻R82接地，LM358M芯片的第三脚通过电容C56接地，LM358M芯片的第四脚接地，LM358M芯片的第八脚与供电单元的+5V输出端连接，LM358M芯片的第八脚通过电容C50接地，LM358M芯片的第一脚与PT100热电阻的第一端连接，LM358M芯片的第二脚与PT100热电阻的第二端连接，LM358M芯片的第二脚还通过电阻R4与LM358M芯片的第六脚连接，LM358M芯片的第一脚还通过电阻R6与LM358M芯片的第五脚连接，LM358M芯片的第五脚通过电阻R87接地，LM358M芯片的第六脚通过电阻R86与LM358M芯片的第七脚连接，LM358M芯片的第七脚通过电阻R53与稳压二极管D40的阴极连接，稳压二极管D40的阳极接地，稳压二极管D40的阴极通过电容C58接地，稳压二极管D40的阴极与MSP430F54038A芯片的第4脚连接。
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2015
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |