专利名称：一种多传输方式的近�？杀洳愦卫窭嗜栈妨鞴鄄庾爸玫闹谱鞣椒�
技术领域：
本实用新型涉及一种多传输方式的近�？杀洳愦卫窭嗜栈妨鞴鄄庾爸茫粲诮；妨鞴鄄饧际趿煊�。
背景技术：
在近海环境、水质的研究中，现场环流尤其是拉格朗日环流的影响是至关重要的。环境监测需要研制一种能实时快速进行拉格朗日环流观测，并及时传输到数据服务器上，同时进行实时动态显示的系统。目前尚没有特别成熟的针对拉格朗日环流观测的系统。现有的海上移动监测平台，利用海事卫星网络或移动通信网络进行GPS定位信息传输，也可以进行环流计算。前者通讯费用较高，后者覆盖范围有限，因此仅靠单一数据传输方式，很大程度上制约了监测平台的普及使用。此外，现有的水质观测平台，多为表层漂流性质，仅能计算表层拉格朗日环流，无法进行更深的拉格朗日环流观测，因此亟需一种具有多传输方式的近�？杀洳愦卫窭嗜栈妨鞴鄄庀低场�
发明内容本实用新型的目的是提供一种多传输方式的近�？杀洳愦卫窭嗜栈妨鞴鄄庾爸茫米爸媚芄皇视糜诮９鄄獠煌愦卫窭嗜栈妨�、可进行移动通信网络数据传输和海事卫星数据传输自动切换，以解决上述背景技术中存在的问题。一种多传输方式的近�？杀洳愦卫窭嗜栈妨鞴鄄庾爸茫涮卣髟谟诟米爸冒ň赏ㄑ兜缋孪嗷チ拥乃嬉韵碌哪崃退嬉陨系乃芴煜吆校凰龅乃芴煜吆心诓坑蠫PS定位天线、GPRS移动通信天线及海事卫星通讯天线；所述的尼龙帆上带有水密控制仓，该水密控制仓内设有微控制器、电池模块、数据存储�？�、海事卫星通讯�？�、GPRS移动通信�？椤PS定位模块、及水质参数传感器。上述水质参数传感器包括温度传感器、压力传感器、电导率传感器(可测量盐度)，以及溶解氧、叶绿素和混浊度探头。上述尼龙帆包括一个由连接在同一点、且相互垂直的三根直杆组成的立体十字形支架，且相邻两根直杆之间固定有尼龙帆布，而形成尼龙十字帆。为了便于制作且满足浮力的需求，上述直杆采用木质的直杆，尼龙十字帆体上可增减配重，以保证帆体密度为近中性。上述水密天线盒漂浮在海面，主要作用是在水面进行各类数据的接收和发送，并为近中性的十字帆体提供浮力，以保持帆体中心维持在指定的深度。上述水密控制仓的主要作用是在固定层次随流运动，获得该层水体的压力、温度、电导等参数，实时地将观测数据和位置信息发回数据监控处理中心，并响应监控中心指令。水密控制仓与漂浮在水面的水密天线盒通过通讯电缆进行挂扣连接，通过调节电缆长度控制观测深度，从而有效地实现了可变层次的拉格朗日环流观测。与本实用新型配套的远程的信息数据处理监控中心(上位机)负责接受数据、发送指令、对接收数据进行处理获得拉格朗日环流；所述的信息数据监控处理中心包括监控终端、主控服务器、后台运算�？楹颓疤ǹ墒踊允灸？�。装置运行时，通过调整水密天线盒和水密控制仓间电缆长度，控制尼龙十字帆在水下固定深度处随水运动，微控制器将传感器采集到的瞬时温度、盐度等水质参数缓存于数据存储�？椋珿PS定位�？橥讲杉恢眯畔⒁菜屯荽娲⒛？椋⒖刂破髅頖PRS�？椴庞胫骺胤衿鹘⒘樱⒕墒莸缋录疤煜咦爸么投ㄎ患八适荩衾肎PRS移动通信网络无法建立连接，则切换至海事卫星通讯�？榻胁沤⒘樱莘⒒刂骺胤衿鳎虼私舷钟屑际醵跃哂卸啻浞绞剑黾恿舜涞奈榷ㄐ杂氤晒β�。主控服务器支持多线程访问，便于同时接收、解包多个数据，并将水质参数、定位信息分类存放于数据库中。后台运算�？楦涸鸫硎荩玫嚼窭嗜栈妨魇荩没Э捎杉嗫刂斩说锹贾骺胤衿饕钥墒踊问讲榭词菁八始嗖飧”甑氖凳弊刺�。主控服务器通过
GPRS网络或卫星通讯网络将控制指令送往随流移动监测终端，进行缓存数据包删除、采样频率设定、传感器校准等工作。I.本实用新型的移动水质监测终端结合成熟而先进的GPS全球定位系统(GlobalPositioning System)、GPRS移动通讯网络、海事卫星通讯网络进行定位监测及数据传输，技术灵活、可靠、价格低廉，便于大面积推广。2.本实用新型随流移动监测终端部分的尼龙十字帆结构简单、结实耐用、易摆放运输，具有良好的随水性。3.本实用新型可在海面以下任意水层随水移动监测，获取的水质数据真实、可靠，数据传送至服务器后，经数据处理�？榧扑憧傻玫嚼窭嗜沼嗔魇荨�4.本实用新型的所有传感器均配备单片机，并通过微处理器与监控处理中心通讯，监控中心能实时了解各单元的工作状态，系统智能化程度高。
图I是本实用新型的总体结构示意图。图2是本实用新型的水密控制仓的结构示意图。图3是本实用新型的数据与指令的传输模式示意图(图中实心箭头为数据流方向，全心散头为控制命令)。其中，I.尼龙帆，2.水密仓，3.天线盒，4.通讯电缆，5.连接挂扣，6.海事卫星通讯天线，7. GPRS移动通信天线，8. GPS定位天线，9.微控制器，10.电池�？椋�11.数据存储模块，12.海事卫星�？椋�13. GPRS�？椋�14. GPS定位�？椋�15.传感器探头。
具体实施方式
如图I 3所示，一种多传输方式的近海可变层次拉格朗日环流观测装置，其特征在于包括经由通讯电缆4相互连接的水面以下的尼龙帆I和水面以上的水密天线盒3 ;所述的水密天线盒3内部有GPS定位天线8、GPRS移动通信天线7及海事卫星通讯天线6 ;所述的尼龙帆I上带有水密控制仓2，该水密控制仓2内设有微控制器9、电池�？�10、数据存储模块11、海事卫星通讯模块12、GPRS移动通信模块13、GPS定位�？�14、及水质参数传感器。如图3所示，在水密控制仓2中，微控制器9接收GPS定位�？�14及水质参数传感器获得的数据，将数据存储于数据存储模块11中，并通过海事卫星通讯�？�12或GPRS移动通信模块13将数据传输至远程的主控服务器，最后通过监控终端实现对数据的显示，以上功能可通过现有技术实现。上述水质参数传感器包括温度传感器、压力传感器、电导率传感器(可测量盐度)，以及溶解氧、叶绿素和混浊度探头。上述尼龙帆I包括一个由连接在同一点、且相互垂直的三根直杆组成的立体十字形支架，且相邻两根直杆之间固定有尼龙帆布，而形成尼龙十字帆。为了便于制作且满足浮力的需求，上述直杆采用木质的直杆，尼龙十字帆体上可增减配重，以保证帆体密度为近中性。·实施例本实用新型包括尼龙十字帆I、水密控制仓2、水密天线盒3、通讯电缆4、水密接头、连接挂扣5、海事卫星通讯天线6、GPRS移动通信天线7、GPS定位天线8、微控制器9、电池�？�10、数据存储�？�11、海事卫星�？�12、GPRS模块13、GPS�？�14、传感器探头15。水密天线盒3壳底部中央留有电缆通道，通过水密接头5和水密控制仓2相连。水密天线盒3漂浮在海面，主要作用是在水面进行各类数据的接收和发送，并为近中性的十字帆体I提供浮力，以保持十字帆体I中心维持在指定的深度。尼龙十字帆I具有木质支架，十字帆体上可增减配重，以保证帆体密度为近中性。在支架中部固定水密控制仓，内有微控制器、定位模块、移动通信�？�、海事卫星通讯模块、温度和盐度传感器、数据存储�？榧按笕萘壳λ嵝畹绯�。尼龙帆I以木质骨架将三张边长80cm方形尼龙面交叉组成中心对称的十字帆，所用材质以中性见长，因此具有良好的随水移动性，可通过配重调整浮力；天线盒采用ABS塑料材质，防水性好，上面为玻璃天窗，内有支架及配重，确�？侵型ㄑ短煜吒哂谒媲冶３种绷⒆颂煌ㄑ兜缋�4护套采用防水、抗拉性能好的聚氨酯材质，内含GPS天线馈线、GPRS天线馈线、卫星天线馈线、抗拉元件，每对馈线用镀锡线编织，防止馈线间高频电磁干扰，抗拉元件主要是高强度纤维和钢丝，能负担水下帆体和密封仓的重量，抗拉50kg ;微控制器9采用ARM32位的CortexTM-M3 CPU单片机STM32H03 ；电池�？�10采用大容量6V铅酸蓄电池；水质参数传感器15均采用配备有微型计算机的智能传感器，具有远程诊断功能。在本实用新型中，为保证天线盒的直立漂浮状态，在盒体底部配重，并安装支架，以确保定位和数据传输模块的天线高于水面。在本实用新型中，GPRS移动通讯和海事卫星通讯网络作为数据传输系统，所述的GPS�？�、GPRS�？楹秃Ｊ挛佬谴淠？榫捎檬谐∩贤ㄓ玫腛EM�？椤�
权利要求1.一种多传输方式的近�？杀洳愦卫窭嗜栈妨鞴鄄庾爸茫涮卣髟谟诟米爸冒ň赏ㄑ兜缋�(4)相互连接的水面以下的尼龙帆(I)和水面以上的水密天线盒(3);所述的水密天线盒(3)内部有GPS定位天线(8)、GPRS移动通信天线(7)及海事卫星通讯天线(6)；所述的尼龙帆(I)上带有水密控制仓(2)，该水密控制仓(2)内设有微控制器(9)、电池�？�(10)、数据存储�？�(11)、海事卫星通讯�？�(12)、GPRS移动通信�？�(13)、GPS定位�？�(14)、及水质参数传感器。
2.如权利要求I所述的观测装置，其特征在于上述水质参数传感器包括温度传感器、压力传感器、电导率传感器，以及溶解氧、叶绿素和混浊度探头。
3.如权利要求I所述的观测装置，其特征在于上述尼龙帆(I)包括一个由连接在同一点、且相互垂直的三根直杆组成的立体十字形支架，且相邻两根直杆之间固定有尼龙帆布，而形成尼龙十字帆。
专利摘要一种多传输方式的近�？杀洳愦卫窭嗜栈妨鞴鄄庾爸茫ň赏ㄑ兜缋孪嗷チ拥乃履崃退嫔系奶煜吆校惶煜吆心诓坑蠫PS定位天线、GPRS移动通信天线及海事卫星通讯天线；尼龙帆上带有水密控制仓，其内设有微控制器、电池�？椤⑹荽娲⒛？�、海事卫星通讯�？�、GPRS移动通信�？�、GPS定位模块、及水质参数传感器。本实用新型具有GPS全球定位系统、GPRS移动通讯网络、海事卫星通讯网络进行定位监测及数据传输，技术灵活、可靠、价格低廉，便于大面积推广；尼龙十字帆结构简单、结实耐用、易摆放运输，具有良好的随水性；可在海面以下任意水层随水移动监测，获取的水质数据真实、可靠。
文档编号G01D21/02GK202533102SQ201220163200
公开日2012年11月14日 申请日期2012年4月17日 优先权日2012年4月17日
发明者吴则举, 毛新燕, 赵亮 申请人:中国海洋大学
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