一种水下无线传感器节点布放回收系统技术方案

本实用新型专利技术涉及水下监测装置技术领域，尤其是一种水下无线传感器节点布放回收系统。它包括传感器节点；传感器节点包括浮标、设置于浮标上的包塑钢缆和无线发射模块、封装于浮标内的感应耦合数据调制解调器和数据采集板以及以耦合感应的方式挂装于包塑钢缆上的温压传感器、温盐深仪和声学多普勒流速剖面仪；浮标内还封装有储能电池和GPS定位模块，浮标的表面设置有太阳能硅晶板。本实用新型专利技术利用浮标将各检测元器件集成为一体并通过感应耦合的方式实现监测数据的传输并最终以无线通信的方式将数据传输的监控终端，通过GPS定位模块可对浮标实时的跟踪，便于对传感器节点的回收，或者根据被监测水域的情况对传感器节点进行布放。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及水下监测装置
，尤其是一种水下无线传感器节点布放回收系统。
技术介绍
随着人们对海洋资源的开发以及水产品养殖技术的不断发展，人们需要在水下布放众多设备以对水下环境以及水质进行实时监测，因此，如何对水下设备进行有效地布放或回收并同时完成水质及水下环境检测，是相关行业亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的不足，本技术的目的在于一种成本低廉、灵活性强、数据检测准确的水下无线传感器节点布放回收系统。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种水下无线传感器节点布放回收系统，它包括通过以太网与远程监控终端相连的本地监控终端、若干个通过RS232串口将数据传输到本地监控终端的网络协调器以及若干个被布置于被监测水域内的传感器节点，每个所述网络协调器通过一无线接收模块连接有若干个传感器节点；所述传感器节点包括浮标、设置于浮标上的包塑钢缆和无线发射模块、封装于浮标内的感应耦合数据调制解调器和数据采集板以及以耦合感应的方式挂装于包塑钢缆上的温压传感器、温盐深仪和声学多普勒流速剖面仪；所述感应耦合数据调制解调器通过包塑钢缆提取温压传感器、温盐深仪和声学多普勒流速剖面仪所检测到的数据并将数据通过RS232串口输出至数据采集板，所述数据采集板将接收到的数据进行处理后通过无线发射模块和无线接收模块发送至对应的网络协调器内；所述浮标内封装有用于向传感器节点供电的储能电池和用于对浮标进行定位跟踪并与数据采集板相连的GPS定位模块，所述浮标的表面设置有与储能电池电性连接的太阳能硅晶板。优选地，所述数据采集板包括通过RS232串口分别与感应耦合数据调制解调器及无线发射模块相连的STM32系列的微控制器以及与微控制器相连以用于对接收的数据进行临时存储的Flash存储器。优选地，所述浮标包括弹性护体以及相对拼装的顶壳和底壳，所述弹性护体包覆于顶壳和底壳相衔接的位置，所述底壳内设置有平衡载重；所述包塑钢缆、感应耦合数据调制解调器、数据采集卡和储能电池均封装于底壳内，所述温压传感器、温盐深仪和声学多普勒流速剖面仪均镶嵌于底壳上，所述无线发射模块装设于顶壳内，所述太阳能硅晶板嵌装于顶壳的表面。优选地，所述无线发射模块和无线接收模块均为FGR2系列工业电台。由于采用了上述方案，本技术利用浮标将各检测元器件集成为一体并通过感应耦合的方式实现监测数据的传输并最终以无线通信的方式将数据传输的监控终端，通过GPS定位模块可对浮标实时的跟踪，便于对传感器节点的回收，或者根据被监测水域的情况对传感器节点进行布放；其成本低廉、性能稳定、布置灵活，具有很强的实用价值和市场推广价值。附图说明图1为本技术实施例的系统原理框图；图2为本技术实施例的传感器节点的原理框图；图3为本技术实施例的浮标的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。如图1至图3所示，本技术实施例提供的一种水下无线传感器节点布放回收系统，它包括通过以太网与远程监控终端a相连的本地监控终端b、若干个通过RS232串口将数据传输到本地监控终端b的网络协调器c以及若干个被布置于被监测水域内的传感器节点d，每个网络协调器c均通过一无线接收模块e连接有若干个传感器节点d；其中，传感器节点d包括浮标、设置于浮标上的包塑钢缆1和无线发射模块2、封装于浮标内的感应耦合数据调制解调器3和数据采集板4以及以耦合感应的方式挂装于包塑钢缆1上的温压传感器5、温盐深仪6和声学多普勒流速剖面仪7；感应耦合数据调制解调器3通过包塑钢缆1提取温压传感器5、温盐深仪6和声学多普勒流速剖面仪7所检测到的数据并将数据通过RS232串口输出至数据采集板4，数据采集板4再将接收到的数据进行处理后通过无线发射模块2和无线接收模块e发送至对应的网络协调器c内；同时在浮标内还封装有用于向传感器节点d内的各个用电部件进行供电的储能电池8和用于对浮标进行定位跟踪并与数据采集板4相连的GPS定位模块9，并且浮标的表面设置有与储能电池8电性连接的太阳能硅晶板10。以此，利用浮标将各检测元器件集成为一体并通过感应耦合的方式实现监测数据的传输并最终以无线通信的方式将数据传输的监控终端，各个传感器节点d采用能量自己的方式则可灵活的布置于被监测的水域内，减少繁琐的线路布置，为水环境以及水质的监测提供了良好的硬件基础；通过通过GPS定位模块9可对浮标(即各个传感器节点d)实时的跟踪，便于对传感器节点d的回收，或者根据被监测水域的情况对传感器节点d进行布放。为保证整个系统的性能，提高数据处理的精度，本实施例的数据采集板4包括通过RS232串口分别与感应耦合数据调制解调器3及无线发射模块2相连的STM32系列的微控制器41以及与微控制器41相连以用于对接收的数据进行临时存储的Flash存储器42。为优化整个浮标的结构，保证各传感器节点d的性能，本实施例的浮标包括弹性护体11以及相对拼装的顶壳12和底壳13，弹性护体11包覆于顶壳12和底壳13相衔接的位置，同时在底壳13内设置有平衡载重14；而包塑钢缆1、感应耦合数据调制解调器3、数据采集卡4和储能电池8均封装于底壳13内，温压传感器5、温盐深仪6和声学多普勒流速剖面仪7均镶嵌于底壳13上，无线发射模块2装设于顶壳12内，太阳能硅晶板10嵌装于顶壳的表面。从而使浮标能够稳定的漂浮在水面上或者水下，利用各个检测仪器来检测水下环境或水质，通过太阳能硅晶板10采集光能从而实现能量自给。为保证通信的顺畅性，本实施例的无线发射模块2和无线接收模块e均采用FGR2系列的900兆赫兹的工业电台。以上所述仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
，均同理包括在本技术的专利保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水下无线传感器节点布放回收系统，其特征在于：它包括通过以太网与远程监控终端相连的本地监控终端、若干个通过RS232串口将数据传输到本地监控终端的网络协调器以及若干个被布置于被监测水域内的传感器节点，每个所述网络协调器通过一无线接收模块连接有若干个传感器节点；所述传感器节点包括浮标、设置于浮标上的包塑钢缆和无线发射模块、封装于浮标内的感应耦合数据调制解调器和数据采集板以及以耦合感应的方式挂装于包塑钢缆上的温压传感器、温盐深仪和声学多普勒流速剖面仪；所述感应耦合数据调制解调器通过包塑钢缆提取温压传感器、温盐深仪和声学多普勒流速剖面仪所检测到的数据并将数据通过RS232串口输出至数据采集板，所述数据采集板将接收到的数据进行处理后通过无线发射模块和无线接收模块发送至对应的网络协调器内；所述浮标内还封装有用于向传感器节点供电的储能电池和用于对浮标进行定位跟踪并与数据采集板相连的GPS定位模块，所述浮标的表面设置有与储能电池电性连接的太阳能硅晶板。

【技术特征摘要】
1.一种水下无线传感器节点布放回收系统，其特征在于：它包括通过以太网与远程监控终端相连的本地监控终端、若干个通过RS232串口将数据传输到本地监控终端的网络协调器以及若干个被布置于被监测水域内的传感器节点，每个所述网络协调器通过一无线接收模块连接有若干个传感器节点；
所述传感器节点包括浮标、设置于浮标上的包塑钢缆和无线发射模块、封装于浮标内的感应耦合数据调制解调器和数据采集板以及以耦合感应的方式挂装于包塑钢缆上的温压传感器、温盐深仪和声学多普勒流速剖面仪；所述感应耦合数据调制解调器通过包塑钢缆提取温压传感器、温盐深仪和声学多普勒流速剖面仪所检测到的数据并将数据通过RS232串口输出至数据采集板，所述数据采集板将接收到的数据进行处理后通过无线发射模块和无线接收模块发送至对应的网络协调器内；
所述浮标内还封装有用于向传感器节点供电的储能电池和用于对浮标进行定位跟踪并与数据采集板相连的GPS定位模块，所述浮标的表面设置有与储能...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建平，孔德川，左现刚，苏林猛，
申请(专利权)人：河南科技学院，
类型：新型
国别省市：河南;41