一种基于北斗卫星系统的海洋水文数据采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种基于北斗卫星系统的海洋水文数据采集装置，包括北斗通信终端、浮标本体和连接在浮标本体下方的若干个采集阵元，所述浮标本体设有浮标单元CPU主控模块，所述采集阵元设有采集单元CPU主控模块，所述浮标单元CPU主控模块分别与所述北斗通信终端和所述采集单元CPU主控模块相连。本实用新型专利技术实现长期无人值守情况下的远距离海洋水文的实时采集，海洋环境观测数据具有完整性和科学性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及海洋水文实时采集
，特别涉及一种基于北斗卫星系统的海洋水文数据采集装置。
技术介绍
海洋环境观测技术的发展趋势是近岸的固定观测系统辅以可灵活布放的潜(浮)标系统以及海洋测量船。观测数据传输媒介是海洋环境观测系统的关键，为了实现海洋环境观测数据的实时采集与传输，目前海洋环境观测数据传输通常是采用有线(缆)、短波、GSM/CDMA等通信方式，而无线传输被广泛应用的通信方式是各类具有通信能力的卫星系统。浮标现有的卫星通信方式主要是应用Inmarsat-C卫星终端，但海事卫星C站的存储转发方式的非实时性及一定的不确定性给使用带来不方便等因素，同时国际海事卫星是由国外运营管理的卫星系统，安全保密性差、外界条件限制多、建设维护费用高，不利于海洋环境测量数据的实时、安全、有效地传输。现有海洋水文监测只能现场、短时间采集水文数据。
技术实现思路
鉴以此，本技术的目的在于提出一种基于北斗卫星系统的海洋水文数据采集装置，利用我国自主研发的具有定位、授时和短报文通信能力的北斗卫星系统设计开发一种海洋水文数据实时采集装置，配合岸基单元进行海洋环境监测，不受时空和其他外界条件限制，弥补海洋环境采集数据传输手段的不足。本技术的技术方案是这样实现的：一种基于北斗卫星系统的海洋水文数据采集装置，包括北斗通信终端、浮标本体和连接在浮标本体下方的若干个采集阵元，所述浮标本体设有浮标单元CPU主控模块，所述采集阵元设有采集单元CPU主控模块，所述浮标单元CPU主控模块分别与所述北斗通信终端和所述采集单元CPU主控模块相连。优选的，所述浮标本体内部设有供电组件和第一电子系统托板、顶部设有天线罩、以及外围设有浮体，所述浮标单元CPU主控模块设于所述第一电子系统托板上，所述北斗通信终端置于所述天线罩内。优选的，所述浮标本体顶部还装有打捞环。优选的，所述浮标单元CPU主控模块包括浮标单元电源模块、浮标单元主控CPU、分别与浮标单元主控CPU连接的RS232接口电路、浮标单元CAN总线接口电路、采集阵元供电控制电路、电池电量采集电路以及看门狗电路，所述RS232接口电路与所述北斗通信终端相连。优选的，所述浮标本体通过采集阵列电缆连接所述采集阵元，所述采集阵列电缆为4芯电缆，其中2芯为供电电缆，2芯为CAN总线电缆。优选的，所述采集阵列电缆包括主缆和支缆，所述支缆与所述采集阵元连接。优选的，所述采集阵列电缆末端设置有一重块。优选的，所述采集阵元一端设有与所述支缆连接的第一水密接头，内部设有第二电子系统托板，另一端安装有温度传感器和压力传感器，所述采集单元CPU主控模块安装于所述第二电子系统托板上。优选的，所述采集阵元还设有第二水密接头，所述第二水密接头外接电导率传感器。优选的，所述采集单元CPU主控模块包括采集单元电源模块、采集单元主控CPU、分别与所述采集单元主控CPU连接的开关选择电路、压力传感器驱动电路、以及采集单元CAN总线接口电路，所述开关选择电路分别与电导率传感器驱动电路和温度传感器驱动电路连接。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术一种基于北斗卫星系统的海洋水文数据采集装置提供了一种远距离，长时间无人值守的实时采集海洋水文情况的装置，满足于面向深海、长期同步稳定的海上观测，海洋环境观测数据具有完整性和科学性，通过北斗通信终端将采集数据发送至岸基单元进行监测。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术海洋水文数据采集装置工作原理结构示意图；图2为本技术浮标本体内部结构示意图；图3为本技术浮标单元CPU主控模块结构示意图；图4为本技术采集阵列电缆结构示意图；图5为本技术采集阵元结构示意图；图6为本技术采集单元CPU主控模块结构示意图。图中，1为岸基单元，201为北斗通信终端，202为浮标本体，203为采集阵元，204为采集阵列电缆，205为重块，2021为供电组件，2022为第一电子系统托板，2023为天线罩，2024为浮体、2025为打捞环，2041为主缆、2042为支缆，2031为第一水密接头，2032为温度传感器，2033为压力传感器，2034为第二水密接头，2035为电导率传感器。具体实施方式为了更好理解本技术
技术实现思路
，下面提供具体实施例，并结合附图对本技术做进一步的说明。参见图1，本技术提供的一种基于北斗卫星系统的海洋水文数据采集装置，包括北斗通信终端201、浮标本体202和连接在浮标本体202下方的若干个采集阵元203，所述浮标本体202设有浮标单元CPU主控模块，所述采集阵元203设有采集单元CPU主控模块，所述浮标单元CPU主控模块分别与所述北斗通信终端201和所述采集单元CPU主控模块相连。海洋水文数据采集装置通过采集阵元203采集水位数据，实现长期无人值守情况下的远距离海洋水文的实时监测。其中，浮标单元CPU主控模块主要与北斗通信终端201通讯，通过北斗卫星系统接收岸基单元1指令和向岸基单元1发送数据；浮标单元CPU主控模块与采集单元CPU主控模块通讯，发送采集指令和接收数据。所述岸基单元1包括岸基北斗通信终端、数据采集终端和数据库服务器。参见图2和图3，所述浮标本体202为圆筒形状结构，浮标本体202内部设有供电组件2021和第一电子系统托板2022、顶部设有北斗通信终端201和天线罩2023、以及外围设有浮体2024，所述第一电子系统托板2022设有所述浮标单元CPU主控模块，所述浮标单元CPU主控模块与所述北斗通信终端201相连，所述北斗通信终端201置于所述天线罩2023内。所述浮标本体202顶部还可以装有打捞环2025。所述浮标单元CPU主控模块包括为浮标单元CPU主控模块供电的浮标单元电源模块、浮标单元主控CPU、分别与浮标单元主控CPU连接的RS232接口电路、浮标单元CAN总线接口电路、采集阵元供电控制电路、电池电量采集电路以及看门狗电路，所述RS232接口电路与所述北斗通信终端201相连。其中，看门狗电路负责在浮标单元CPU主控模块程序跑飞或死机的时候重新启动。电池电量模块用于监控海上海洋水文数据采集装置的电池电量，估算系统还能工作多长时间。浮标单元CAN总线接口电路与采集阵元203连接，发送和接收数据。采集阵元供电控制电路用于给采集阵元203提供电源。在其他实施例中，还可以由采集阵元203自己供电。参见图4至图6，所述浮标本体202通过采集阵列电缆204连接所述采集阵元203，所述采集阵列电缆204为4芯电缆，其中2芯为供电电缆，2芯为CAN总线电缆。所述采集阵列电缆204包括主缆2041和支缆2042，所述支缆2042与所述采集阵元203连接。所述采集阵元203为圆筒形状结构，采集阵元203一端设有与所述支缆2042连接的第一水密接头2031，内部设有第二电子系统托板(图中未表示)，另一端安装有温度传感器2032、压力传感器2033和第二水密接头2034，所述第二电子系统托板设有采集单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于北斗卫星系统的海洋水文数据采集装置，其特征在于，包括北斗通信终端、浮标本体和连接在浮标本体下方的若干个采集阵元，所述浮标本体设有浮标单元CPU主控模块，所述采集阵元设有采集单元CPU主控模块，所述浮标单元CPU主控模块分别与所述北斗通信终端和所述采集单元CPU主控模块相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗卫星系统的海洋水文数据采集装置，其特征在于，包括北斗通信终端、浮标本体和连接在浮标本体下方的若干个采集阵元，所述浮标本体设有浮标单元CPU主控模块，所述采集阵元设有采集单元CPU主控模块，所述浮标单元CPU主控模块分别与所述北斗通信终端和所述采集单元CPU主控模块相连。2.根据权利要求1所述的基于北斗卫星系统的海洋水文数据采集装置，其特征在于，所述浮标本体内部设有供电组件和第一电子系统托板、顶部设有天线罩、以及外围设有浮体，所述浮标单元CPU主控模块设于所述第一电子系统托板上，所述北斗通信终端置于所述天线罩内。3.根据权利要求2所述的基于北斗卫星系统的海洋水文数据采集装置，其特征在于，所述浮标本体顶部还装有打捞环。4.根据权利要求1所述的基于北斗卫星系统的海洋水文数据采集装置，其特征在于，所述浮标单元CPU主控模块包括浮标单元电源模块、浮标单元主控CPU、分别与浮标单元主控CPU连接的RS232接口电路、浮标单元CAN总线接口电路、采集阵元供电控制电路、电池电量采集电路以及看门狗电路，所述RS232接口电路与所述北斗通信终端相连。5.根据权利要求1所述的基于北斗卫星系统的海洋水文数据采集装置，其特征在于，所述浮标本体...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，邢锰，甘维明，李朝万，张镇迈，阮飞，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所南海研究站，
类型：新型
国别省市：海南;46