一种用于海洋观测用的声学通讯浮标系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于海洋观测用的声学通讯浮标系统，涉及海洋观测领域。该用于海洋观测用的声学通讯浮标系统，包括海洋浮标，所述海洋浮标内部设置有发电模块和检测通讯模块，所述发电模块包括太阳能发电板、控制器、内部发电机、电流检测器、储电模块、备用电池箱，所述备用电池箱与电流检测器和检测通讯模块之间设置有辅助控制器、警报信号发射器。该通讯数据输入到通讯数据发射器内部被通讯数据发射器通过4G/5G通信技术或者卫星通信，将通讯数据传输到数据库，完成海洋浮标对海洋浅海层和海面监测数据的实时收集，并且声学信号处理器生成的数据同步输入到存储装置内部储存，声学信号处理器内部的硬件储存作为备份，减少数据丢失的风险。据丢失的风险。据丢失的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种用于海洋观测用的声学通讯浮标系统


[0001]本专利技术涉及一种浮标系统，具体为一种用于海洋观测用的声学通讯浮标系统，属于海洋观测


技术介绍

[0002]随着对海洋资源的探索和应用，各种对海洋环境进行探测监测的装置出现在海洋上，其中海洋浮标是最常见的一种海洋观测装置，海洋浮标漂浮在水面上，通过锚链，被固定在指定的海域，随波起伏。海洋浮标用途广泛，除了充当海洋观测站外，还有标记航道范围、指示浅滩、危及航行障碍物等作用。
[0003]在海洋观测领域，比较传统的海洋浮标观测系统为信息储存于浮标上配置的存储装置内部，每隔一段时间，工作人员对储存装置进行回收更换，将存储的数据取回。这种海洋浮标模式虽然成本低廉，但是无法实时获得海洋浮标获得的观测数据，且存在长期观测数据和浮标同时丢失的风险，工作人员工作量大的同时，影响了数据获取的稳定。

技术实现思路

[0004]（一）解决的技术问题本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于海洋观测用的声学通讯浮标系统，以解决现有技术中每隔一段时间，工作人员对储存装置进行回收更换，将存储的数据取回。这种海洋浮标模式虽然成本低廉，但是无法实时获得海洋浮标获得的观测数据，且存在长期观测数据和浮标同时丢失的风险，工作人员工作量大的同时，影响了数据获取的稳定的问题。
[0005]（二）技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种用于海洋观测用的声学通讯浮标系统，包括海洋浮标，所述海洋浮标内部设置有发电模块和检测通讯模块，发电模块利用太阳能进行发电，为多个检测通讯模块工作提供一部分电源，对自然可再生资源进行利用，所述发电模块包括太阳能发电板、控制器、内部发电机、电流检测器、储电模块、备用电池箱，所述备用电池箱与电流检测器和检测通讯模块之间设置有辅助控制器、警报信号发射器和电磁阀，所述检测通讯模块包括多个感应器、多个发射器、接收器、声学信号处理器、通讯数据发射器、对比模块和存储装置，接收器内部的接收端信号发生器、接收端信号放大器和声学信号处理器利用多音调解码技术和多音调编码技术将声学信号进行解码，通过声学信号处理器对解码后的声学信号进行分析转换后生成通讯数据，通讯数据输入到通讯数据发射器内部被通讯数据发射器通过G/G通信技术或者卫星通信，将通讯数据传输到数据库，完成海洋浮标对海洋浅海层和海面监测数据的实时收集，多个感应器收集浅海层和海面情况，多个感应器可以根据需要选用各种合适的能够对海洋浅海层和海面数据监测收集功能性感应器，对海洋浮标周围的环境数据进行收集，所述对比模块与多个感应器之间设置有安全检测模块和数据转换模块，所述电流检测器与存储装置之间设置有微
型处理器。
[0006]优选地，多个所述发射器均包括处理器、信号发生器、信号放大器和声学输出装置，感应器收集的数据被发射器内部的处理器、信号发生器利用多音调解码技术和多音调编码技术将生成为声学信号，随后信号放大器和声学输出装置将声学信号扩大后发送出去，多个所述发射器分别设置多个感应器外侧，多个所述感应器输出端均与处理器输入端连接，所述处理器输出端与信号发生器输入端连接，所述信号发生器输出端与信号放大器输入端连接，所述信号放大器输出端与声学输出装置输入端连接，处理器利用多音调解码技术将感应器数据进行解码，并且将解码后的信号转换成接收数据，信号发生器利用多音调编码技术将数据生成为声学信号，声学信号经过信号放大器放大后被声学输出装置输出声学信号。
[0007]优选地，所述接收器包括接收端信号发生器、接收端信号放大器和声学信号输出装置，所述接收端信号发生器输出端与接收端信号放大器输入端连接，所述接收端信号放大器输出端与声学信号输出装置输入端连接，所述声学信号输出装置输出端与声学信号处理器输入端连接，接收端信号发生器接收声学输出装置输出的声学信号利用多音调解码技术进行解码生产数据，数据被接收端信号放大器放大后由声学信号输出装置输出被声学信号处理器转换，完成海洋浮标对海洋浅海层和海面监测数据的实时收集。
[0008]优选地，所述声学信号处理器输出端与通讯数据发射器输入端和对比模块输入端连接，所述对比模块输出端与存储装置输入端连接，声学信号处理器生成的数据同步输入到存储装置内部储存，通过声学信号处理器内部的硬件储存作为备份，保证数据的安全性，减少数据丢失的风险，所述发电模块为检测通讯模块工作提供电源，通讯数据发射器将声学信号处理器转换出的通讯数据传输到数据库内部。
[0009]优选地，所述对比模块输出端与控制器输入端连接，所述控制器与太阳能发电板和电流检测器连接，所述电流检测器设置于内部发电机与储电模块之间，所述电流检测器输出端与检测通讯模块连接，对比模块对两次储存到存储装置内部的数据进行对比，当数据体现出大风大浪趋的向时，对比模块控制控制器工作，工作的控制器控制设置在海洋浮标外侧的太阳能发电板与储电模块断开连接。
[0010]优选地，所述电流检测器输出端与数据转换模块输入端连接，所述数据转换模块输出端与通讯数据发射器输入端连接，所述储电模块与备用电池箱连接，所述备用电池箱输出端与数据转换模块之间安装有反馈模块，备用电池箱为通讯数据发射器、数据转换模块供电，使数据转换模块内部储存的警报数据被通讯数据发射器发出。
[0011]优选地，所述备用电池箱输出端与辅助控制器输入端连接，所述辅助控制器输出端与警报信号发射器输入端和电磁阀输入端连接，备用电池箱与数据转换模块之间的反馈模块检测到数据转换模块内部警报数据没有正常发出时，会使备用电池箱为辅助控制器、警报信号发射器和电磁阀供电，使电磁阀工作打开，此时警报信号发射器与外界连通，使警报信号发射器发送出警报信号，方便工作人员及时的对海洋浮标设置的发电模块和检测通讯模块进行检查维修。
[0012]优选地，所述对比模块输出端与安全检测模块输入端连接，所述安全检测模块与多个感应器连接，所述安全检测模块输出端与接收端信号发生器输入端连接，安全检测模块检测多个设置于海洋浮标外侧的感应器是否正常工作，并将感应器的工作情况经过数据
转换模块转换后由通讯数据发射器或者警报信号发射器发出，保证在海洋浮标可能处于大风大浪工作情况时，对感应器的工作情况进行监视。
[0013]优选地，所述控制器输出端与微型处理器输入端连接，所述存储装置包括太阳能数据储存模块，所述微型处理器输出端与太阳能数据储存模块输入端连接，微型处理器与存储装置内部的太阳能数据储存模块连接，通过微型处理器将电流检测器检测到的数据进行转换后，被太阳能数据储存模块储存。
[0014]优选地，所述存储装置还包括数据储存模块和多个安全储存模块，多个安全储存模块和数据储存模块配合，对感应器监测到数据进行储存，并且根据时间段将数据分别储存到多个安全储存模块内部，通过多个独立设置的安全储存模块，保证数据的安全性，所述安全储存模块设置于数据储存模块输出端，所述数据储存模块设置于声学信号处理器输出端。
[0015]本专利技术提供了一种用于海洋观测用的声学通讯浮标系统，其具备的有益效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于海洋观测用的声学通讯浮标系统，包括海洋浮标（1），其特征在于：所述海洋浮标（1）内部设置有发电模块（2）和检测通讯模块（3），所述发电模块（2）包括太阳能发电板（33）、控制器（4）、内部发电机（5）、电流检测器（6）、储电模块（7）、备用电池箱（8），所述备用电池箱（8）与电流检测器（6）和检测通讯模块（3）之间设置有辅助控制器（9）、警报信号发射器（10）和电磁阀（11），所述检测通讯模块（3）包括多个感应器（12）、多个发射器（13）、接收器（18）、声学信号处理器（23）、通讯数据发射器（24）、对比模块（26）和存储装置（27），所述对比模块（26）与多个感应器（12）之间设置有安全检测模块（28）和数据转换模块（29），所述电流检测器（6）与存储装置（27）之间设置有微型处理器（34）。2.根据权利要求1所述的一种用于海洋观测用的声学通讯浮标系统，其特征在于：多个所述发射器（13）均包括处理器（14）、信号发生器（15）、信号放大器（16）和声学输出装置（17），多个所述发射器（13）分别设置多个感应器（12）外侧，多个所述感应器（12）输出端均与处理器（14）输入端连接，所述处理器（14）输出端与信号发生器（15）输入端连接，所述信号发生器（15）输出端与信号放大器（16）输入端连接，所述信号放大器（16）输出端与声学输出装置（17）输入端连接。3.根据权利要求2所述的一种用于海洋观测用的声学通讯浮标系统，其特征在于：所述接收器（18）包括接收端信号发生器（19）、接收端信号放大器（21）和声学信号输出装置（22），所述接收端信号发生器（19）输出端与接收端信号放大器（21）输入端连接，所述接收端信号放大器（21）输出端与声学信号输出装置（22）输入端连接，所述声学信号输出装置（22）输出端与声学信号处理器（23）输入端连接。4.根据权利要求1所述的一种用于海洋观测用的声学通讯浮标系统，其特征在于：所述声学信号处理器（23）输出端与通讯数据发射器（24）输入端和对比模块（26）输入端连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡作琛，白航，马少妍，孙莹，牟云龙，王俊栋，田旭，
申请(专利权)人：青岛海上综合试验场有限公司，
类型：发明
国别省市：