一种海洋监测设备数据采集系统技术方案

本发明专利技术公开一种海洋监测设备数据采集系统，包括监控测量模块、数据采集器，上位机，系统管理模块、命令发送模块、数据接收模块、数据实时处理模块、系统监控模块、实时数据显示模块、数据非实时处理模块、历史数据查询模块；其中所述监控测量模块的内部设置有流速测量传感器、风速测量传感器、波高测量传感器，流速测量传感器、风速测量传感器、波高测量传感器均连接合路器，合路器通过通讯基站连接数据采集器，数据采集器的内部设置有采集卡，采集卡通过专网连接上位机，适用于多类监测站点的海洋信息自动监测数据采集系统，可实施大范围、多测点实施监测，实现海洋数据信息的集中存储管理及系统工作状态的监控。理及系统工作状态的监控。理及系统工作状态的监控。

【技术实现步骤摘要】
一种海洋监测设备数据采集系统


[0001]本专利技术涉及数据信息识别
，且更具体地涉及一种海洋监测设备数据采集系统。

技术介绍

[0002]海洋对全球气候和环境起着主导作用，与人类的生产和生活密切相关，其丰富的资源是人类社会未来发展到的重要物资基础。要开发利用海洋资源，就必须先了解海洋，对海洋进行全方位的监测；海洋监测的基本任务是获取气温、气压、潮位、波浪、海流等水温、气象及浪流要素信息。基于计算机和自动化技术的数据采集系统可以连续、快速、准确地获取现场监测数据，是实现海洋环境智能实时监测的有力工具；目前，我国已经初步构建了遍布全国的海洋环境监测体系，很多海洋台站都配备了自动化的监测系统，但是这些监测系统在通讯方式、数据存储、测点管理和系统工作状态监控等方面存在诸多不足，无法满足当前海洋监测数据信息的识别，对于海洋监测设备数据信息识别能力极其低下，就显而易见地造成海洋监测设备数据采集能力滞后，数据识别复杂。

技术实现思路

[0003]针对上述技术的不足，本专利技术公开一种海洋监测设备数据采集系统，能够适用于多类监测站点的海本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海洋监测设备数据采集系统，其特征在于：包含：监控测量模块（1），用于测量风速、流速、波高水动力环境参数，测量压力、拉力、叶轮转矩、叶轮转速目标体性能参数；所述监控测量模块（1）的内部分别设置有流速测量传感器（101）、风速测量传感器（102）、波高测量传感器（103），波高测量传感器（103）为采用电极结构的电容式液位传感器，流速测量传感器（101）、风速测量传感器（102）、波高测量传感器（103）均连接合路器（104），合路器（104）通过通讯基站连接数据采集器（2），监控测量模块（1）用于监测海洋数据信息；合路器（104）包含异常信息诊断模块，所述异常信息诊断模块包含转换模块、改进型LMR算法模块和监测信息融合模块，其中所述转换模块用于实现不同数据信息的转换，所述改进型LMR算法模块用于实现不同数据信息的检测，所述监测信息融合模块用于实现不同数据信息的融合；其中改进型LMR算法模块包含局部计算模块、信息匹配模块、数据更新模块和调整计算模块，其中所述局部计算模块的输出端与信息匹配模块的输入端连接，所述信息匹配模块的输出端与数据更新模块的输入端连接，所述数据更新模块的输出端与调整计算模块的输入端连接；数据采集器（2），用于获取所述监控测量模块（1）监测到的海洋数据信息，并将获取的数据信息输出，实现与其他设备的信息交互；所述数据采集器包括数据信息识别模块，其中所述数据信息识别模包括数据转换模块、特征提取模块、特征分析模块和特征输出模块，其中所述数据转换模块用于将测量的风速、流速或者波高水动力环境参数宏观模拟数据信息转换为数字信息，所述特征提取模块用于分析转换后的数字信息，所述特征分析模块用于分析特征提取模块输出的数据信息，所述特征输出模块用于输出特征分析模块输出的数据信息，其中所述数据转换模块的输出端与特征提取模块的输入端连接，特征提取模块的输出端与特征分析模块的输入端连接，所述特征分析模块的输出端与特征输出模块的输入端连接；上位机（3），用于实现监测站点数据的采集、处理、存储、查询、显示等一系列功能；系统管理模块（301），对系统所辖各监控站点的设备进行管理和维护；命令发送模块（302），用于向所辖各检测站点的采集器发出采集命令；数据接收模块（303），用于接收采集器的数据；数据实时处理模块（304），用于数据解析、量程转换、数据审核、数据存储和实时报文输出；系统监控模块（305），用于检测系统或系统设备的工作状态；实时数据显示模块（306），用于显示量程转换后的数据，方便监测员查看；数据非实时处理模块（307），用于整点数据存储、特征值提取和非实时报文输出；历史数据查询模块（308），用于查询个站点的历史数据；其中所述监控测量模块（1）连接数据采集器（2），数据采集器（2）的内部设置有采集卡（201），采集卡（201）通过专网（4）连接上位机（3），上位机（3）软件包括系统管理（301）、命令发送（302）、数据接收（303）、数据实时处理（304）、系统监控（305）、实时数据显示（306）、数据非实时处理（307）、历史数据查询（308）八个功能模块。2.根据权利要求1所述的一种海洋监测设备数据采集系统，其特征在于：特征提取模块的工作方法为：将检测到的海洋数据信息分解，假设C为包含所有异常海洋监测数据集合，其中含有海
洋监测数据点p，p的k距离邻域定义为：
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(1)式（1）中，K 表示中心点距离，k 表示K 个中心点距离的个数，K ≥ k，其中p表示被检测的海洋监测数据点，是指p的k距离邻域，o是指领域矩阵，p的数据特征值M(p)被提取为：
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(2)式（2）中，M(p)是一个K
×
5特征提取矩阵，表示K
×
5特征提取矩阵中的数据信息值，DLC表示数据信息表示，则找出p最相似的k个领域点，其中k的值影响检测的准确性；然后进行特征值分分解，其中计算M(p)的协方差矩阵，并进行协方差矩阵的海洋监测数据特征值分解： (3)式（3）中，是一个5
×
5正交矩阵，的每一列是的海洋监测数据特征向量；D(M(p))是一个5
×
5对角矩阵，其对角元素是的海洋监测数据特征值。3.根据权利要求1所述的一种海洋监测设备数据采集系统，其特征在于：特征分析模块的工作方法为：通过矩阵投影与重构的方式实现海洋数据信息特征分解，其中矩阵表示p的其k距离邻域被重构，当矩阵进入主成分空间，得出：
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(4)式（4）中，是指矩阵的前h列，对应最大的海洋监测数据特征值为8，是指使用前h个主成分重构后的局部分布矩阵；计算对象p的局部重构误差err，计算方法如等式（5）中所示：(5)式（5）中，表示矩的第(K+1)行，表示矩阵CO(M(p))的第i大特征值；反映了前h个主成分在所有主成分中的比例；...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛钰飞，佘炎，杨耀明，杨建鹏，甘冰，
申请(专利权)人：北京航天华腾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：