一種基于北斗的水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于北斗的水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，我國(guó)氣候異常，強(qiáng)降雨引發(fā)的洪水災(zāi)害非常嚴(yán)重，集中暴露了我國(guó)河流治理的突出問(wèn)題和薄弱環(huán)節(jié)。因此，加快中小河流水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)，提高中小河流洪水監(jiān)測(cè)預(yù)警能力是十分必要和迫切的。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的GPRS或CDMA等數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)均可用于水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸，但該服務(wù)依賴(lài)于通信基站建設(shè)，主要集中于人口密集區(qū)。若采用專(zhuān)線(xiàn)方式，建設(shè)有線(xiàn)傳輸或者其他傳輸，都將面臨著建設(shè)維護(hù)費(fèi)用高。在發(fā)生洪錯(cuò)、地震等自然災(zāi)害時(shí)，上述傳輸手段均有可能失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于北斗的水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用北斗通信衛(wèi)星傳輸具有定位、報(bào)文數(shù)據(jù)通信和授時(shí)功能，利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的報(bào)文數(shù)據(jù)通信功能進(jìn)行遠(yuǎn)程水文監(jiān)測(cè)具有不受地域限制，抗自然災(zāi)害能力強(qiáng)的特點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種基于北斗的水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集終端、服務(wù)器、通信模塊和客戶(hù)端，所述數(shù)據(jù)采集終端采集航道海域及附近海域的水文氣象數(shù)據(jù)，通信模塊是數(shù)據(jù)采集終端和服務(wù)器間的數(shù)據(jù)傳輸通道，服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)采集終端傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理并推送給客戶(hù)端，也接收來(lái)自客戶(hù)端的配置命令，然后推送給數(shù)據(jù)采集終端。所述數(shù)據(jù)采集終端包括浮標(biāo)、水文數(shù)據(jù)采集單元、北斗通信定位單元和航標(biāo)狀態(tài)采集及設(shè)置單元，所述浮標(biāo)為水文數(shù)據(jù)采集單元、北斗通信定位單元和航標(biāo)狀態(tài)采集及設(shè)置單元的載體，航標(biāo)狀態(tài)采集及設(shè)置單元監(jiān)測(cè)航標(biāo)的工作狀態(tài)，并接收服務(wù)器的指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)航標(biāo)燈的亮滅周期、報(bào)警閾值進(jìn)行設(shè)置，北斗通信定位單元為水文數(shù)據(jù)采集單元、航標(biāo)狀態(tài)采集及設(shè)置單元與服務(wù)器的通信媒介。所述水文數(shù)據(jù)采集單元對(duì)水溫、水位、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、能見(jiàn)度、流速、流向多項(xiàng)指標(biāo)采集與處理。所述北斗通信定位單元為RDSS模塊通信和GNSS芯片定位混合通信定位模式。所述航標(biāo)狀態(tài)采集及設(shè)置單元包括參數(shù)采集電路和監(jiān)控CPU，參數(shù)采集電路采集航標(biāo)燈的工作電氣參數(shù)，經(jīng)監(jiān)控CPU發(fā)送給服務(wù)器，同時(shí)接收服務(wù)器對(duì)航標(biāo)燈的亮滅周期、報(bào)警閾值等進(jìn)行設(shè)置。所述浮標(biāo)采用聚脲材料制作，浮體內(nèi)部填充彈性閉孔泡沫。所述客戶(hù)端包括水文信息公布系統(tǒng)、水文信息預(yù)測(cè)系統(tǒng)和航標(biāo)管理系統(tǒng)，水文信息公布系統(tǒng)用來(lái)公示采集到的水文數(shù)據(jù)信息，水文信息預(yù)測(cè)系統(tǒng)用來(lái)對(duì)采集的數(shù)據(jù)信息做數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，航標(biāo)管理系統(tǒng)為監(jiān)管部門(mén)提供航標(biāo)的位置信息、電氣參數(shù)信息和航標(biāo)參數(shù)的配置服務(wù)。所述服務(wù)器包括水文數(shù)據(jù)分析單元和航標(biāo)數(shù)據(jù)管理單元，水文數(shù)據(jù)分析單元對(duì)未來(lái)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，航標(biāo)數(shù)據(jù)管理單元接收各數(shù)據(jù)采集終端發(fā)來(lái)的控制信息，并按照固定格式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行組裝。
[0005]本發(fā)明有如下積極效果:本發(fā)明系統(tǒng)可以為船舶提供導(dǎo)航和助航信息、為各涉海企事業(yè)單位提供海洋水文氣象信息。通過(guò)該系統(tǒng)，涉海主管單位還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)航標(biāo)智能化管理。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]下面對(duì)照附圖，通過(guò)對(duì)實(shí)施例的描述，本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
[0008]本發(fā)明的主要思路是:本發(fā)明系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集終端、服務(wù)器、通信模塊和客戶(hù)端，數(shù)據(jù)采集終端采集航道海域及附近海域的水文氣象數(shù)據(jù)，通信模塊是數(shù)據(jù)采集終端和服務(wù)器間的數(shù)據(jù)傳輸通道，服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)采集終端傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理并推送給客戶(hù)端，也接收來(lái)自客戶(hù)端的配置命令，然后推送給數(shù)據(jù)采集終端。
[0009]數(shù)據(jù)采集終端的作用是采集航道海域及附近海域的水文氣象數(shù)據(jù)，如溫度、濕度、能見(jiàn)度、流速、流向、風(fēng)力和風(fēng)向等，并將水文數(shù)據(jù)以及終端的位置信息、狀態(tài)信息發(fā)送到服務(wù)器。
[0010]服務(wù)器為數(shù)據(jù)采集終端和客戶(hù)端服務(wù)，對(duì)數(shù)據(jù)采集終端發(fā)出的數(shù)據(jù)包進(jìn)行解密和解包，將內(nèi)容保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中；將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，對(duì)當(dāng)前的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間的氣象數(shù)據(jù)，并通過(guò)客戶(hù)端發(fā)布出當(dāng)前的數(shù)據(jù)和未來(lái)一段時(shí)間的數(shù)據(jù)。同時(shí)接收來(lái)自于客戶(hù)端的指令，并推送到相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集終端。
[0011]客戶(hù)端是用戶(hù)與系統(tǒng)進(jìn)行交互的接口，為用戶(hù)提供海事監(jiān)管、航標(biāo)狀態(tài)監(jiān)控和水文氣象信息發(fā)布等服務(wù)。數(shù)據(jù)采集終端、服務(wù)器端和客戶(hù)端相互協(xié)調(diào)工作，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。
[0012]數(shù)據(jù)采集終端包括浮標(biāo)、水文數(shù)據(jù)采集單元、北斗通信定位單元和航標(biāo)狀態(tài)采集及設(shè)置單元，浮標(biāo)為水文數(shù)據(jù)采集單元、北斗通信定位單元和航標(biāo)狀態(tài)采集及設(shè)置單元的載體，北斗通信定位單元采用了 “RDSS模塊通信+GNSS芯片定位”的方案。RDSS(RadiC)Determinat1nSatellite System)收發(fā)模塊具有導(dǎo)航定位和短報(bào)文通信功能，每次可以傳輸120個(gè)漢字或420個(gè)B⑶碼，用戶(hù)還可以通過(guò)本地串口對(duì)模塊進(jìn)行配置。
[0013]北斗通信定位單元實(shí)現(xiàn)了三個(gè)功能:1)獲得航標(biāo)的精確定位信息，并發(fā)送信息到服務(wù)器；2)將水文氣象信息、航標(biāo)電氣信息組裝成固定格式的數(shù)據(jù)包，并發(fā)送數(shù)據(jù)包到服務(wù)器；3)接收服務(wù)器發(fā)來(lái)的控制指令信息，并將控制指令轉(zhuǎn)發(fā)到航標(biāo)狀態(tài)采集及設(shè)置單
J L.ο
[0014]航標(biāo)狀態(tài)采集及設(shè)置單元包括參數(shù)采集電路和監(jiān)控CPU，參數(shù)采集電路采集航標(biāo)燈的工作電氣參數(shù)，經(jīng)監(jiān)控CPU發(fā)送給服務(wù)器，同時(shí)接收服務(wù)器對(duì)航標(biāo)燈的亮滅周期、報(bào)警閾值等進(jìn)行設(shè)置。浮標(biāo)采用聚脲材料制作，浮體內(nèi)部填充彈性閉孔泡沫。
[0015]服務(wù)器包括水文數(shù)據(jù)分析單元和航標(biāo)數(shù)據(jù)管理單元，水文數(shù)據(jù)分析單元通過(guò)聚類(lèi)分析的方法建立基于流時(shí)間序列趨勢(shì)分析模型，研宄流速的變化規(guī)律，為船舶出海和海上監(jiān)管部門(mén)的指揮調(diào)度提供決策支持。航標(biāo)數(shù)據(jù)管理模塊具有兩個(gè)功能:1)接收各海域監(jiān)控平臺(tái)發(fā)來(lái)的控制信息，并按照固定格式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行組裝。組裝好的數(shù)據(jù)包按順序進(jìn)入發(fā)送隊(duì)列，并依次被發(fā)送到北斗通信單元。2)為各海域監(jiān)控平臺(tái)提供與航標(biāo)電氣參數(shù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)和通信接口，實(shí)現(xiàn)航標(biāo)電氣信息的監(jiān)測(cè)。
[0016]客戶(hù)端包括水文信息公布系統(tǒng)、水文信息預(yù)測(cè)系統(tǒng)和航標(biāo)管理系統(tǒng)，水文信息公布系統(tǒng)為海事監(jiān)管部門(mén)提供航標(biāo)附近海域的水深、水溫、氣溫、濕度、能見(jiàn)度等水溫氣象信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)服務(wù)。水文信息預(yù)測(cè)系統(tǒng)用來(lái)為用戶(hù)提供流數(shù)據(jù)、能見(jiàn)度等水文氣象信息的預(yù)測(cè)服務(wù)，預(yù)測(cè)周期為周和月。航標(biāo)管理系統(tǒng)為監(jiān)管部門(mén)提供航標(biāo)的位置信息、電氣參數(shù)信息和航標(biāo)參數(shù)的配置服務(wù)。
[0017]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于北斗的水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括數(shù)據(jù)采集終端、服務(wù)器、北斗通信定位單元和客戶(hù)端，所述數(shù)據(jù)采集終端采集航道海域及附近海域的水文氣象數(shù)據(jù)，北斗通信定位單元是數(shù)據(jù)采集終端和服務(wù)器間的數(shù)據(jù)傳輸通道，服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)采集終端傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理并推送給客戶(hù)端，也接收來(lái)自客戶(hù)端的配置命令，然后推送給數(shù)據(jù)采集終端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于北斗的水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集終端包括浮標(biāo)、水文數(shù)據(jù)采集單元、北斗通信定位單元和航標(biāo)狀態(tài)采集及設(shè)置單元，所述浮標(biāo)為水文數(shù)據(jù)采集單元、北斗通信定位單元和航標(biāo)狀態(tài)采集及設(shè)置單元的載體，航標(biāo)狀態(tài)采集及設(shè)置單元監(jiān)測(cè)航標(biāo)的工作狀態(tài)，并接收服務(wù)器的指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)航標(biāo)燈的亮滅周期、報(bào)警閾值進(jìn)行設(shè)置，北斗通信定位單元為水文數(shù)據(jù)采集單元、航標(biāo)狀態(tài)采集及設(shè)置單元與服務(wù)器的通信媒介。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于北斗的水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述水文數(shù)據(jù)采集單元對(duì)水溫、水位、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、能見(jiàn)度、流速、流向多項(xiàng)指標(biāo)采集與處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于北斗的水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述北斗通信定位單元為RDSS模塊通信和GNSS芯片定位混合通信定位模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于北斗的水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述航標(biāo)狀態(tài)采集及設(shè)置單元包括參數(shù)采集電路和監(jiān)控CPU，參數(shù)采集電路采集航標(biāo)燈的工作電氣參數(shù)，經(jīng)監(jiān)控CPU發(fā)送給服務(wù)器，同時(shí)接收服務(wù)器對(duì)航標(biāo)燈的亮滅周期、報(bào)警閾值等進(jìn)行設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于北斗的水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述浮標(biāo)采用聚脲材料制作，浮體內(nèi)部填充彈性閉孔泡沫。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于北斗的水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述客戶(hù)端包括水文信息公布系統(tǒng)、水文信息預(yù)測(cè)系統(tǒng)和航標(biāo)管理系統(tǒng)，水文信息公布系統(tǒng)用來(lái)公示采集到的水文數(shù)據(jù)信息，水文信息預(yù)測(cè)系統(tǒng)用來(lái)對(duì)采集的數(shù)據(jù)信息做數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，航標(biāo)管理系統(tǒng)為監(jiān)管部門(mén)提供航標(biāo)的位置信息、電氣參數(shù)信息和航標(biāo)參數(shù)的配置服務(wù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于北斗的水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述服務(wù)器包括水文數(shù)據(jù)分析單元和航標(biāo)數(shù)據(jù)管理單元，水文數(shù)據(jù)分析單元對(duì)未來(lái)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，航標(biāo)數(shù)據(jù)管理單元接收各數(shù)據(jù)采集終端發(fā)來(lái)的控制信息，并按照固定格式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行組裝。
【專(zhuān)利摘要】一種基于北斗的水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集終端、服務(wù)器、北斗通信定位單元和客戶(hù)端，數(shù)據(jù)采集終端采集航道海域及附近海域的水文氣象數(shù)據(jù)，北斗通信定位單元是數(shù)據(jù)采集終端和服務(wù)器間的數(shù)據(jù)傳輸通道，服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)采集終端傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理并推送給客戶(hù)端，也接收來(lái)自客戶(hù)端的配置命令，然后推送給數(shù)據(jù)采集終端。本發(fā)明系統(tǒng)，采用北斗通信衛(wèi)星傳輸具有定位、報(bào)文數(shù)據(jù)通信和授時(shí)功能,利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的報(bào)文數(shù)據(jù)通信功能進(jìn)行遠(yuǎn)程水文監(jiān)測(cè)具有不受地域限制,抗自然災(zāi)害能力強(qiáng)的特點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】G01W1-02, G01C13-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104807450
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510195095
【發(fā)明人】宋琪, 陳之典, 王宇航, 王威, 夏森, 趙偉, 陳坤, 朱倩
【申請(qǐng)人】蕪湖航飛科技股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年4月22日