專利名稱：動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)潮系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于海洋通訊領(lǐng)域，尤其是一種動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)潮系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
潮汐是重要的海洋物理要素之一，潮汐測(cè)量在軍事上以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著巨大作用。目前海軍的潮汐測(cè)量分為長(zhǎng)期站、短期站和臨時(shí)站，其工作模式均處于獨(dú)立工作模式。海軍的短期站和臨時(shí)站較多，主要為了滿足海軍機(jī)動(dòng)的海洋調(diào)查模式，短期站和臨時(shí)站往往隨建隨撤、流動(dòng)性強(qiáng)，由于沒(méi)有建立驗(yàn)潮網(wǎng)絡(luò)，在測(cè)量時(shí)不能對(duì)某一水域進(jìn)行實(shí)時(shí)水位監(jiān)控，因而對(duì)局部水域的潮汐環(huán)境、深度基準(zhǔn)面分布不能準(zhǔn)確得知，各驗(yàn)潮站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)得不到充分利用，難以得到整個(gè)海域的海面狀況和潮汐分布，這樣的測(cè)量模式已不能滿足現(xiàn)代海洋戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境對(duì)環(huán)境信息的要求。另外，在全國(guó)的港口使用分立的驗(yàn)潮站也不能測(cè)量整個(gè)航道的深度基準(zhǔn)，妨礙了航運(yùn)事業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)潮系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集各個(gè)驗(yàn)潮站的潮汐數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析處理，及時(shí)得到大范圍水域海洋要素的分布情況，滿足了海軍現(xiàn)代海洋戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的需要，為港口運(yùn)輸、沿海的漁業(yè)生產(chǎn)、潮汐發(fā)電、海洋工程等提供必要的信息。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)潮系統(tǒng)，包括多個(gè)安裝在岸上或海上的驗(yàn)潮站，所述的驗(yàn)潮站通過(guò)遠(yuǎn)程通訊網(wǎng)和安裝在岸上的驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心相連接，驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心對(duì)多個(gè)驗(yàn)潮站發(fā)送的潮汐數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。而且，所述的遠(yuǎn)程通訊網(wǎng)為VHF通訊網(wǎng)、GPRS通訊網(wǎng)或北斗衛(wèi)星通訊網(wǎng)。而且，所述的驗(yàn)潮站內(nèi)設(shè)有驗(yàn)潮儀，該驗(yàn)潮儀由供電電源、控制單元、測(cè)量單元和通訊單元連接構(gòu)成，供電電源分別連接到控制單元、測(cè)量單元和通訊單元為各個(gè)單元供電， 測(cè)量單元在控制單元的控制下采集潮汐數(shù)據(jù)，通訊單元在控制單元的控制下通過(guò)遠(yuǎn)程通訊網(wǎng)與驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。而且，所述的控制單元包括單片機(jī)、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、存儲(chǔ)器及電源模塊，電源模塊與供電電源相連接進(jìn)行電壓變換后為各個(gè)模塊供電，單片機(jī)通過(guò)I/O接口分別與實(shí)時(shí)時(shí)鐘、存儲(chǔ)器相連接，單片機(jī)還通過(guò)I/O接口與測(cè)量單元相連接，通過(guò)串行接口與通訊單元相連接。而且，所述的單片機(jī)還通過(guò)串行接口與上位計(jì)算機(jī)相連接。而且，所述的測(cè)量單元包括智能探頭、模擬傳感器和開(kāi)關(guān)模擬量，單片機(jī)與智能探頭之間采用串行通訊方式相連接，模擬傳感器通過(guò)AD模塊連接到單片機(jī)的I/O接口上，開(kāi)關(guān)模擬量通過(guò)光電隔離接口連接到單片機(jī)的I/O接口上。 而且，所述的通訊單元為VHF電臺(tái)模塊、GPRS模塊或北斗模塊，通訊單元與單片機(jī)之間采用串行通訊方式相連接，VHF電臺(tái)模塊、GPRS模塊或北斗模塊分別通過(guò)VHF通訊網(wǎng)、GPRS通訊網(wǎng)或北斗衛(wèi)星通訊網(wǎng)與驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。而且，所述的驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心由遠(yuǎn)程通訊設(shè)備、驗(yàn)潮處理計(jì)算機(jī)及其內(nèi)安裝的數(shù)據(jù)處理軟件構(gòu)成，遠(yuǎn)程通訊設(shè)備通過(guò)遠(yuǎn)程通訊網(wǎng)與各個(gè)驗(yàn)潮站進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊。而且，所述的遠(yuǎn)程通訊設(shè)備包括VHF通訊設(shè)備、GPRS通訊設(shè)備和北斗用戶機(jī)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是1、本系統(tǒng)將驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心與各個(gè)驗(yàn)潮站通過(guò)遠(yuǎn)程通訊網(wǎng)連接在一起，達(dá)到潮汐數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)匯總、分析處理和集中管理的目的，能夠及時(shí)得到大范圍水域海洋要素的分布情況，掌握海洋戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)大范圍水域的動(dòng)態(tài)水位監(jiān)控，有利于數(shù)據(jù)的整體分析和預(yù)報(bào)，可有效地進(jìn)行海洋災(zāi)害預(yù)警，為港口運(yùn)輸、沿海的漁業(yè)生產(chǎn)、潮汐發(fā)電、海洋工程等提供必要的信息，對(duì)于海軍軍事化用途及國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)都起到了重要作用。2、本系統(tǒng)的驗(yàn)潮站可以采用VHF通訊網(wǎng)、GPRS通訊網(wǎng)或北斗通訊網(wǎng)與驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，使得驗(yàn)潮站與驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心的通訊范圍不受限制，擴(kuò)大了驗(yàn)潮站的安裝范圍，滿足了大范圍海域的潮汐測(cè)量需要。3、本系統(tǒng)的驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)驗(yàn)潮站的遠(yuǎn)程監(jiān)控和維護(hù)功能，便于系統(tǒng)的維護(hù)與更新，有利于整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)連接示意圖；圖2是驗(yàn)潮站內(nèi)的驗(yàn)潮儀的電路框圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述一種動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)潮系統(tǒng)，如圖1所示，包括多個(gè)驗(yàn)潮站、遠(yuǎn)程通訊網(wǎng)和驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心。驗(yàn)潮站安裝在岸邊或海上，驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心安裝在岸邊的建筑中，驗(yàn)潮站與驗(yàn)潮數(shù)據(jù)中心通過(guò)遠(yuǎn)程通訊網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。遠(yuǎn)程通訊網(wǎng)可以采用VHF通訊網(wǎng)、GPRS通訊網(wǎng)或北斗衛(wèi)星通訊網(wǎng)，對(duì)于離岸較近的驗(yàn)潮站可以采用VHF通訊網(wǎng)或GPRS通訊網(wǎng)，而對(duì)于離岸較遠(yuǎn)的驗(yàn)潮站則需要使用北斗衛(wèi)星通訊網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。下面對(duì)驗(yàn)潮站、驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心分別進(jìn)行說(shuō)明。各個(gè)驗(yàn)潮站內(nèi)安裝有驗(yàn)潮儀，如圖2所示，由供電電源、控制單元、測(cè)量單元和通訊單元連接構(gòu)成。供電電源采用12V直流電源，供電電源分別連接到控制單元、測(cè)量單元和通訊單元為各個(gè)單元供電?？刂茊卧▎纹瑱C(jī)、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、存儲(chǔ)器及電源模塊，電源模塊與供電電源相連接能夠?qū)?2V直流電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換并輸出5V直流電源，該5V直流電源為控制單元中的各個(gè)模塊供電，在本實(shí)施例中，單片機(jī)采用AVR atmega128，實(shí)時(shí)時(shí)鐘采用 DS3231高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，該實(shí)時(shí)時(shí)鐘內(nèi)置溫度補(bǔ)償晶振以保證時(shí)鐘的準(zhǔn)確性，存儲(chǔ)器采用EEPROM存儲(chǔ)器與單片機(jī)之間與I2C串行總線實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)操作，單片機(jī)還可以通過(guò)串行接口與上位計(jì)算機(jī)相連接，通過(guò)上位計(jì)算機(jī)可以對(duì)驗(yàn)潮儀進(jìn)行維護(hù)或軟件升級(jí)。測(cè)量單元包括智能探頭、模擬傳感器和開(kāi)關(guān)模擬量，單片機(jī)與智能探頭之間采用RS485半雙工差分長(zhǎng)線串行方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，模擬傳感器通過(guò)AD模塊轉(zhuǎn)換后連接到單片機(jī)的I/O接口上，開(kāi)關(guān)模擬量通過(guò)光電隔離接口連接到單片機(jī)的I/O接口上。通訊單元可以為VHF電臺(tái)模塊、GPRS模塊或北斗模塊，通訊單元與單片機(jī)之間采用串行通訊方式進(jìn)行連接，VHF電臺(tái)模塊采用美國(guó)MDS2710型數(shù)字電臺(tái)，GPRS采用西門子公司的MC55模塊，北斗模塊采用中科北斗 PSAT7020嵌入式模塊，當(dāng)通訊單元為VHF電臺(tái)模塊、GPRS模塊或北斗模塊時(shí)，驗(yàn)潮儀分別通過(guò)VHF通訊網(wǎng)、GPRS通訊網(wǎng)或北斗衛(wèi)星通訊網(wǎng)與驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。驗(yàn)潮儀采用定時(shí)啟動(dòng)工作方式采集潮汐數(shù)據(jù)，采集結(jié)束后將潮汐數(shù)據(jù)發(fā)送到驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心， 在定時(shí)啟動(dòng)工作時(shí)，驗(yàn)潮站可接收驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心發(fā)來(lái)的指令并執(zhí)行相應(yīng)的操作。驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心由遠(yuǎn)程通訊設(shè)備、驗(yàn)潮處理計(jì)算機(jī)及其內(nèi)安裝的數(shù)據(jù)處理軟件構(gòu)成，遠(yuǎn)程通訊設(shè)備采用VHF通訊設(shè)備、GPRS通訊設(shè)備或北斗用戶機(jī)與驗(yàn)潮站進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊功能，驗(yàn)潮處理計(jì)算機(jī)對(duì)各個(gè)驗(yàn)潮站發(fā)來(lái)的潮汐數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，建立、管理與維護(hù)潮汐數(shù)據(jù)庫(kù)，網(wǎng)絡(luò)發(fā)布和網(wǎng)上檢索潮汐數(shù)據(jù)等功能。驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心的具體功能包括 實(shí)時(shí)接收各驗(yàn)潮站發(fā)來(lái)的潮汐數(shù)據(jù)，向驗(yàn)潮站發(fā)送控制命令，計(jì)算、顯示、記錄潮汐數(shù)據(jù)，對(duì)驗(yàn)潮站自動(dòng)校時(shí)功能，采集各驗(yàn)潮站的工作狀態(tài)并監(jiān)視其工作狀態(tài)，接收各驗(yàn)潮站的歷史潮汐數(shù)據(jù)，自動(dòng)采集大氣壓數(shù)據(jù)，自動(dòng)計(jì)算出實(shí)時(shí)潮位，原始數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)功能，遠(yuǎn)程設(shè)置各個(gè)驗(yàn)潮站的工作參數(shù)等。需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明所述的實(shí)施例是說(shuō)明性的，而不是限定性的，因此本發(fā)明并不限于具體實(shí)施方式
中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)潮系統(tǒng)，包括多個(gè)安裝在岸上或海上的驗(yàn)潮站，其特征在于所述的驗(yàn)潮站通過(guò)遠(yuǎn)程通訊網(wǎng)和安裝在岸上的驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心相連接，驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心對(duì)多個(gè)驗(yàn)潮站發(fā)送的潮汐數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)潮系統(tǒng)，其特征在于所述的遠(yuǎn)程通訊網(wǎng)為VHF 通訊網(wǎng)、GPRS通訊網(wǎng)或北斗衛(wèi)星通訊網(wǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)潮系統(tǒng)，其特征在于所述的驗(yàn)潮站內(nèi)設(shè)有驗(yàn)潮儀，該驗(yàn)潮儀由供電電源、控制單元、測(cè)量單元和通訊單元連接構(gòu)成，供電電源分別連接到控制單元、測(cè)量單元和通訊單元為各個(gè)單元供電，測(cè)量單元在控制單元的控制下采集潮汐數(shù)據(jù)，通訊單元在控制單元的控制下通過(guò)遠(yuǎn)程通訊網(wǎng)與驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)潮系統(tǒng)，其特征在于所述的控制單元包括單片機(jī)、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、存儲(chǔ)器及電源模塊，電源模塊與供電電源相連接進(jìn)行電壓變換后為各個(gè)模塊供電，單片機(jī)通過(guò)I/O接口分別與實(shí)時(shí)時(shí)鐘、存儲(chǔ)器相連接，單片機(jī)還通過(guò)I/O接口與測(cè)量單元相連接，通過(guò)串行接口與通訊單元相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)潮系統(tǒng)，其特征在于所述的單片機(jī)還通過(guò)串行接口與上位計(jì)算機(jī)相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)潮系統(tǒng)，其特征在于所述的測(cè)量單元包括智能探頭、模擬傳感器和開(kāi)關(guān)模擬量，單片機(jī)與智能探頭之間采用串行通訊方式相連接， 模擬傳感器通過(guò)AD模塊連接到單片機(jī)的I/O接口上，開(kāi)關(guān)模擬量通過(guò)光電隔離接口連接到單片機(jī)的I/O接口上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)潮系統(tǒng)，其特征在于所述的通訊單元為VHF電臺(tái)模塊、GPRS模塊或北斗模塊，通訊單元與單片機(jī)之間采用串行通訊方式相連接， VHF電臺(tái)模塊、GPRS模塊或北斗模塊分別通過(guò)VHF通訊網(wǎng)、GPRS通訊網(wǎng)或北斗衛(wèi)星通訊網(wǎng)與驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)潮系統(tǒng)，其特征在于所述的驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心由遠(yuǎn)程通訊設(shè)備、驗(yàn)潮處理計(jì)算機(jī)及其內(nèi)安裝的數(shù)據(jù)處理軟件構(gòu)成，遠(yuǎn)程通訊設(shè)備通過(guò)遠(yuǎn)程通訊網(wǎng)與各個(gè)驗(yàn)潮站進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)潮系統(tǒng)，其特征在于所述的遠(yuǎn)程通訊設(shè)備包括 VHF通訊設(shè)備、GPRS通訊設(shè)備和北斗用戶機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)潮系統(tǒng)，包括多個(gè)安裝在岸上或海上的驗(yàn)潮站，其特征在于所述的驗(yàn)潮站通過(guò)遠(yuǎn)程通訊網(wǎng)和安裝在岸上的驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心相連接，驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心對(duì)多個(gè)驗(yàn)潮站發(fā)送的潮汐數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。本發(fā)明將驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理中心與各個(gè)驗(yàn)潮站通過(guò)遠(yuǎn)程通訊網(wǎng)連接在一起，達(dá)到潮汐數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)匯總、分析處理和集中管理的目的，能夠及時(shí)得到大范圍水域海洋要素的分布情況，掌握海洋戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)大范圍水域的動(dòng)態(tài)水位監(jiān)控，有利于數(shù)據(jù)的整體分析和預(yù)報(bào)，可有效地進(jìn)行海洋災(zāi)害預(yù)警，為港口運(yùn)輸、沿海的漁業(yè)生產(chǎn)、潮汐發(fā)電、海洋工程等提供必要的信息，對(duì)于海軍軍事化用途及國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)都起到了重要作用。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102411362SQ20111041264
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者孫磊, 張博, 王川, 趙先龍, 阮銳, 黃辰虎 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍92859部隊(duì)