專利名稱：一種海洋水位實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海洋監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種海洋水位實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
海洋占地球表面的70%,各種海洋資源為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)，但是 海洋災(zāi)害也造成了巨大的傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，如何消除或者預(yù)警海洋災(zāi)害，是一 個(gè)世界難題。
4艮多海洋災(zāi)害往往伴隨著海洋水位異常變動(dòng)，也就是說如果能夠準(zhǔn)確地實(shí) 時(shí)監(jiān)測海洋水位變動(dòng)，就有可能預(yù)警^f艮多海洋災(zāi)害。
而，近岸水位可以由驗(yàn)潮站或者岸站進(jìn)行監(jiān)測，但是深遠(yuǎn)海水位如何實(shí)時(shí) 監(jiān)測一直是海洋領(lǐng)域研究的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種能夠監(jiān)測海洋水位的系統(tǒng)。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種海洋水位實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，包括海底 信號(hào)采集部分、海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分及岸站控制部分；
其中，所迷海底信號(hào)采集部分用于采集表征水位的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)發(fā)送 至所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分；
所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分用于接收所述表征水位的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至 所述岸站控制部分；
據(jù)，并將存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)。
其中，所述海底信號(hào)采集部分設(shè)置于海底，并且所述表征水位的數(shù)據(jù)為海 底壓力數(shù)據(jù)或者將該海底壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為水位數(shù)據(jù)后的數(shù)據(jù)。
其中，所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分通過衛(wèi)星通訊將其所接收的表征水位的數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換至所述岸站控制部分。
其中，所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分還用于轉(zhuǎn)發(fā)來自所述岸站控制部分的控制數(shù) 據(jù)至所述海底信號(hào)采集部分，以對其采集參數(shù)進(jìn)行配置更改。
進(jìn)一步，所述海底信號(hào)采集部分包括
壓力傳感器，用于采集海底壓力數(shù)據(jù)；
海底處理器，用于將所述壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為水位數(shù)據(jù)；
海底無線收發(fā)器，用于將所述水位數(shù)據(jù)發(fā)送至所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分。
進(jìn)一步，所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分包括
海面無線收發(fā)器，用于接收所述海底信號(hào)采集部分所發(fā)出的表征水位的數(shù) 據(jù)，并將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至所述岸站控制部分；
海面處理器，用于控制所述海面無線收發(fā)器進(jìn)行所述的收發(fā)操作并擔(dān)負(fù)其 中的凄t據(jù)處理工作；
漂浮本體，用于承載所述海面無線收發(fā)器和海面處理器并漂浮于海面。
進(jìn)一步，所述岸站控制部分包括
岸站無線收發(fā)器，用于接收來自所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分的數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，用于存儲(chǔ)所述岸站無線收發(fā)器所接收的表征所述水位的數(shù)
據(jù)；
主控計(jì)算機(jī)，用于控制所述岸站無線收發(fā)器進(jìn)行數(shù)據(jù)接收，并將接收的數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)于所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，同時(shí)擔(dān)負(fù)該過程中的數(shù)據(jù)處理和控制工作。 優(yōu)選的
所述海底信號(hào)采集部分包括 壓力傳感器，用于采集海底壓力l史據(jù)； 海底處理器，用于將所述壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為水位數(shù)據(jù)； 海底無線收發(fā)器，用于將所述水位數(shù)據(jù)發(fā)送至所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分； 所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分包括
海面無線收發(fā)器，用于接收所述海底信號(hào)采集部分所發(fā)出的表征水位的數(shù)
據(jù)，并將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至所述岸站控制部分；
海面處理器，用于控制所述海面無線收發(fā)器進(jìn)行所述的收發(fā)操作并擔(dān)負(fù)其 中的數(shù)據(jù)處理工作；
漂浮本體，用于承栽所述海面無線收發(fā)器和海面處理器并漂浮于海面；
所述岸站控制部分包括
岸站無線收發(fā)器，用于接收來自所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分的數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，用于存儲(chǔ)所述岸站無線收發(fā)器所接收的表征所述水位的數(shù)
據(jù)；
主控計(jì)算機(jī)，用于控制所述岸站無線收發(fā)器進(jìn)行數(shù)據(jù)接收，并將接收的數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)于所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，同時(shí)擔(dān)負(fù)該過程中的彩:據(jù)處理和控制工作。
優(yōu)選的，所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分還設(shè)置定位信號(hào)接收模塊，該定位信號(hào)接 收模塊用于接收位置信息，該信息經(jīng)過所述海面無線收發(fā)器發(fā)送至所述岸站控 制部分。
其中，所所述海底無線收發(fā)器包括聲換能器；
所述海面無線收發(fā)器包括聲換能器和遠(yuǎn)程無線收發(fā)器；其中，所迷海面無 線收發(fā)器的聲換能器與所述海底無線收發(fā)器的聲換能器進(jìn)行海底至海面間的無 線通信；而，所述遠(yuǎn)程無線收發(fā)器與所述岸站控制部分的無線收發(fā)器進(jìn)行海面 與岸站之間的遠(yuǎn)程無線通信。
另外，所述海底信號(hào)采集部分和/或海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分中設(shè)有存儲(chǔ)器，以存 儲(chǔ)采集和/或接收到的7jc位數(shù)據(jù)。
本發(fā)明中，通過在海底、海面、岸站布置了監(jiān)測系統(tǒng)，使得從海底測得的 水位數(shù)據(jù)通過海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分中轉(zhuǎn)至岸站控制部分，進(jìn)而能夠獲取水位數(shù)據(jù)。
并且，由于海底信號(hào)采集部分可以實(shí)時(shí)的獲得和發(fā)出水位信息至岸站控制 部分，因而也使得整個(gè)系統(tǒng)所得到的水位信息是實(shí)時(shí)的，進(jìn)而更加準(zhǔn)確，有利 于作出正確的判斷。
另外，由于還在海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分上設(shè)置了定位模塊，因而該海面信號(hào)中 轉(zhuǎn)部分的位置可以隨時(shí)獲得，以掌握其動(dòng)向，方向了使用和維護(hù)。


圖1是本發(fā)明一種海洋水位實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
首先，簡要闡述本發(fā)明的原理。
本發(fā)明中，設(shè)置海底、海面、岸站三位通訊部分；其中，海底信號(hào)采集部 分用于采集水位數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)發(fā)送至所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分，而海面信號(hào) 中轉(zhuǎn)部分則將該信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至所述岸站控制部分。因而形成完成的通信鏈路，使 得采集到的水位數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)的纟皮所述岸站控制部分接收。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
參考圖1，圖示了本發(fā)明一種海洋水位實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示 意圖。如圖所示，包括三大部分海底信號(hào)采集部分l、海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分2及 岸站控制部分3。
所述海底信號(hào)采集部分1包括
高精度壓力傳感器ll,用于采集其所在海底位置的壓力數(shù)據(jù)； 海底處理器12，用于將所述高精度壓力傳感器11所采集的壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 水位數(shù)據(jù)；
第一聲換能器13，用于在所述海底處理器12的控制下，將所述水位數(shù)據(jù)發(fā) 射出去，以供下述第二聲換能器21接收；
電池14，用于給海底信號(hào)采集部分1的各個(gè)用電部分提供合適的工作電壓。 所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分2，包括
第二聲換能器21,用于接收由所述第一聲換能器13所發(fā)射的水位數(shù)據(jù)； 海面處理器22，其作為處理計(jì)算部分，用于執(zhí)行計(jì)算任務(wù)并控制所述海面
信號(hào)中轉(zhuǎn)部分2各部分的協(xié)調(diào)運(yùn)作；
另外，其還用于接收所述第二聲換能器21所接收到的水位數(shù)據(jù)，并將該水
位數(shù)據(jù)通過下述衛(wèi)星通訊收發(fā)器23發(fā)射出去；
衛(wèi)星通訊收發(fā)器23,作為遠(yuǎn)程的無線收發(fā)器，將所述海面處理器22所接收 到的水位數(shù)據(jù)發(fā)射出去，經(jīng)過衛(wèi)星中轉(zhuǎn)后，由所述岸站控制部分3接收；
GPS信號(hào)接收器，用于接收GPS定位衛(wèi)星所發(fā)出的定位信號(hào)，該位置信號(hào) 經(jīng)過所述海面處理器22打包處理后，也作為所述需要發(fā)送的水位數(shù)據(jù)的一部分 發(fā)送至所述岸站控制部分3;
所述岸站控制部分3，包括
衛(wèi)星通訊收發(fā)器31，其作為遠(yuǎn)程無線收發(fā)器，用于接收來自所述海面信號(hào) 中轉(zhuǎn)部分2的衛(wèi)星通訊收發(fā)器23所發(fā)出的包含水位數(shù)據(jù)及位置數(shù)據(jù)的無線信
—弓—,
主控計(jì)算機(jī)32,用于解析所述衛(wèi)星通訊收發(fā)器31所接收到的包含水位數(shù)據(jù) 及定位數(shù)據(jù)的無線信號(hào)，提取其中的水位數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)，并將所述水位數(shù)據(jù) 和位置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于下述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器33中；
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器33,用于存儲(chǔ)所述主控計(jì)算機(jī)32解析后的水位數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)。
另外，所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分2還包括漂浮本體(圖未示)，其用于承載所 述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分2上的其它設(shè)備和裝置，并使其整體漂浮于海面上。由于 實(shí)現(xiàn)4交為筒單，在此不進(jìn)行詳細(xì)介紹。
需要說明的是，所述的高精度壓力傳感器11、第一聲換能器13、第二聲換 能器21、 GPS信號(hào)接收器24、衛(wèi)星通訊收發(fā)器23 (31)均為常用的設(shè)備，因而 其內(nèi)部的具體結(jié)構(gòu)在此不進(jìn)行進(jìn)一步闡述。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述海底信號(hào)采集部分1和海面信號(hào)中 轉(zhuǎn)部分2中至少一處設(shè)有存儲(chǔ)器，以存儲(chǔ)水位數(shù)據(jù)或位置數(shù)據(jù)，其目的在于， 作為對整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一個(gè)備份， 一方面有利于數(shù)據(jù)的校驗(yàn)，另一方面，當(dāng)岸 站控制部分的數(shù)據(jù)發(fā)生損毀后，可以通過所述海底信號(hào)采集部分1和/或海面信 號(hào)中轉(zhuǎn)部分2中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)。
以上所揭露的僅為本發(fā)明一種較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)
明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的 范圍。
權(quán)利要求
1、一種海洋水位實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，包括海底信號(hào)采集部分、海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分及岸站控制部分；其中，所述海底信號(hào)采集部分用于采集表征水位的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)發(fā)送至所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分；所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分用于接收所述表征水位的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至所述岸站控制部分；所述岸站控制部分用于接收所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分所發(fā)送的表征水位的數(shù)據(jù)，并將存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特4正在于，所述海底信號(hào)采集部分設(shè)置 于海底，并且所述表征水位的數(shù)據(jù)為海底壓力數(shù)據(jù)或者將該海底壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 為水位數(shù)據(jù)后的數(shù)據(jù)。
3 、根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分通過 衛(wèi)星通訊將其所接收的表征水位的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至所述岸站控制部分。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述海底信號(hào) 采集部分包括壓力傳感器，用于采集海底壓力數(shù)據(jù)； 海底處理器，用于將所述壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為水位凄t據(jù)； 海底無線收發(fā)器，用于將所述水位數(shù)據(jù)發(fā)送至所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述海面信號(hào) 中轉(zhuǎn)部分包括海面無線收發(fā)器，用于接收所述海底信號(hào)采集部分所發(fā)出的表征水位的數(shù) 據(jù)，并將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至所述岸站控制部分；海面處理器，用于控制所述海面無線收發(fā)器進(jìn)行所述的收發(fā)操作并擔(dān)負(fù)其 中的翁:據(jù)處理工作； 漂浮本體，用于承載所述海面無線收發(fā)器和海面處理器并漂浮于海面。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述岸站控制 部分包括岸站無線收發(fā)器，用于接收來自所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分的數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，用于存儲(chǔ)所述岸站無線收發(fā)器所接收的表征所述水位的數(shù)據(jù)；主控計(jì)算機(jī)，用于控制所述岸站無線收發(fā)器進(jìn)行數(shù)據(jù)接收，并將接收的數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)于所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，同時(shí)擔(dān)負(fù)該過程中的數(shù)據(jù)處理和控制工作。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述海底信號(hào)采集部分包括壓力傳感器，用于采集海底壓力凄t據(jù)； 海底處理器，用于將所述壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為水位數(shù)據(jù)； 海底無線收發(fā)器，用于將所述水位數(shù)據(jù)發(fā)送至所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分； 所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分包括海面無線收發(fā)器，用于接收所述海底信號(hào)采集部分所發(fā)出的表征水位的數(shù) 據(jù)，并將該lt據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至所述岸站控制部分；海面處理器，用于控制所述海面無線收發(fā)器進(jìn)行所述的收發(fā)操作并擔(dān)負(fù)其 中的凄t據(jù)處理工作；漂浮本體，用于承載所述海面無線收發(fā)器和海面處理器并漂浮于海面；所述岸站控制部分包括岸站無線收發(fā)器，用于接收來自所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分的數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，用于存儲(chǔ)所述岸站無線收發(fā)器所接收的表征所述水位的數(shù)據(jù)；主控計(jì)算機(jī)，用于控制所述岸站無線收發(fā)器進(jìn)行數(shù)據(jù)接收，并將接收的數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)于所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，同時(shí)擔(dān)負(fù)該過程中的數(shù)據(jù)處理和控制工作。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分還設(shè) 置定位信號(hào)接收模塊，該定位信號(hào)接收模塊用于接收位置信息，該信息經(jīng)過所述海面無線收發(fā)器發(fā)送至所述岸站控制部分。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述海底無線收發(fā)器包括聲 換能器；所述海面無線收發(fā)器包括聲換能器和遠(yuǎn)程無線收發(fā)器；其中，所述海面無 線收發(fā)器的聲換能器與所述海底無線收發(fā)器的聲換能器進(jìn)行海底至海面間的無 線通信；而，所述遠(yuǎn)程無線收發(fā)器與所述岸站控制部分的無線收發(fā)器進(jìn)行海面 與岸站之間的遠(yuǎn)程無線通信。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述海底信號(hào)采集部分和/ 或海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分中設(shè)有存儲(chǔ)器，以存儲(chǔ)采集和/或接收到的7K位數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種海洋水位實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，包括海底信號(hào)采集部分、海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分及岸站控制部分；其中，所述海底信號(hào)采集部分用于采集表征水位的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)發(fā)送至所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分；所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分用于接收所述表征水位的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至所述岸站控制部分；所述岸站控制部分用于接收所述海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分所發(fā)送的表征水位的數(shù)據(jù)，并將存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)。本發(fā)明中，通過在海底、海面、岸站布置了監(jiān)測系統(tǒng)，使得從海底測得的水位數(shù)據(jù)通過海面信號(hào)中轉(zhuǎn)部分中轉(zhuǎn)至岸站控制部分，進(jìn)而能夠獲取水位數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G08C17/00GK101358867SQ20081013993
公開日2009年2月4日 申請日期2008年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月3日
發(fā)明者民 李, 王軍成, 軼 鄭 申請人:山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所