海洋平臺(tái)綜合觀測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型是一種水體監(jiān)測(cè)裝置，特別是涉及一種海洋平臺(tái)綜合觀測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在全球海洋資源的不斷開發(fā)，海洋資源生態(tài)環(huán)境不斷遭受破壞，海洋環(huán)境保護(hù)越來越引起重視，海洋環(huán)境特征、各海洋要素的分布規(guī)律和季節(jié)變化規(guī)律(潮汐、潮流、波浪、溫鹽)的基本特征是海洋測(cè)量重要因素，目前海洋測(cè)量主要方法為:利用科學(xué)方法建立海洋觀測(cè)站進(jìn)行組網(wǎng)測(cè)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)海域海洋數(shù)據(jù)的觀測(cè)，另一方法利用測(cè)量船進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量。
[0003]上述海洋站觀測(cè)方法中，首先需要搭建固定的觀測(cè)平臺(tái)，其次所組建的測(cè)量設(shè)備需按照設(shè)定好的測(cè)量種類進(jìn)行定制安裝，該類固定測(cè)量方法不便于測(cè)量水位變化比較大的海域與潮位數(shù)據(jù)，建設(shè)觀測(cè)站難度也相對(duì)較大。
[0004]中國(guó)專利CN201320234668.3公開日為2013年5月3日，公開了一種水資源實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制終端裝置，包括內(nèi)殼，內(nèi)殼內(nèi)設(shè)置控制板，控制板上設(shè)置溫度檢測(cè)模塊、流量檢測(cè)模塊、水位檢測(cè)模塊、水文檢測(cè)模塊、水質(zhì)監(jiān)測(cè)模塊、水泵控制模塊、閥門控制模塊、通信模塊、PLC檢測(cè)控制模塊、溫濕度控制模塊和顯示控制模塊，各個(gè)模塊分別與PLC檢測(cè)控制模塊連接，內(nèi)殼上設(shè)置插孔和調(diào)控按鈕。上述海洋站觀測(cè)方法中，首先需要搭建固定的觀測(cè)平臺(tái)，其次所組建的測(cè)量設(shè)備需按照設(shè)定好的測(cè)量種類進(jìn)行定制安裝，該類固定測(cè)量方法不便于測(cè)量水位變化比較大的海域與潮位數(shù)據(jù)，建設(shè)觀測(cè)站難度也相對(duì)較大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是為解決目前的技術(shù)方案此技術(shù)方案需要搭建固定的觀測(cè)平臺(tái)，其次所組建的測(cè)量設(shè)備需按照設(shè)定好的測(cè)量種類進(jìn)行定制安裝，該類固定測(cè)量方法不便于測(cè)量水位變化比較大的海域與潮位數(shù)據(jù)，建設(shè)觀測(cè)站難度也相對(duì)較大的問題，提供一種適合多儀器多參數(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采集系統(tǒng)通過北斗通訊與控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)過加密算法進(jìn)行打包發(fā)送，確保綜合觀測(cè)平臺(tái)的數(shù)據(jù)安全性的海洋平臺(tái)綜合觀測(cè)系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種海洋平臺(tái)綜合觀測(cè)系統(tǒng)，包括主控處理系統(tǒng)單元和PC客戶終端，所述主控處理系統(tǒng)單元和PC客戶終端均配設(shè)有北斗網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸單元，所述主控處理系統(tǒng)單元與PC客戶終端通訊連接，所述主控處理系統(tǒng)單元配設(shè)在海洋觀測(cè)平臺(tái)上，海洋觀測(cè)平臺(tái)上配設(shè)有系統(tǒng)供電單元，系統(tǒng)供電單元與主控處理系統(tǒng)單元電連接，所述主控處理系統(tǒng)單元上電連接有海流計(jì)處理單元、波浪數(shù)據(jù)處理單元、氣象觀測(cè)單元、海水池度單元、葉綠素分析單元、溶解氧分析單元、pH分析單元、營(yíng)養(yǎng)鹽分析單元、溫度鹽度分析單元、潮位數(shù)據(jù)分析單元、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元、時(shí)鐘單元、航標(biāo)燈單元和wifi通信單元。方案中所述采集處理器所有單元是高精度，低功耗，性能穩(wěn)定的數(shù)據(jù)處理單元，觀測(cè)系統(tǒng)外殼模型采用高密封防水、防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。海水流速、流向數(shù)據(jù)采用的ADCP海流計(jì)獲得，它利用聲學(xué)多普勒原理測(cè)量海水剖面流速流向數(shù)據(jù)，測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定；波浪數(shù)據(jù)處理單元采用3個(gè)角度加速度計(jì)和3個(gè)角度計(jì)和I個(gè)磁羅盤構(gòu)成；氣象觀測(cè)采用WXT520海洋類小型氣象站；海水濁度單元采用STM濁度傳感器構(gòu)成；葉綠素分析單元采用微嵌入式電極microflu葉綠素測(cè)量?jī)x，根據(jù)葉綠素的光譜吸收特性對(duì)特定的水體進(jìn)行測(cè)量；溶解氧分析儀采用電極式高精度PPb級(jí)溶解氧儀；PH分析單元采用SPlOl-SM高精度PH傳感器，該傳感器分光光度法對(duì)海水中的PH進(jìn)行采樣識(shí)別；營(yíng)養(yǎng)鹽分析單元采樣WIZ營(yíng)養(yǎng)鹽分析儀；溫度鹽度分析單元采用擁有誘導(dǎo)型感應(yīng)電導(dǎo)率傳感器技術(shù)的CTD-NH儀器；潮位分析單元采用Trublue 585高精度潮位儀采集潮位數(shù)據(jù)；客戶接收端是一款C/S架構(gòu)的接收軟件，具體實(shí)施觀測(cè)點(diǎn)管理、流速數(shù)據(jù)實(shí)施圖形和列表顯示、氣象數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示與圖表、濁度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)圖形走勢(shì)、葉綠素、溶解氧、PH實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)制圖制表顯示、營(yíng)養(yǎng)鹽實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)制圖制表顯示、海水溫度鹽度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)制圖制表顯示、各個(gè)分析單元工作狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、觀測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)定位顯示和觀測(cè)點(diǎn)遠(yuǎn)程命令控制、數(shù)據(jù)加密導(dǎo)出與數(shù)據(jù)加密存儲(chǔ)等主要功能。
[0007]作為優(yōu)選，所述氣象觀測(cè)單元包括風(fēng)速采集器、氣象雨量采集器、空氣氣壓采集器、空氣溫度采集器和相對(duì)濕度采集器，所述風(fēng)速采集器、氣象雨量采集器、空氣氣壓采集器、空氣溫度采集器和相對(duì)濕度采集器均與所述的主控處理系統(tǒng)單元電連接。
[0008]作為優(yōu)選，所述主控處理系統(tǒng)單元為MSP430F54038A芯片。
[0009]作為優(yōu)選，所述風(fēng)速采集器包括風(fēng)速采集裝置和連接電路，所述連接電路包括電阻R22、電阻R23、電阻R24、電阻R25、電阻R47、電阻R48、電阻R49、電阻R74、電阻R75、電阻R63、電阻R83、電阻R84、電容C47、電容C18和電容C48、TL032芯片、0P07芯片、二極管D25、二極管D26、二極管D27、三極管Q16和三極管Q17，所述電阻R83的第一端與風(fēng)速采集裝置連接，電阻R83的第一端接地，電阻R83的第二端通過電容C47接地，電阻R83的第二端還與二極管D25的陰極連接，二極管D25的陽極接地，二極管D25的陰極與二極管D26的陽極連接，二極管D26的陰極接地，二極管D26的陽極通過電阻R47與TL032芯片的第二腳連接，TL032芯片的第二腳通過電阻R63與TL032芯片的第一腳連接，TL032芯片的第三腳通過電阻R48接地，TL032芯片的第八腳與供電單元的+5V輸出端連接，TL032芯片的第八腳通過電容C48接地，TL032芯片的第四腳與供電單元的-5V輸出端連接，TL032芯片的第一腳通過電阻R75與TL032芯片的第六腳連接，TL032芯片的第五腳通過電阻R74接地，TL032芯片的第五腳通過R84與TL032芯片的第七腳連接，TL032芯片的第七腳通過電阻R22與二極管D27的陽極連接，二極管D27的陰極與三極管Q16的基極連接，三極管Q16的基極通過電阻R23與三極管Q16的發(fā)射極電連接，三極管Q16的發(fā)射極接地，三極管Q16的集電極通過電阻R24與供電單元的+3V輸出端連接，三極管Q16的集電極還與三極管Q17的基極連接，三極管Q17的發(fā)射極通過電阻R25與供電單元的+3V輸出端連接，三極管Q17的集電極接地，三極管Q17的發(fā)射極還與MSP430F54038A芯片的第56腳連接；0P07芯片的第三腳與風(fēng)速采集裝置連接，0P07芯片的第三腳還通過電容C18接地，0P07芯片的第二腳與0P07芯片的第六腳連接，0P07芯片的第七腳與供電單元的+5V輸出端連接，0P07芯片的第四腳與供電單元的-5V輸出端連接，0P07芯片的第六腳通過電阻R49與MSP430F54038A芯片的第2腳連接。
[0010]作為優(yōu)選，所述空氣溫度采集器包括PT100熱電阻、電阻R82、電阻R6、電阻R4、電阻R86、電阻R87、電阻R53、電容C50、電容C56、電容C58、穩(wěn)壓二極管D40和LM358M芯片，所述LM358M芯片的第二腳通過電阻R82接地，LM358M芯片的第三腳通過電容C56接地，LM358M芯片的第四腳接地，LM358M芯片的第八腳與供電單元的+5V輸出端連接，LM358M芯片的第八腳通過電容C50接地，LM358M芯片的第一腳與PTlOO熱電阻的第一端連接，LM358M芯片的第二腳與PT100熱電阻的第二端連接，LM358M芯片的第二腳還通過電阻R4與LM358M芯片的第六腳連接，LM358M芯片的第一腳還通過電阻R6與LM358M芯片的第五腳連接，LM358M芯片的第五腳通過電阻R87接地，LM358M芯片的第六腳通過電阻R86與LM358M芯片的第七腳連接，LM358M芯片的第七腳通過電阻R53與穩(wěn)壓二極管D40的陰極連接，穩(wěn)壓二極管D40的陽極接地，穩(wěn)壓二極管D40的陰極通過電容C58接地，穩(wěn)壓二極管D40的陰極與MSP430F54038A芯片的第4腳連接。
[0011]本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)性效果是:適合多儀器多參數(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采集系統(tǒng)通過北斗通訊與控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)過加密算法進(jìn)行打包發(fā)送，確保綜合觀測(cè)平臺(tái)的數(shù)據(jù)安全性。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的一種電路框架圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型中的部分電路原理圖；
[0014]圖3是本實(shí)用新型中的部分電路原理圖。
[0015]圖中:1、波浪數(shù)據(jù)采集處理單元，2、海流計(jì)處理單元，3、氣象觀測(cè)單元，4、海水濁度單元，5、葉綠素分析單元，6、溶解氧分析單元，7、pH分析單元、8、營(yíng)養(yǎng)鹽分析單元，9、溫度鹽度分析單元，10、潮位數(shù)據(jù)分析單元，11、主控處理系統(tǒng)單元，12、北斗網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸單元，13、航標(biāo)燈單元，14、數(shù)據(jù)加密存儲(chǔ)單元，15、系統(tǒng)時(shí)鐘單元，16、WIFI通信單元，17、供電單元，19、PC客戶終端。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。
[0017]實(shí)施例:
[0018]一種海洋平臺(tái)綜合觀測(cè)系統(tǒng)(參見附圖1、附圖2和附圖3)，包括主控處理系統(tǒng)單元11和PC客戶終端19，所述主控處理系統(tǒng)單元和PC客戶終端均配設(shè)有北斗網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸單元12，所述主控處理系統(tǒng)單元與PC客戶終端通訊連接，所述主控處理系統(tǒng)單元配設(shè)在海洋觀測(cè)平臺(tái)上，海洋觀測(cè)平臺(tái)上配設(shè)有系統(tǒng)供電單元17，系統(tǒng)供電單元與主控處理系統(tǒng)單元電連接，所述主控處理系統(tǒng)單元上電連接有海流計(jì)處理單元1、波浪數(shù)據(jù)處理單元2、氣象觀測(cè)單元3、海水池度單元4、葉綠素分析單元5、溶解氧分析單元6、pH分析單元7、營(yíng)養(yǎng)鹽分析單元8、溫度鹽度分析單元9、潮位數(shù)據(jù)分析單元10、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元14、時(shí)鐘單元15、航標(biāo)燈單元13和wifi通信單元16。所述氣象觀測(cè)單元包括風(fēng)速采集器、氣象雨量采集器、空氣氣壓采集器、空氣溫度采集器和相對(duì)濕度采集器，所述風(fēng)速采集器、氣象雨量采集器、空氣氣壓采集器、空氣溫度采集器和相對(duì)濕度采集器均與所述的主控處理系統(tǒng)單元電連接。所述主控處理系統(tǒng)單元為MSP430F54038A芯片。所述風(fēng)速采集器包括風(fēng)速采集裝置和連接電路，所述連接電路包括電阻R22、電阻R23、電阻R24、電阻R25、電阻R47、電阻R48、電阻R49、電阻R74、電阻R75、電阻R63、電阻R83、電阻R84、電容C47、電容C18和電容C48、TL032芯片、0P07芯片、二極管D25、二極管D26、二極管D27、三極管Q