一種基于北斗的水文監測系統技術方案

一種基于北斗的水文監測系統，包括數據采集終端、服務器、北斗通信定位單元和客戶端，數據采集終端采集航道海域及附近海域的水文氣象數據，北斗通信定位單元是數據采集終端和服務器間的數據傳輸通道，服務器對數據采集終端傳送過來的數據進行分析處理并推送給客戶端，也接收來自客戶端的配置命令，然后推送給數據采集終端。本發明專利技術系統，采用北斗通信衛星傳輸具有定位、報文數據通信和授時功能,利用北斗衛星導航系統的報文數據通信功能進行遠程水文監測具有不受地域限制,抗自然災害能力強的特點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于衛星通信
，具體涉及一種基于北斗的水文監測系統。
技術介紹
近年來，我國氣候異常，強降雨引發的洪水災害非常嚴重，集中暴露了我國河流治理的突出問題和薄弱環節。因此，加快中小河流水文監測系統建設，提高中小河流洪水監測預警能力是十分必要和迫切的。移動通信網絡的GPRS或CDMA等數據傳輸業務均可用于水文監測數據的傳輸，但該服務依賴于通信基站建設，主要集中于人口密集區。若采用專線方式，建設有線傳輸或者其他傳輸，都將面臨著建設維護費用高。在發生洪錯、地震等自然災害時，上述傳輸手段均有可能失效。
技術實現思路
為了克服現有技術的不足，本專利技術提供一種基于北斗的水文監測系統，采用北斗通信衛星傳輸具有定位、報文數據通信和授時功能，利用北斗衛星導航系統的報文數據通信功能進行遠程水文監測具有不受地域限制，抗自然災害能力強的特點。本專利技術的技術方案是:一種基于北斗的水文監測系統，包括數據采集終端、服務器、通信模塊和客戶端，所述數據采集終端采集航道海域及附近海域的水文氣象數據，通信模塊是數據采集終端和服務器間的數據傳輸通道，服務器對數據采集終端傳送過來的數據進行分析處理并推送給客戶端，也接收來自客戶端的配置命令，然后推送給數據采集終端。所述數據采集終端包括浮標、水文數據采集單元、北斗通信定位單元和航標狀態采集及設置單元，所述浮標為水文數據采集單元、北斗通信定位單元和航標狀態采集及設置單元的載體，航標狀態采集及設置單元監測航標的工作狀態，并接收服務器的指令，實現對航標燈的亮滅周期、報警閾值進行設置，北斗通信定位單元為水文數據采集單元、航標狀態采集及設置單元與服務器的通信媒介。所述水文數據采集單元對水溫、水位、風速、風向、溫度、濕度、能見度、流速、流向多項指標采集與處理。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。所述航標狀態采集及設置單元包括參數采集電路和監控CPU，參數采集電路采集航標燈的工作電氣參數，經監控CPU發送給服務器，同時接收服務器對航標燈的亮滅周期、報警閾值等進行設置。所述浮標采用聚脲材料制作，浮體內部填充彈性閉孔泡沫。所述客戶端包括水文信息公布系統、水文信息預測系統和航標管理系統，水文信息公布系統用來公示采集到的水文數據信息，水文信息預測系統用來對采集的數據信息做數據預測，航標管理系統為監管部門提供航標的位置信息、電氣參數信息和航標參數的配置服務。所述服務器包括水文數據分析單元和航標數據管理單元，水文數據分析單元對未來數據進行預測，航標數據管理單元接收各數據采集終端發來的控制信息，并按照固定格式對數據進行組裝。本專利技術有如下積極效果:本專利技術系統可以為船舶提供導航和助航信息、為各涉海企事業單位提供海洋水文氣象信息。通過該系統，涉海主管單位還可以實現對航標智能化管理。【附圖說明】圖1為本專利技術【具體實施方式】的系統結構圖。【具體實施方式】下面對照附圖，通過對實施例的描述，本專利技術的【具體實施方式】如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領域技術人員對本專利技術的專利技術構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。本專利技術的主要思路是:本專利技術系統包括數據采集終端、服務器、通信模塊和客戶端，數據采集終端采集航道海域及附近海域的水文氣象數據，通信模塊是數據采集終端和服務器間的數據傳輸通道，服務器對數據采集終端傳送過來的數據進行分析處理并推送給客戶端，也接收來自客戶端的配置命令，然后推送給數據采集終端。數據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據，如溫度、濕度、能見度、流速、流向、風力和風向等，并將水文數據以及終端的位置信息、狀態信息發送到服務器。服務器為數據采集終端和客戶端服務，對數據采集終端發出的數據包進行解密和解包，將內容保存在數據庫中；將數據進行分析處理，對當前的數據進行分析，預測未來一段時間的氣象數據，并通過客戶端發布出當前的數據和未來一段時間的數據。同時接收來自于客戶端的指令，并推送到相應的數據采集終端。客戶端是用戶與系統進行交互的接口，為用戶提供海事監管、航標狀態監控和水文氣象信息發布等服務。數據采集終端、服務器端和客戶端相互協調工作，保證系統正常運行。數據采集終端包括浮標、水文數據采集單元、北斗通信定位單元和航標狀態采集及設置單元，浮標為水文數據采集單元、北斗通信定位單元和航標狀態采集及設置單元的載體，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)收發模塊具有導航定位和短報文通信功能，每次可以傳輸120個漢字或420個B⑶碼，用戶還可以通過本地串口對模塊進行配置。北斗通信定位單元實現了三個功能:1)獲得航標的精確定位信息，并發送信息到服務器；2)將水文氣象信息、航標電氣信息組裝成固定格式的數據包，并發送數據包到服務器；3)接收服務器發來的控制指令信息，并將控制指令轉發到航標狀態采集及設置單J L.ο航標狀態采集及設置單元包括參數采集電路和監控CPU，參數采集電路采集航標燈的工作電氣參數，經監控CPU發送給服務器，同時接收服務器對航標燈的亮滅周期、報警閾值等進行設置。浮標采用聚脲材料制作，浮體內部填充彈性閉孔泡沫。服務器包括水文數據分析單元和航標數據管理單元，水文數據分析單元通過聚類分析的方法建立基于流時間序列趨勢分析模型，研宄流速的變化規律，為船舶出海和海上監管部門的指揮調度提供決策支持。航標數據管理模塊具有兩個功能:1)接收各海域監控平臺發來的控制信息，并按照固定格式對數據進行組裝。組裝好的數據包按順序進入發送隊列，并依次被發送到北斗通信單元。2)為各海域監控平臺提供與航標電氣參數的數據轉發服務和通信接口，實現航標電氣信息的監測。客戶端包括水文信息公布系統、水文信息預測系統和航標管理系統，水文信息公布系統為海事監管部門提供航標附近海域的水深、水溫、氣溫、濕度、能見度等水溫氣象信息的實時監測服務。水文信息預測系統用來為用戶提供流數據、能見度等水文氣象信息的預測服務，預測周期為周和月。航標管理系統為監管部門提供航標的位置信息、電氣參數信息和航標參數的配置服務。上面結合附圖對本專利技術進行了示例性描述，顯然本專利技術具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本專利技術的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本專利技術的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本專利技術的保護范圍之內。【主權項】1.一種基于北斗的水文監測系統，其特征在于:包括數據采集終端、服務器、北斗通信定位單元和客戶端，所述數據采集終端采集航道海域及附近海域的水文氣象數據，北斗通信定位單元是數據采集終端和服務器間的數據傳輸通道，服務器對數據采集終端傳送過來的數據進行分析處理并推送給客戶端，也接收來自客戶端的配置命令，然后推送給數據采集終端。2.根據權利要求1所述的基于北斗的水文監測系統，其特征在于:所述數據采集終端包括浮標、水文數據采集單元、北斗通信定位單元和航標狀態采集及設置單元，所述浮標為水文數據采集單元、北斗通信定位單元和航標狀態采集及設置單元的載體，航標狀態采集及設置單元監測航標的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于北斗的水文監測系統，其特征在于：包括數據采集終端、服務器、北斗通信定位單元和客戶端，所述數據采集終端采集航道海域及附近海域的水文氣象數據，北斗通信定位單元是數據采集終端和服務器間的數據傳輸通道，服務器對數據采集終端傳送過來的數據進行分析處理并推送給客戶端，也接收來自客戶端的配置命令，然后推送給數據采集終端。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：宋琪，陳之典，王宇航，王威，夏森，趙偉，陳坤，朱倩，
申請(專利權)人：蕪湖航飛科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34