[实用新型]一种智能港口海洋环境实时监测系统

说明书

技术领域

本发明属于海洋环境监测、水上交通与通讯技术领域，具体涉及一种智能港口海洋环境实时监测系统。

背景技术

随着港口工程的发展，港口的通过能力越来越依赖于港区和航道水深指标。传统上，港区和航道水深的监测和预报，主要依靠人工观测数据与不定时对潮汐数据的采集，并根据人为经验对收集的数据进行分析从而预测水深状况。实际上，港口航道水深受多方面因素的综合影响，主要包括风、流、温度等。传统人工观测数据只是不定时的用些简易的仪器进行数据采集工作，并没有实时连续的进行监测，数据准确性、可靠性均比较差，数据不能为河流和其它气象因素引起的水位和水流变化提供准确参数依据。

目前港口繁忙、航行密集，港口安全迫切需要各类海洋环境支持，现有的观测主要局限于海洋潮位，在一些重要港口存在海洋潮流特别是随着船舶的大型号，和海港的外延，海洋环境已经成为重要的因素，广泛使用的X波段雷达能够获得港区的海面海浪和海流的状况，但是存在受干扰多，仅仅局限于表层的问题；

近年来海底观测系统得到了广泛的关注和技术研发的投入，实现了一些区域的海洋环境的监测，但应用范围局限不适合应用于港口的海洋环境监测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种智能港口海洋环境实时监测系统，该系统为座底式观测，其创造性的将电子载波通讯运用到海底观测领域，使用海底电缆进行数据交互,相比光电复合缆有更低的成本和更好的耐磨损等特点，且能实现多样化数据的采集、处理和控制，并集成设计一套海底观测平台和长期实时监测方案，保证了海洋环境因素监测的同时，实现了海底视频观测，降低了建设成本，易于推广和并网，为引航员提供可以实时将海洋环境数据融合到港口的监测和指挥系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种智能港口海洋环境实时监测系统，主要包括岸基系统、能源与数据传输系统、水下观测平台，其特征在于：所述岸基系统由供电系统、数据与图像处理存储系统和数据与图像远程通讯系统组成；所述能源与数据传输系统为海底电缆，采用电力载波通讯方式实现水下与水上的数据与视频信号的传输以及岸基系统对水下系统的控制；所述水下观测平台由中央控制舱和传感器、LED照明灯、摄像机组成，其中中央控制舱包括控制系统和密封桶，控制系统密封在密封桶内，内部由主控板、电力载波调制解调器、交换机和电源模块组成。

本发明的进一步的技术方案，所述的摄像头通过交换机与电力载波调制解调器相连，并通过电力载波调制解调器将视频信号加载到能源供应与信息传输系统传输至岸基系统；

本发明的进一步的技术方案，所述的电源模块与海底电缆相连接，负责将220V交流电源通过+220V/+12V AC/DC转换，输出+12V电压作为主控板输入；

所述的主控板中包括电源监控系统、电压分配电路、协议转换电路、串口、网口和集成电路板，电源监控系统、电压分配电路、协议转换电路、串口和网口集成在集成电路板上，串口与传感器和LED照明灯相连接，网口通过交换机与电力载波调制解调器相连接，串口和网口可根据实际需要增减，传感器经串口通过协议转换电路将数据进行协议转换后，通过网口和交换机，经由电力载波调制解调器将数据加载到能源与数据传输系统传输至岸基系统；

所述的电压分配电路主要为电压分配功能：对于+12V电压输入，根据各控制电路不同输入电压，分别进行+12V/+5V DC/DC处理器、+12V/+12V DC/DC摄像头及+12V/+12VDC/DC 和+12V/+15V DC/DC传感器输出转换；所述的电源监控系统主要包括处理器和电源监控电路，处理器通过协议转换电路经网口、交换机和电力载波调制解调器传送接收指令，实现各路电源电压监控及各路电源的启停控制。

本发明的进一步的技术方案，所述的供电系统由供电设备和海底电缆组成，其中供电设备包括直接利用220V市电和集成发电机组两种方式，通过海底电缆向水下观测平台输出 220V电源；所述的数据与图像远程通讯系统主要由远程服务器、网络通讯模块和交换机组成，负责接收下位机的连接、接收数据、向下位机发送返回信息和转发指令等网络通信；所述的数据与图像处理存储系统主要由交换机、工控机和电力载波调制解调器组成，负责解析数据并分类存储到数据库指定的数据表中，同时负责数据库中公用表记录的增、删、修改以及日志数据表的迁移、删除等维护工作；