一種水下無線傳感器節(jié)點(diǎn)布放回收系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水下監(jiān)測(cè)裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種水下無線傳感器節(jié)點(diǎn)布放回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對(duì)海洋資源的開發(fā)以及水產(chǎn)品養(yǎng)殖技術(shù)的不斷發(fā)展，人們需要在水下布放眾多設(shè)備以對(duì)水下環(huán)境以及水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，因此，如何對(duì)水下設(shè)備進(jìn)行有效地布放或回收并同時(shí)完成水質(zhì)及水下環(huán)境檢測(cè)，是相關(guān)行業(yè)亟待解決的技術(shù)問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于一種成本低廉、靈活性強(qiáng)、數(shù)據(jù)檢測(cè)準(zhǔn)確的水下無線傳感器節(jié)點(diǎn)布放回收系統(tǒng)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種水下無線傳感器節(jié)點(diǎn)布放回收系統(tǒng)，它包括通過以太網(wǎng)與遠(yuǎn)程監(jiān)控終端相連的本地監(jiān)控終端、若干個(gè)通過RS232串口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖镜乇O(jiān)控終端的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器以及若干個(gè)被布置于被監(jiān)測(cè)水域內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)，每個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器通過一無線接收模塊連接有若干個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)；
[0006]所述傳感器節(jié)點(diǎn)包括浮標(biāo)、設(shè)置于浮標(biāo)上的包塑鋼纜和無線發(fā)射模塊、封裝于浮標(biāo)內(nèi)的感應(yīng)耦合數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器和數(shù)據(jù)采集板以及以耦合感應(yīng)的方式掛裝于包塑鋼纜上的溫壓傳感器、溫鹽深儀和聲學(xué)多普勒流速剖面儀;所述感應(yīng)耦合數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器通過包塑鋼纜提取溫壓傳感器、溫鹽深儀和聲學(xué)多普勒流速剖面儀所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)通過RS232串口輸出至數(shù)據(jù)采集板，所述數(shù)據(jù)采集板將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后通過無線發(fā)射模塊和無線接收模塊發(fā)送至對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器內(nèi)；
[0007]所述浮標(biāo)內(nèi)封裝有用于向傳感器節(jié)點(diǎn)供電的儲(chǔ)能電池和用于對(duì)浮標(biāo)進(jìn)行定位跟蹤并與數(shù)據(jù)采集板相連的GPS定位模塊，所述浮標(biāo)的表面設(shè)置有與儲(chǔ)能電池電性連接的太陽能娃晶板。
[0008]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集板包括通過RS232串口分別與感應(yīng)耦合數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器及無線發(fā)射模塊相連的STM32系列的微控制器以及與微控制器相連以用于對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行臨時(shí)存儲(chǔ)的Flash存儲(chǔ)器。
[0009]優(yōu)選地，所述浮標(biāo)包括彈性護(hù)體以及相對(duì)拼裝的頂殼和底殼，所述彈性護(hù)體包覆于頂殼和底殼相銜接的位置，所述底殼內(nèi)設(shè)置有平衡載重；
[0010]所述包塑鋼纜、感應(yīng)耦合數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器、數(shù)據(jù)采集卡和儲(chǔ)能電池均封裝于底殼內(nèi)，所述溫壓傳感器、溫鹽深儀和聲學(xué)多普勒流速剖面儀均鑲嵌于底殼上，所述無線發(fā)射模塊裝設(shè)于頂殼內(nèi)，所述太陽能硅晶板嵌裝于頂殼的表面。
[0011 ]優(yōu)選地，所述無線發(fā)射模塊和無線接收模塊均為FGR2系列工業(yè)電臺(tái)。
[0012]由于采用了上述方案，本實(shí)用新型利用浮標(biāo)將各檢測(cè)元器件集成為一體并通過感應(yīng)耦合的方式實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸并最終以無線通信的方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋O(jiān)控終端，通過GPS定位模塊可對(duì)浮標(biāo)實(shí)時(shí)的跟蹤，便于對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)的回收，或者根據(jù)被監(jiān)測(cè)水域的情況對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行布放;其成本低廉、性能穩(wěn)定、布置靈活，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和市場(chǎng)推廣價(jià)值。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的系統(tǒng)原理框圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的傳感器節(jié)點(diǎn)的原理框圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的浮標(biāo)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0017]如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種水下無線傳感器節(jié)點(diǎn)布放回收系統(tǒng)，它包括通過以太網(wǎng)與遠(yuǎn)程監(jiān)控終端a相連的本地監(jiān)控終端b、若干個(gè)通過RS232串口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖镜乇O(jiān)控終端b的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器c以及若干個(gè)被布置于被監(jiān)測(cè)水域內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)d，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器c均通過一無線接收模塊e連接有若干個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)d;其中，傳感器節(jié)點(diǎn)d包括浮標(biāo)、設(shè)置于浮標(biāo)上的包塑鋼纜1和無線發(fā)射模塊2、封裝于浮標(biāo)內(nèi)的感應(yīng)耦合數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器3和數(shù)據(jù)采集板4以及以耦合感應(yīng)的方式掛裝于包塑鋼纜1上的溫壓傳感器5、溫鹽深儀6和聲學(xué)多普勒流速剖面儀7;感應(yīng)耦合數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器3通過包塑鋼纜1提取溫壓傳感器5、溫鹽深儀6和聲學(xué)多普勒流速剖面儀7所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)通過RS232串口輸出至數(shù)據(jù)采集板4，數(shù)據(jù)采集板4再將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后通過無線發(fā)射模塊2和無線接收模塊e發(fā)送至對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器c內(nèi)；同時(shí)在浮標(biāo)內(nèi)還封裝有用于向傳感器節(jié)點(diǎn)d內(nèi)的各個(gè)用電部件進(jìn)行供電的儲(chǔ)能電池8和用于對(duì)浮標(biāo)進(jìn)行定位跟蹤并與數(shù)據(jù)采集板4相連的GPS定位模塊9，并且浮標(biāo)的表面設(shè)置有與儲(chǔ)能電池8電性連接的太陽能硅晶板10。
[0018]以此，利用浮標(biāo)將各檢測(cè)元器件集成為一體并通過感應(yīng)耦合的方式實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸并最終以無線通信的方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋O(jiān)控終端，各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)d采用能量自己的方式則可靈活的布置于被監(jiān)測(cè)的水域內(nèi)，減少繁瑣的線路布置，為水環(huán)境以及水質(zhì)的監(jiān)測(cè)提供了良好的硬件基礎(chǔ);通過通過GPS定位模塊9可對(duì)浮標(biāo)(即各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)d)實(shí)時(shí)的跟蹤，便于對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)d的回收，或者根據(jù)被監(jiān)測(cè)水域的情況對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)d進(jìn)行布放。
[0019]為保證整個(gè)系統(tǒng)的性能，提高數(shù)據(jù)處理的精度，本實(shí)施例的數(shù)據(jù)采集板4包括通過RS232串口分別與感應(yīng)耦合數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器3及無線發(fā)射模塊2相連的STM32系列的微控制器41以及與微控制器41相連以用于對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行臨時(shí)存儲(chǔ)的Flash存儲(chǔ)器42。
[0020]為優(yōu)化整個(gè)浮標(biāo)的結(jié)構(gòu)，保證各傳感器節(jié)點(diǎn)d的性能，本實(shí)施例的浮標(biāo)包括彈性護(hù)體11以及相對(duì)拼裝的頂殼12和底殼13，彈性護(hù)體11包覆于頂殼12和底殼13相銜接的位置，同時(shí)在底殼13內(nèi)設(shè)置有平衡載重14;而包塑鋼纜1、感應(yīng)耦合數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器3、數(shù)據(jù)采集卡4和儲(chǔ)能電池8均封裝于底殼13內(nèi)，溫壓傳感器5、溫鹽深儀6和聲學(xué)多普勒流速剖面儀7均鑲嵌于底殼13上，無線發(fā)射模塊2裝設(shè)于頂殼12內(nèi)，太陽能硅晶板10嵌裝于頂殼的表面。從而使浮標(biāo)能夠穩(wěn)定的漂浮在水面上或者水下，利用各個(gè)檢測(cè)儀器來檢測(cè)水下環(huán)境或水質(zhì)，通過太陽能娃晶板10采集光能從而實(shí)現(xiàn)能量自給。
[0021]為保證通信的順暢性，本實(shí)施例的無線發(fā)射模塊2和無線接收模塊e均采用FGR2系列的900兆赫茲的工業(yè)電臺(tái)。
[0022]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水下無線傳感器節(jié)點(diǎn)布放回收系統(tǒng)，其特征在于:它包括通過以太網(wǎng)與遠(yuǎn)程監(jiān)控終端相連的本地監(jiān)控終端、若干個(gè)通過RS232串口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖镜乇O(jiān)控終端的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器以及若干個(gè)被布置于被監(jiān)測(cè)水域內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)，每個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器通過一無線接收模塊連接有若干個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)； 所述傳感器節(jié)點(diǎn)包括浮標(biāo)、設(shè)置于浮標(biāo)上的包塑鋼纜和無線發(fā)射模塊、封裝于浮標(biāo)內(nèi)的感應(yīng)耦合數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器和數(shù)據(jù)采集板以及以耦合感應(yīng)的方式掛裝于包塑鋼纜上的溫壓傳感器、溫鹽深儀和聲學(xué)多普勒流速剖面儀;所述感應(yīng)耦合數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器通過包塑鋼纜提取溫壓傳感器、溫鹽深儀和聲學(xué)多普勒流速剖面儀所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)通過RS232串口輸出至數(shù)據(jù)采集板，所述數(shù)據(jù)采集板將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后通過無線發(fā)射模塊和無線接收模塊發(fā)送至對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器內(nèi)； 所述浮標(biāo)內(nèi)還封裝有用于向傳感器節(jié)點(diǎn)供電的儲(chǔ)能電池和用于對(duì)浮標(biāo)進(jìn)行定位跟蹤并與數(shù)據(jù)采集板相連的GPS定位模塊，所述浮標(biāo)的表面設(shè)置有與儲(chǔ)能電池電性連接的太陽能娃晶板。2.如權(quán)利要求1所述的一種水下無線傳感器節(jié)點(diǎn)布放回收系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集板包括通過RS232串口分別與感應(yīng)耦合數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器及無線發(fā)射模塊相連的STM32系列的微控制器以及與微控制器相連以用于對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行臨時(shí)存儲(chǔ)的Flash存儲(chǔ)器。3.如權(quán)利要求2所述的一種水下無線傳感器節(jié)點(diǎn)布放回收系統(tǒng)，其特征在于:所述浮標(biāo)包括彈性護(hù)體以及相對(duì)拼裝的頂殼和底殼，所述彈性護(hù)體包覆于頂殼和底殼相銜接的位置，所述底殼內(nèi)設(shè)置有平衡載重； 所述包塑鋼纜、感應(yīng)耦合數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器、數(shù)據(jù)采集卡和儲(chǔ)能電池均封裝于底殼內(nèi)，所述溫壓傳感器、溫鹽深儀和聲學(xué)多普勒流速剖面儀均鑲嵌于底殼上，所述無線發(fā)射模塊裝設(shè)于頂殼內(nèi)，所述太陽能硅晶板嵌裝于頂殼的表面。4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種水下無線傳感器節(jié)點(diǎn)布放回收系統(tǒng)，其特征在于:所述無線發(fā)射模塊和無線接收模塊均為FGR2系列工業(yè)電臺(tái)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及水下監(jiān)測(cè)裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種水下無線傳感器節(jié)點(diǎn)布放回收系統(tǒng)。它包括傳感器節(jié)點(diǎn)；傳感器節(jié)點(diǎn)包括浮標(biāo)、設(shè)置于浮標(biāo)上的包塑鋼纜和無線發(fā)射模塊、封裝于浮標(biāo)內(nèi)的感應(yīng)耦合數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器和數(shù)據(jù)采集板以及以耦合感應(yīng)的方式掛裝于包塑鋼纜上的溫壓傳感器、溫鹽深儀和聲學(xué)多普勒流速剖面儀；浮標(biāo)內(nèi)還封裝有儲(chǔ)能電池和GPS定位模塊，浮標(biāo)的表面設(shè)置有太陽能硅晶板。本實(shí)用新型利用浮標(biāo)將各檢測(cè)元器件集成為一體并通過感應(yīng)耦合的方式實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸并最終以無線通信的方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋O(jiān)控終端，通過GPS定位模塊可對(duì)浮標(biāo)實(shí)時(shí)的跟蹤，便于對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)的回收，或者根據(jù)被監(jiān)測(cè)水域的情況對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行布放。
【IPC分類】H04W84/18, G08C17/02
【公開號(hào)】CN205080739
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520883315
【發(fā)明人】王建平, 孔德川, 左現(xiàn)剛, 蘇林猛
【申請(qǐng)人】河南科技學(xué)院
【公開日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年11月9日