近海生态环境监测系统的制作方法

1.本实用新型属于环境监测技术领域，具体涉及一种近海生态环境监测系统。


背景技术：

2.水产养殖在改善民生和增加农民收入方面扮演着重要角色。近海养殖水域的水质参数对养殖物的产量与质量起着非常重要的直接作用。同时生态环境气象因素对水产养殖也起到重要作用，一些气候条件对水产养殖物捕食和发育有着关键作用。
3.传统的近海生态环境监测有两种方式来监测，一是传统的人工巡查采样数据，二是安装摄像机，图像传到监控中心，再由人工来查看。
4.现有技术存在的缺点：
5.1)传统的人工巡查采样数据的方式，不仅存在因人为因素造成的误差，数据准确度低，还不可避免地造成了人力、物力的浪费，工作效率低下。
6.2)现有的监测系统大多仅仅依靠图像监测的方式，其系统实用性低，无法反应真实环境的实际情况，并且容易因为图像失真导致监测结果准确性低。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种近海生态环境监测系统，用于解决现有技术存在的数据准确度低、人力、物力浪费、工作效率低下以及系统实用性低的问题。
8.一种近海生态环境监测系统，包括监测中心、环境视频采集单元以及环境数据采集单元，监测中心分别与环境视频采集单元和环境数据采集单元通信连接，环境视频采集单元的采集侧和环境数据采集单元的采集侧均设置于近海生态保护区域的监测点处，且环境视频采集单元的中继侧和环境数据采集单元的中继侧均设置于中继点处。
9.本技术方案的有益效果为：
10.本实用新型提供了一种近海生态环境监测系统，使用环境视频采集单元和环境数据采集单元实时采集近海生态保护区域的数据和图像，并且发送至监测中心进行分析和处理，避免了人工巡查采样，减少了人力、物力浪费，提高了工作效率和系统的实用性，并且提高了数据的准确性。
11.进一步地，环境数据采集单元包括设置于中继点处的物联网中继设备，以及设置于监测点处的智能无线网关和传感器模块组，物联网中继设备与监测中心通信连接，智能无线网关通过第一无线通信模块与物联网中继设备通信连接，传感器模块组通过第二无线通信模块与智能无线网关通信连接。
12.进一步地，传感器模块组包括水质传感器、雨量传感器以及气象传感器，水质传感器、雨量传感器以及气象传感器均通过一个对应的第二无线通信模块分别与智能无线网关通信连接。
13.进一步地，物联网中继设备为lorawan设备，第一无线通信模块为lora通信模块，第二无线通信模块为zigbee通信模块。
14.上述技术方案的有益效果为：
15.采用物联网无线传输技术，具有在网络传输上长距离、低功耗、低成本、低延时的优点，大大提高了网络传送效率。
16.进一步地，还包括设置于近海生态保护区域的监测点处的光伏发电单元，光伏发电单元包括光伏发电板、电源模块以及电源控制模块，电源模块的电源输出端分别与光伏发电板、电源控制模块、环境视频采集单元以及环境数据采集单元电连接，电源控制模块的信号输入端分别与光伏发电板、电源模块、环境视频采集单元的采集侧以及环境数据采集单元的采集侧电连接。
17.进一步地，电源控制模块包括智能控制器、显示屏、第一电压检测电路、第二电压检测电路以及电流检测电路，智能控制器与显示屏通信连接，且智能控制器的信号输入端分别与第一电压检测电路的信号输出端、第二电压检测电路的信号输出端以及电流检测电路的信号输出端电连接，第一电压检测电路的信号输入端与电源模块的信号检测端电连接，第二电压检测电路的信号输入端与光伏发电板的信号检测端电连接，电流检测电路的信号输入端分别与环境视频采集单元的采集侧的信号检测端和环境数据采集单元的采集侧的信号检测端电连接。
18.上述技术方案的有益效果为：
19.采用光伏发电为系统持续供电，避免了恶劣环境下断电或无电的情况，保证了系统的采集端的正常工作，进一步提高了系统的实用性。
20.进一步地，中继点处设置有网络路由器，环境视频采集单元的中继侧和环境数据采集单元的中继侧均通过网络路由器与监测中心通信连接。
21.进一步地，监测中心包括数据服务器和监测外设，数据服务器与监测外设连接，且数据服务器通过互联网分别与环境视频采集单元和环境数据采集单元通信连接。
22.进一步地，环境视频采集单元包括摄像机和无线图像传输设备，设置于监测点处的摄像机与设置于监测点处的无线图像传输设备的发射机通信连接，设置于中继点处的无线图像传输设备的接收机与监测中心通信连接，无线图像传输设备的发射机与接收机通信连接。
23.进一步地，摄像机为热成像网络摄像机。
24.上述技术方案的有益效果为：
25.热成像网络摄像机采用cofdm调制解调技术，在网络传输上具有高速率、低延时的优点，大大提高了网络传送效率。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为实施例1中近海生态环境监测系统的结构框图。
具体实施方式
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本实用新型作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.实施例1：
30.如图1所示，一种近海生态环境监测系统，包括监测中心、环境视频采集单元以及环境数据采集单元，监测中心分别与环境视频采集单元和环境数据采集单元通信连接，环境视频采集单元的采集侧和环境数据采集单元的采集侧均设置于近海生态保护区域的监测点处，且环境视频采集单元的中继侧和环境数据采集单元的中继侧均设置于中继点处。
31.工作原理：
32.环境视频采集单元的采集侧和环境数据采集单元的采集侧采集近海生态保护区域的监测点处的生态环境数据，传输至中继点的中继侧，实现了远距离的数据采集，并且将采集的数据通过互联网发送至监测中心进行分析和处理，实现了近海生态保护区域的生态环境监测。
33.本技术方案的有益效果为：
34.本实用新型提供了一种近海生态环境监测系统，使用环境视频采集单元和环境数据采集单元实时采集近海生态保护区域的数据和图像，并且发送至监测中心进行分析和处理，避免了人工巡查采样，减少了人力、物力浪费，提高了工作效率和系统的实用性，并且提高了数据的准确性。
35.作为优选，环境数据采集单元包括设置于中继点处的物联网中继设备，以及设置于监测点处的智能无线网关和传感器模块组，物联网中继设备与监测中心通信连接，智能无线网关通过第一无线通信模块与物联网中继设备通信连接，传感器模块组通过第二无线通信模块与智能无线网关通信连接。
36.作为优选，传感器模块组包括水质传感器、雨量传感器以及气象传感器，水质传感器、雨量传感器以及气象传感器均通过一个对应的第二无线通信模块分别与智能无线网关通信连接。
37.作为优选，物联网中继设备为lorawan设备，第一无线通信模块为lora通信模块，第二无线通信模块为zigbee通信模块。
38.工作原理：
39.传感器模块组采集近海生态保护区域的水质数据、雨量数据以及气象数据，通过第二无线通信模块传输至具体型号为dems8000的智能无线网关，zigbee通信模块避免了采用4g/nb-iot无线数据传输方式，数据传输不通过运营商网络，减少了流量费用，并且智能无线网关通过lora通信模块将水质数据、雨量数据以及气象数据发送至lorawan设备，再由lorawan设备上传至监测中心。
40.上述技术方案的有益效果为：
41.采用物联网无线传输技术，具有在网络传输上长距离、低功耗、低成本、低延时的优点，大大提高了网络传送效率。
42.作为优选，还包括设置于近海生态保护区域的监测点处的光伏发电单元，光伏发
电单元包括光伏发电板、电源模块以及电源控制模块，电源模块的电源输出端分别与光伏发电板、电源控制模块、环境视频采集单元以及环境数据采集单元电连接，电源控制模块的信号输入端分别与光伏发电板、电源模块、环境视频采集单元的采集侧以及环境数据采集单元的采集侧电连接。
43.作为优选，电源控制模块包括智能控制器、显示屏、第一电压检测电路、第二电压检测电路以及电流检测电路，智能控制器与显示屏通信连接，且智能控制器的信号输入端分别与第一电压检测电路的信号输出端、第二电压检测电路的信号输出端以及电流检测电路的信号输出端电连接，第一电压检测电路的信号输入端与电源模块的信号检测端电连接，第二电压检测电路的信号输入端与光伏发电板的信号检测端电连接，电流检测电路的信号输入端分别与环境视频采集单元的采集侧的信号检测端和环境数据采集单元的采集侧的信号检测端电连接。
44.工作原理：
45.光伏发电板进行光伏发电为电源模块充电，电源模块为监测点的设备供电，电源控制模块检测光伏发电单元的工作情况，第一电压检测电路检测电源模块的电压情况，第二电压检测电路检测光伏发电板的电压情况，电流检测电路检测摄像机和智能无线网关的电流情况，实现了光伏发电单元的自主检测，保证了光伏发电单元的正常工作，电源模块为3块12v60ah的a级三元锂电池，本实施例包括3块技术规格为：峰值电流5.56ah、输出功率100w、电压21v、铝框架的光伏发电板，显示屏为智能大屏led显示，可对三元锂电池电压充足/欠压状态、摄像机和智能无线网关的供电输出和太阳能光伏板的工作状态进行数字化显示，便于工作人员进行查看。
46.上述技术方案的有益效果为：
47.采用光伏发电为系统持续供电，避免了恶劣环境下断电或无电的情况，保证了系统的采集端的正常工作，进一步提高了系统的实用性。
48.作为优选，中继点处设置有网络路由器，环境视频采集单元的中继侧和环境数据采集单元的中继侧均通过网络路由器与监测中心通信连接。
49.本实施例中，网络路由器具备nat地址转换功能，通过互联网与监测中心连接。
50.作为优选，监测中心包括数据服务器和监测外设，数据服务器与监测外设连接，且数据服务器通过互联网分别与环境视频采集单元和环境数据采集单元通信连接。
51.本实施例中，数据服务器为sr158-1u机架企业级主机服务器，接收无线图像传输设备和lorawan设备的连接与数据上传，并且对摄像机进行远程配置，对非规定时间内的异常情况(人员违规越界、烟火等)进行异常图片抓拍，支持实时视频查看和近海生态保护区域异常(气候、雨量、水质、人员异常行为等)的告警闭环管理。
52.作为优选，环境视频采集单元包括摄像机和无线图像传输设备，设置于监测点处的摄像机与设置于监测点处的无线图像传输设备的发射机通信连接，设置于中继点处的无线图像传输设备的接收机与监测中心通信连接，无线图像传输设备的发射机与接收机通信连接，摄像机为热成像网络摄像机。
53.工作原理：
54.摄像机将采集的生态环境视频传输至无线图像传输设备，无线图像传输设备采用cofdm调制解调技术，信道容量大，支持fhd实时视频传输，绕射性能好，抗多径衰老能力强，
适合高速移动的实时视频传输，设备功耗仅2w，最远可达15km，分为发射机和接收机，实现了远距离的视频数据传输，并且接收机通过网络路由器将图像上传至监测中心。
55.上述技术方案的有益效果为：
56.热成像网络摄像机采用cofdm调制解调技术，在网络传输上具有高速率、低延时的优点，大大提高了网络传送效率。
57.本实用新型不局限于上述可选的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其它各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。