潮位气象一体式无人值守观测系统的制作方法

本实用新型涉及潮位气象检测领域，特别是一种潮位气象一体式无人值守观测系统。

背景技术：

随着全国沿海省市海洋观测预报、防灾减灾业务的不断发展，沿海各级观测预报机构对潮位气象一体式无人值守观测系统的建设需求也在不断增加。传统验潮井与之相比，造价高、选址征地条件限制多和建设施工周期长，无法满足沿岸迅速增加的观测需求。

我国现在有众多的码头，港口，无人岛与海上平台以及重点江河湖泊水域等位置，因地理条件较为艰苦，或因供电难度较大等原因，加上对实时现场天气信息的需要日益增长，现亟需一种解决供电和安装简便的无人值守站点的潮位气象测量系统。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种潮位气象一体式无人值守观测系统，能够实时获取数据信息，安装简便，占地较少，安全性能好，环保可持续供电，维护方便。优选的方案中，能够根据需求选用不同的组件实现不同的功能。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种潮位气象一体式无人值守观测系统，基座上设有通用底座，通用底座上设有潮位传感器和气象传感器，气象传感器与气象采集器电连接，潮位传感器和气象采集器与数据处理与存储模块电连接，

数据处理与存储模块与传输通信装置电连接，传输通信装置与远程显示与控制模块无线或有线连接；

蓄电池提供电源。

优选的方案中，还设有太阳能面板，太阳能面板与蓄电池电连接。

优选的方案中，还设有风力发电装置，风力发电装置与蓄电池电连接。

优选的方案中，所述的潮位传感器为高频微波雷达。

优选的方案中，所述的气象传感器包括风速风向传感器、降雨量收集器、压强传感器、温度和湿度传感器中的一种和多种的组合。

优选的方案中，所述的降雨量收集器中，收集筒的底部设有电磁阀，电磁阀默认为关闭状态，电磁阀的通道与收集筒连通，在收集筒设有液位传感器，电磁阀和液位传感器与气象采集器电连接。

优选的方案中，所述的液位传感器为浮球式液位传感器、电容式液位传感器、激光液位传感器或超声液位传感器。

优选的方案中，所述的液位传感器中，透明的连通管与收集筒的底部连通，连通管的顶部向下弯折后开放，在连通管的外壁设有刻度，在连通管的一侧设有图像采集头，图像采集头与气象采集器电连接。

优选的方案中，通用底座上设有通用的安装接口，包括螺孔、螺纹管或榫卯接头。

本实用新型提供的一种潮位气象一体式无人值守观测系统，具有以下有益效果：

1、采用K波段高频微波雷达作为潮位传感器，微波雷达频率为26GHz，利用雷达天线发射窄脉冲雷达信号到海面，通过接收和分析海面的回波信号，获取所测海域内的潮位信息，数据更新率可达1次/分钟，精度1cm。检测效率高，数据更新快，且检测数据的准确度更高。

2、数据处理与存储模块采用微型工业控制计算机，win7版操作系统，具有处理数据快，功耗低，体积小，易于安装配置等优点，通用性强，适用于各种复杂的现场环境。

3、本实用新型的数据处理系统软件是自主研发的海洋环境监测软件，功能多，兼容性好，稳定性强。

4、传输通信装置采用无线网络进行传输，可以进行远程控制，远程收取数据，无需人工观测与收取数据，并且还可以在不同的网络情况下工作，如GSM/GPRS/EDGE/WCDMA/HSDPA/HSUPA/HSPA+CDMA2000/3G/4G等。

5、能够在远端根据需求，利用数据处理与存储模块直接将监测到的潮位气象数据进行相应的报表格式、数据曲线和导出模式统计和编辑。

6、整个系统的采用太阳能或风能供电，降低了能源消耗，同时能够监测系统的实现全天时、全天候不间断工作。

7、本实用新型的潮位和气象的数据信息可实时在远程显示器上显示。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的结构框图。

图2为本实用新型结构示意图。

图3为本实用新型中降雨量收集器的优选结构示意图。

图中：太阳能面板1，潮位传感器2，压强传感器3，降雨量收集器4，收集筒41，连通管42，电磁阀43，图像采集头44，传输通信装置5，远程显示与控制模块6，通用底座7，基座8，数据处理与存储模块9，蓄电池10。

具体实施方式

如图1~2中，一种潮位气象一体式无人值守观测系统，基座8上设有通用底座7，通用底座7上设有潮位传感器2和气象传感器，气象传感器与气象采集器电通过信号线连接，潮位传感器2和气象采集器与数据处理与存储模块9通过串口电连接，

数据处理与存储模块9与传输通信装置5通过串口电连接，传输通信装置5与远程显示与控制模块6通过无线或有线光纤方式连接，无线方式适用GSM、GPRS、EDGE、WCDMA、HSDPA、HSUPA、HSPA+CDMA2000、3G、4G、4G+等网络制式；

蓄电池10为以上的部件提供电源。传输通信装置5中包括信号发送和接收装置，通过传输通信装置5将数据在远程显示与控制模块6与数据处理与存储模块9之间双向传递。在远程显示与控制模块6上安装有海洋环境监测软件，接收潮位气象的原始数据，并集成分析处理潮位气象的原始数据。

优选的方案如图2中，还设有太阳能面板1，太阳能面板1与蓄电池10电连接。在太阳能面板1设有控制装置，控制装置将转换后的电能储存在蓄电池10中。在光照强度好的情况下可以将太阳能转化为化学能能存储在现场的蓄电池中，等到晚上或阴雨天气时，又将蓄电池中的化学能转化为电能供现场设备使用，故整套设备可以全天时、全天候不间断工作。

优选的方案中，还设有风力发电装置，风力发电装置与蓄电池10电连接。风力发电装置能够全天候不间断工作。风力发电装置图中未示出，根据现场环境，可以同时设置风力发电装置和太阳能发电装置，以提高能量收集效率。

优选的方案中，所述的潮位传感器2为高频微波雷达。型号为K波段高频微波雷达，微波雷达频率为26GHz，该潮位传感器2的观测精度为1cm。

优选的方案中，所述的气象传感器包括风速风向传感器、降雨量收集器4、压强传感器3、温度和湿度传感器中的一种和多种的组合，参见图2。其中风速风向传感器未示出，风速风向传感器包括一叶轮，叶轮安装在一可转动的数轴上，通过转速传感器和绝对值编码器，检测风速和风向。温度和湿度传感器和压强传感器3为市售的产品。降雨量收集器4为发明人改进的产品，以适应无人值守的工况。

优选的方案中如图2，所述的降雨量收集器4中，收集筒41的底部设有电磁阀43，电磁阀43默认为关闭状态，电磁阀43的通道与收集筒41连通，在收集筒41设有液位传感器，电磁阀43和液位传感器与气象采集器电连接。设置的电磁阀43能够在数据处理与存储模块9或者远程显示与控制模块6的控制下，每过一段时间开启电磁阀43，使收集筒41内的雨水排空，从而再次测量单位时间内的降雨量。

优选的方案中，所述的液位传感器为浮球式液位传感器、电容式液位传感器、激光液位传感器或超声液位传感器。

优选的方案如图3中，上述的传感器在无人值守工况下，均存在一些问题，不够可靠，在优选的方案中，所述的液位传感器中，透明的连通管42与收集筒41的底部连通，连通管42的顶部向下弯折后开放，在连通管42的外壁设有刻度，在连通管42的一侧设有图像采集头44，图像采集头44与气象采集器电连接。由此结构，直接通过图像采集头44观测连通管42中的水位，从而得出准确的降雨量。进一步优选的，在数据处理与存储模块9中设置有图像识别软件，能够将图像数据直接识别为降雨量数据，从而提高智能化水平，减小数据包的体积。

优选的方案中，通用底座7上设有通用的安装接口，包括螺孔、螺纹管或榫卯接头。使用时，能够根据不同的工况和任务，选择安装不同的传感器，从而提高适应能力。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。