一种基于物联网的海洋环境突变预警系统
技术领域
本实用新型属于海洋环境监测技术领域，特别涉及一种基于物联网的海洋环境突变预警系统。
背景技术
海洋的占地球表面积的71％，海洋里含有丰富的医药资源、矿产资源和能源资源，同时海洋对于整个地球的生态平衡扮演着一个极其重要的角色。
21世纪是“海洋世纪”，在全球陆地资源日趋紧张和环境不断恶化的今天，世界各国纷纷将目光转向海洋。海洋环境复杂、多变、严酷，通过对海洋环境要素的监测，可以掌握海域中污染物的种类数量和浓度，污染物在海洋环境中的迁移转化规律，提高防治污染的技术和措施，为实现海洋环境保护监督管理科学化、定量化奠定基础。海洋环境突变情况的监测和预警对于沿海经济区的社会经济发展、海洋科学研究、海洋资源探索、减轻海洋环境灾害损失以及提高沿海的海上防御能力都有重大意义。
而目前大多数监测技术和方法还只是建立在取样分析的基础上，通过采样船行驶到目标区域对海水采样，然后送回实验室进行分析，并不能实现在线实时动态监测的目的。
发明内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于物联网的海洋环境突变预警系统，实现了远程全天候、实时的、全方位对海洋的各个参数的监测并对突发情况进行预警。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种基于物联网的海洋环境突变预警系统，其特征在于，包括卫星子系统、监测基站、海事监测船、远程监控中心、预警平台和智能终端，多个海事监测船以至少一个监测基站为中心组成一个监测单元，多个监测单元以至少一个远程监控中心为中心组成一个远程监测网；所述海事监测船将监测的海洋环境数据信息汇传至对应的监测基站，所述监测基站将海洋环境数据信息通过卫星子系统汇传至远程监控中心，所述远程监控中心将采集到的海洋环境数据信息分析统计后分别传输至预警平台和/或智能终端。
在上述的基于物联网的海洋环境突变预警系统中，每个监测单元中至少包括气象浮标、声学浮标和光学浮标中的一种，所述气象浮标、声学浮标或光学浮标均设有无线通讯模块。
在上述的基于物联网的海洋环境突变预警系统中，每个监测单元还包括大型浮标，所述大型浮标上挂载有多普勒声速仪，所述多普勒声速仪上设有无线通讯模块。
在上述的基于物联网的海洋环境突变预警系统中，所述卫星子系统包括通讯卫星、全球定位导航卫星和遥感卫星；所述通讯卫星用于和监测基站进行通讯；所述全球定位导航卫星用于通过 GPS信号为监测基站、海事监测船、远程监控中心、预警平台和智能终端提供定位或导航；所述遥感卫星包括气象卫星和海洋卫星，所述气象卫星用于搜集气象数据以构建全球性的气象监测网，所述海洋卫星用于搜集海洋资源及其环境信息。
在上述的基于物联网的海洋环境突变预警系统中，所述监测基站包括海岛基站和船舶基站，所述海岛基站或船舶基站上均设有GPS定位模块、无线通讯模块、视频采集模块和供电模块，所述供电模块为GPS定位模块、无线通讯模块、视频采集模块供电。
在上述的基于物联网的海洋环境突变预警系统中，所述供电模块包括蓄电池模块，所述蓄电池模块至少连接有波浪能发电模块、太阳能发电模块、风能发电模块中的一种。
在上述的基于物联网的海洋环境突变预警系统中，所述船舶基站上至少设有声呐设备、深度浮标、流速仪中的一种。
在上述的基于物联网的海洋环境突变预警系统中，所述海事监测船上挂载有实时潜标和/或深海潜标。
与现有技术相比，本基于物联网的海洋环境突变预警系统具有以下优点：本实用新型将物联网技术、GPS技术以及海洋能技术同时应用到海洋环境监测领域中。在各监测设备船上安装GPS 定位模块获得数据采集点地理位置信息，然后将采集点地理位置信息与该位置采集到的环境数据信息相匹配，一起汇总至对应的海岛基站和/或者船舶基站中进行存储和初步统计，之后再将海岛基站和/或者船舶基站中初步统计过的环境数据信息进一步汇传至远程监控中心进行存储、精确统计和分析处理，获取海洋环境突变预警信息，最终上传至预警平台或发送至智能终端，实现了远程全天候、实时的、全方位对海洋的各个参数的监测并对突发情况进行预警。
附图说明
图1是实施例一中基于物联网的海洋环境突变预警系统的原理框图。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
如图1所示，本基于物联网的海洋环境突变预警系统包括卫星子系统、监测基站、海事监测船、远程监控中心、预警平台和智能终端，多个海事监测船以至少一个监测基站为中心组成一个监测单元，多个监测单元以至少一个远程监控中心为中心组成一个远程监测网；海事监测船将监测的海洋环境数据信息汇传至对应的监测基站，监测基站将海洋环境数据信息通过卫星子系统汇传至远程监控中心，远程监控中心将采集到的海洋环境数据信息分析统计后分别传输至预警平台和/或智能终端。本实施例中，智能终端被定义为智能手机、平板电脑或者具有智能人机界面的电子装备。
具体的说，本实施例中的卫星子系统包括通讯卫星、全球定位导航卫星和遥感卫星。
通讯卫星用于和监测基站进行通讯，监测基站可以为固定基站或者移动基站，其中固定基站为海岛基站或者大型海洋油气平台，移动基站为船舶基站。每个监测基站上均设有GPS定位模块、无线通讯模块、视频采集模块和供电模块，供电模块为GPS定位模块、无线通讯模块、视频采集模块供电。供电模块包括蓄电池模块，蓄电池模块分别和波浪能发电模块、太阳能发电模块、风能发电模块连接。在本发明的其他实施例中，蓄电池模块能够根据实际需要或者环境限制分别选择波浪能发电模块、太阳能发电模块、风能发电模块中的一种或者两种连接。
船舶基站作为移动基站，其上还设有声呐设备、深度浮标和流速仪。其中声呐设备设置在船舶基站底部的前端。这种设计利用了船舶的移动优势，能够更加准确的对海洋环境进行探测。
全球定位导航卫星用于通过GPS信号为监测基站、海事监测船、远程监控中心、预警平台和智能终端提供定位或导航；在监测基站、海事监测船、远程监控中心、预警平台和智能终端上对应设有GPS模块，GPS模块通过GPS通信协议和全球定位导航卫星进行数据传输，实现实时定位。
遥感卫星包括气象卫星和海洋卫星，气象卫星用于搜集气象数据以构建全球性的气象监测网，海洋卫星用于搜集海洋资源及其环境信息。
在本实施例中，每个监测单元中的海事监测船上设置有海洋气象要素传感器、水文要素传感器、视频画面采集模块，海洋气象要素传感器、水文要素传感器、视频画面采集模块通过无线网将数据信息传输至对应的监测基站。其中，所述海洋气象要素传感器包括温湿度传感器、风速风向传感器和气压传感器。水文要素传感器包括水深传感器、水温传感器、水速传感器、盐度传感器、PH传感器和溶解氧传感器。
此外，每个监测单元还包括设置在海洋中的各类浮标,具体为: 气象浮标、声学浮标、光学浮标和大型浮标。气象浮标、声学浮标、光学浮标和大型浮标上均设有无线通讯模块。此外，大型浮标上挂载有多普勒声速仪，多普勒声速仪上设有无线通讯模块。各类浮标通过无线通讯模块和监测基站进行无线通讯，将采集的数据无线传输到监测基站汇总。
本实用新型的原理如下：
首先通过多个海事监测船、各类浮标对各自管辖区域的海洋环境数据进行采集，然后汇总到对应的监测基站，实现每个监控单元对海洋分区域性的环境数据的存储和初步统计。
然后将每个监控单元存储和统计过的分区域海洋环境数据汇传至远程监控中心进行存储、精确统计和对比分析，获得海洋环境突变预警信息。
最终通过物联网将海洋环境数据、对比分析结果及海洋环境突变预警信息传输至预警平台并实时发布在预警平台上，或将海洋环境数据、对比分析结果及海洋环境突变预警信息主动发送至沿海用户的智能终端上，从而保证海洋环境突变情况的实时预警，实现了监测数据的准确性、广泛性和实时性。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
