[发明专利]一种高密度移动监测系统

说明书

本发明涉及一种高密度移动监测系统，包括航行控制器及分别与航行控制器连接的协议转换电路模块、电调、船载数传模块、接收机，协议转换电路模块连接一个以上航行传感器，船载数传模块连接水质监测探头，船载数传模块与地面数传模块无线连接，地面数传模块连接平板电脑控制器，平板电脑控制器连接遥控器，平板电脑连接船载数字图传模块，船载数字图传模块连接一个以上图像采集设备，接收机通过无线网络无线连接遥控器。本发明采用协议转换电路模块，多协议转换NMEA0183国际通用定位协议的转换模块。实现不同航行传感器的标准协议融合，可以不更改升级控制系统CPU和控制程序，无限扩展航行传感器种类。

技术领域

本发明属于环保领域，涉及内河流域、湖泊、水库水域环境下的环保水质监测、多参数水质大数据的连续采集和分析技术，尤其是一种高密度移动监测系统。

背景技术

当前市面上的环保无人船主要为遥控或半自动航线控制的无人船，所搭载的GPS定位系统、声呐探测装置、高频雷达都采用独自的协议，需要无人船航控系统开发大量冗余的协议通道和算法融合，导致航控系统和地面站系统复核大，通信感知融合难度大，每次接入新的航行传感器都需要重新开发控制系统软件和地面站数据显示。在水环境参数采集部分，因为各种传感器的协议不同，也要从新编译融合所有搭载的探头协议进行统一后再进行采集和传输。大部分的环保无人船还只是采集水样，一小部分搭载了简易的多参数探头，不能满足目前水环境保护工作的需要，而且在数据传输方面，基本都使用的是搭载了SIM卡依赖通信运营商网络的RTU将数据通过2G或者4G网络发送到云平台服务器。在大面积水域作业时因没有运营商网络信号造成数据无法收集传输。且目前传感器数据采集频率低最快值达到了每分钟采集1次，而在无人船的高航速下，1分钟的采样间隔距离至少为120米，造成数据采样过于稀疏。降低航速的话又造成了采样效率低，作业时间超长。无人船目前尚未有能实现高光谱和紫外可见光数据采集分析的功能，可采集的环境数据不全，无法全面覆盖水环境管理需要，夜间缺乏红外设备，不能夜间巡查取证。在针对大型运输船舶排放超标的取证作业中需要人工遥控追踪，无法锁定违法嫌疑船只进行自动跟踪取证。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种高密度移动监测系统，实现了无人船智能传感器的标准化接入，可以不断升级无人船的感知系统，提高无人船的智能水平。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种高密度移动监测系统，包括航行控制器及分别与航行控制器连接的协议转换电路模块、电调、船载数传模块、接收机，协议转换电路模块连接一个以上航行传感器，船载数传模块连接水质监测探头，船载数传模块与地面数传模块无线连接，地面数传模块连接平板电脑控制器，平板电脑控制器连接遥控器，平板电脑连接船载数字图传模块，船载数字图传模块连接一个以上图像采集设备，接收机通过无线网络无线连接遥控器。

而且，协议转换电路模块将不同航行传感器的接口协议统一转换成NMEA0183协议标准接入航行控制器。

而且，所述的航行传感器为GPS定位系统、声呐探测装置、高频雷达、深度传感器、RTK。

而且，协议转换电路模块将水质传感器协议统一转换成MODEBUS标准协议接入数据采集和传输系统。

而且，接收机控制多路MOS开关，电池通过多路MOS开关给各个设备供电。

而且，所述的图像采集设备为红外相机、高光谱相机、多光谱相机、变焦相机。

而且，在水质监测探头内增加紫外可见光实时采集和分析模块。

而且，航行控制器单片机内嵌视觉定位追踪算法，通过图像采集设备捕捉图像，在追踪过程中通过水质传感器、对船舶的排放气体和尾流液体进行在线采集分析取证。

而且，所述高密度移动监测系统安装在无人船上。

而且，所述协议转换电路模块的单片机采用STC单片机。