基于北斗卫星的海洋水文实时监测系统探讨

基于北斗卫星的海洋水文实时监测系统探讨

程海迅

中交第一航务工程勘察设计院有限公司 天津 300222

摘要：海洋水文实时监控系统的应用对于海洋水文信息管理以及海洋工程监测都有重要的作用。本文主要研究北斗卫星技术应用下的海洋水文实施检测系统设计应用，文章中简要阐述了海洋水文实时监控系统的设计背景，并对其监测系统的总体设计以及系统应用进行实际的分析。

关键字：北斗卫星；海洋水文；实时监测

海洋领域开发是当前国家建设的重要工作内容，其对于海洋科技、能源领域、灾害预防以及天气分析多方面工作有关键的作用。而为了促进航洋领域技术发展，当前技术人员提出建立海洋水文实时监测系统，通过实时监测系统的设计应用，能够完成海洋水文信息的自动、实时以及精准采集，并完成数据的合理应用。而在其系统设计过程中，应用我国自主研发的北斗卫星及其技术，可以实现空间信息信号的精准采集，对于海洋水文实时监测系统的整体工作运行也有重要的作用。

1.海洋水文实时监测系统的设计研发背景

海洋水文实施检测系统设计主要是针对海洋水文信息进行采集和数据管理。在当前社会发展过程中，海洋是社会开发的主要目标，广阔无垠的大海中蕴含了大量生产生活中所需要的资源，同时对于人类的进步也有积极的影响。在此大背景下，研究海洋、海洋技术以及海洋水文是海洋科技的研究方向，而海洋水文实时监测系统正是对海洋相关数据进行整体采集，确保技术应用更加合理。另外，海洋保护中也要求对海洋数据进行运用，其中主要包括海水温度、盐度、深度等相关数据信息，都体现了海洋环境的变化，所以在海洋数据采集的过程中，针对海洋数据实时采集非常关键，也会在最大程度上提升海洋数据的使用效果，确保技术应用更加合理有效。

2.北斗卫星技术应用下海洋水文实时监测系统的设计

北斗卫星系统是我国自主研发的卫星定位系统，也是世界上少有的卫星定位系统，其具有高精度定位、高效率工作的特点。而海洋水文实时检测系统设计过程中，完成北斗卫星及其技术的应用，一定程度上也提升了技术的应用效果，对于北斗卫星技术应用而言也有重要的作用。主要完成系统通讯数据传输等多方面功能。

（1）系统设计需求分析

在北斗卫星海洋水文实时监测系统设计过程中，针对系统的需求进行分析非常关键，直接关系到后续的设计效果。在实际的需求分析设计过程中，其主要包括以下几点内容；①系统设计需要完成海洋水文数据采集，其中包括海洋水温数据采集、海洋盐度数据采集、海水压力以及海水温度数据采集等内容。②系统功能需求包括信息数据传输功能，在具体的技术应用过程中，能够完成数据信息的整体传输，传输到其他应用各系统以及系统操作模块，完成其他功能实现。③系统设计过程中包括数据库功能需求，系统能够实现对海洋水文实时数据的实时采集，确保技术应用更加合理，提升技术应用效果。

（2）系统的整体架构设计

系统的整体构架对于系统的整体设计有重要的作用，一定程度上也关系到系统的应用效果，以下是对本系统的整体架构进行分析。

①系统设计过程中，包括有主要的功能模块，其中包括有浮标单元控制模块、通信技术模块以及岸基中心技术模块等内容，通过系统的整体功能模块设计，确保系统应用更加有效。

②系统的整体通讯网络模块架构应用也非常关键，在系统的整体设计应用过程中，主要完成系统的整体网络架构应用，在实际的技术应用过程中，也能够完成系统的整体数据运行采集，确保系统应用更加合理。在本工程通信网络模块设计主要依靠北斗卫星通信网络完成网络系统的建设应用。

（3）系统的各大模块设计分析

①系统浮标单元主控模块设计。浮标模块设计主要是完成海洋中浮标信息监测，并且在具体的技术应用过程中，完成对相关数据指令的发送，同时也完成系统的整体单元数据管理，浮标系统模块能够完成系统的整体数据采集，主要是依靠前端海洋传感器模块设计，确保海洋数据采集更加合理。

②实施通信系统设计。在数据监测系统设计过程中，其数据通讯模块设计应用非常重要，一定程度上关系到数据应用效果，也能够提升数据应用质量。在实际的系统应用过程中，利用北斗卫星系统的定位、导航以及授时等功能，能够合理的完成数据采集，并且确保数据应用更加有效，提升技术应用效果。其通信模块应用过程中，北斗卫星导航系统利用遥感技术、卫星通信技术网络完成了整体网络数据模块的建设应用，其主要包括整体数据模块的合理应用，确保通信模块应用更加合理。提升整个系统的通讯效果，确保技术应用更加合理，实现系统综合应用效果提升^[1]。

③系统设计过程中，针对岸基中心监控模块进行设计非常重要，其主要是完成相关数据指令发送，确保整体系统的功能实现。在实际的岸基中心设计应用过程中，主要完成中心站监控软件模块的设计应用，在岸基监控系统应用过程中，能够接收浮标系统的信息并且完成相关数据信息采集，确保数据信息应用更加合理，也能够最大程度上提升数据信息的应用效果。在中心系统设计过程中，主要设计一个通讯接口模块和两个数据库接口，实现数据的整体采集以及数据的备份储存，并且在实际的数据处理过程中，应该完成数据的核心处理，确保数据应用更加合理

^[2]。

（4）系统应用测试分析

在系统设计完成后，针对系统进行设计非常关键。针对整个系统进行应用测试非常关键，也在一定程度上决定了系统的应用效果。在整体的系统测试展开过程中，主要针对北斗卫星海洋水文实时检测系统的各项功能进行数据测试分析，其中主要包括压力采集测试、温度采集测试、系统联调测试等内容。①首先系统完成了压力采集测试，完成海水水压相关信息采集是整个系统的重要工作模块，其系统的采集应用过程中，并且在实际的技术应用过程中，完成压力表数据参数的具体应用。实际的应用过程中，其压力表精度控制为0.05%左右，同时其压力检测连接接口设计为1个。②海水水文系统实际应用过程中，对海洋水温度进行智能化监测非常重要，实际的系统监测过程中，也主要针对系统的温度进行自动化采集进行智能分析测试。在实际系统应用过程中，主要完成温度采集测试，其显示分辨率为0.001℃，并且在实际的导线连接工程中。同时实际的测试，证明系统的温度单元使用合理，确保系统整体功能优化。③系统联调测试主要是指在系统的应用过程中，完成系统整体功能测试，将北斗卫星系统下的海洋水文检测系统进行数据信息采集，并且在实际的数据信息采集应用过程中，也完成了卫星信号分析，并且实际的技术也应用过程中，将系统的设计各模块进行连接，并对系统的整体运行状况进行分析。通过具体的测试发现，本次设计监测系统其数据监测获取周期时间为5min/次、其连续运行时间可以到达25d、具有良好的实际应用功能，对于系统的整体应用也有重要的作用。

3.北斗卫星海洋水文实时监测系统的具体应用

北斗卫星海洋水文实时监测系统设计完成后，其主要应用于海洋探测、海洋环境监测、海洋资源探测分析等多方面工作，地域海洋领域的科学技术应用也有重要的意义，一定程度上也关系到技术的应用效果^[3]。

结束语

本文笔者针对北斗卫星下海洋水文实时监测系统设计进行详细阐述，并对其设计和系统调试进行了分析，也提出了北斗卫星海洋水文实时检测系统的整体应用。希望能够对我国海洋事业展开有所帮助。

参考文献

[1]傅家亮. 北斗卫星下的海洋水文实时监测系统分析[J]. 通讯世界, 2019, 026(001):280-281.

[2]杨军平, 于晓丰, 武斌,等. 基于北斗卫星导航系统的海洋环境监测系统[J]. 海洋开发与管理, 2019, 036(008):77-80.

[3]邓庆红, 谢彬, 沈锋. 基于北斗卫星导航系统的输电线杆塔倾斜监测算法研究与实现[J]. 湖南电力, 2019, 39(02):7-11.