海洋信息自动监测数据采集系统设计

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1、第11卷第13期2011年5月科学技术与工程Vol.11No.13May20111671—1815(2011)13-3066-05ScienceTechnologyandEngineering2011Sci.Tech.Engng.通信技术海洋信息自动监测数据采集系统设计12311董超群李立勇秦明慧戴永寿孙洪涛123(中国石油大学(华东)信息与控制工程学院，东营257061;中国石化胜利油田有限公司，东营257237;国家海洋局东海分局，上海200137)摘要针对海洋环境监测工作的实际需要设计了一套适用于多类监测站点的海洋信息自动监测数据

2、采集系统。系统由台站监控计算机(上位机)和现场采集器(下位机)两部分组成;通过专网进行数据传输。监控计算机作为TCP服务端，向采集器发送命令并接收数据;采集器作为TCP客户端，读取传感器数据并根据命令上传数据。采集器采用模块化设计，接口功能强大，能兼容连接水文、气象、浪流等多类检测仪表或传感器。系统采用C语言开发下位机程序，采用Delphi和Oracle平台开发上位机软件。现场应用表明，系统运行稳定可靠、维护方便，综合效益明显，具有较大的推广价值和应用前景。关键词海洋环境监测数据采集系统软件开发中图法分类号TN915．11TP39;文献标

3、志码A海洋对全球气候和环境起着主导作用，与人类的生产和生活密切相关，其丰富的资源是人类社会1总体设计未来发展的重要物资基础。要开发利用海洋资源，［1］就必须先了解海洋，对海洋进行全方位的监测。系统以海洋局专网为通讯网络，采用先进的数海洋环境监测的基本任务是获取气温、气压、潮位、据采集及处理技术和稳定可靠的数据传输方式，建水温、波浪、海流等水文、气象及浪流要素信息。基立了集监测、监控、数据存储与管理等功能为一体于计算机和自动化技术的数据采集系统可以连续、的现代化海洋信息自动监测数据采集系统。快速、准确地获取现场测量数据，是实现海洋环境参数智

4、能实时监测的有力工具。经过几十年的发展，目前我国已经初步构建了遍布全国的海洋环境监测体系，很多海洋台站都配备了自动化的监测系统;但是这些监测系统在通讯方式、数据存储、测点管理和系统工作状态监控等方面存在诸多不足，无［2，3］法满足当前海洋监测业务发展的实际需要。针对这一现状，本文设计了一套适用于多类监测站点的海洋信息自动监测数据采集系统，可实施大范围、多测点实时监测，实现海洋数据信息的集中存储管理及系统工作状态的监控。2011年1月25日收到国家海洋公益性行业科研专项图1自动监控数据采集系统结构图经费项目(200805003)资助1．1系

5、统结构第一作者简介:董超群(1978—)，男，湖北荆州人，讲师，硕士，研究自动监测数据采集系统由海洋台站上位机和方向:计算机测控、软件设计与开发。E-mail:upcdcq@163．com。13期董超群，等:海洋信息自动监测数据采集系统设计3067现场采集设备两大部分组成，通过有线或无线通讯传数据的时间起始点，在该时间之后的数据需要网络实现数据通信，从而构成一个完整的系统，系上传。统结构如图1所示。现场采集设备安装在各个监测1．2．3数据上传格式站点，包括采集器、要素传感器及其它附属设备。格式为［采集器类型码］+［功能码］+［数据］+采集

6、器读取传感器输出信号，经过处理得到测量［电压］+［采集器当前时间］+［校验码］:①采集器值，完成单个站点的数据采集。根据监测站点的类类型码、功能码和校验码的定义与采集命令相同;型(海岸站点、岛屿站点、平台站点、船舶站点等)和②电压是采集器供电电源电压，用于监测电源是否监测现场的具体设施条件，采集器有选择地通过有正常;③采集器当前时间即为采集器时钟，上位机线或无线通讯方式接入专网与上位机进行通讯:①软件提取该时间与计算机系统时间进行比较并判对于已经实现光纤通讯的监测站点，采集器通过网断是否需要发出校时命令;④数据部分包括采集器线接入专网;②

7、对于尚未实现光纤通讯的监测站一次上传的一条或多条数据，每条数据都包含其采点，采集器通过CDMA无线通讯模块接入专网。安集时间，各参数数值采用字符形式上传。上位机软装于监测现场的各类传感器用于检测各种水文、气件每接收一条数据就修改已采集时间，对应采集命象、浪流要素信息，是监测系统的数据源头，系统选令中的已采集时间就得到更新，该时间作为一个重用海洋监测部门长期使用检验合格、准确性和可靠要信息实时保存在采集器的配置信息表里;如果某性满足现场要求的成熟产品。上位机通过软件程次数据传输不成功，则已采集时间不会被更新，上序读取各测点采集器中的测量数据

8、信息，同时对系位机软件会继续按照原来的已采集时间向采集器统的工作状态进行监控。系统所有监测数据信息发出采集命令，直至采集器内最新数据上传成功。集中存储在上位机的数据库系统之中。这种处理方法可以