一种浮标数据自动采集方法及系统

技术领域

本发明涉及浮标数据采集技术领域，尤其涉及一种浮标数据自动采集方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

海洋浮标(Ocean Buoy)是以锚定在海上的观测浮标为主体组成的海洋水文水质气象自动观测站，是一个无人的自动海洋观测站，能在任何恶劣的环境下进行长期、连续、全天候的工作，每日定时测量并且发报出多种水文水质气象要素。

一般来说，海洋监测浮标主要结构由浮体、塔架、锚系组成，功能模块主要由供电、通讯、控制、传感器等构成。塔架部分主要用来搭载太阳能板、气象类传感器和通讯天线等；水下部分搭载水文传感器，分别测量水文(波浪、海流、温盐深等参数)和水质(叶绿素、藻类、Co

现有技术在对浮标数据进行采集时，浮标数据采集控制器需要根据每一个模拟量采集端口所接传感器的种类规定信号类型、电压量程、采样周期、采样频率、数据运算方式和数据存储方式，根据每一个数字量采集端口所接传感器种类规定信号采样周期、数据解析方式和数据存储方式，以及根据水下传感器挂载数量和种类的不同规定通信频率、通信指令、控制指令、数据解析方式、数据存储方式等，编写相应的数据采集程序；还需要根据观测需求和通信要求，规定整个系统的采样流程、数据加密算法、数据通信频率、数据通信策略、岸站指令执行方法等，这些也需要单独编写相应的程序。

由于每个浮标所用的模拟量传感器、数字量传感器、水下传感器的种类和数量不同，采样和通信策略等不同，所以需要针对不同的浮标编写不同的浮标程序，造成程序开发周期长，管理和维护复杂。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种浮标数据自动采集方法及系统，根据浮标所接传感器的不同而配置相对应的JSON文件，采用一套通用的软件程序，通过读取不同的JSON文件获取相对应的浮标配置，无需针对每个浮标专门设计程序。

在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种浮标数据自动采集方法，包括：

根据不同浮标所搭载传感器的种类、顺序和数量，信号采样频率，配置对应的JSON文件；

浮标数据采集控制器对所述JSON文件进行解析，自动按照设定的通信策略和顺序读取所述浮标中每一个传感器的数据。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种浮标数据自动采集系统，包括：

文件配置模块，用于根据不同浮标所搭载传感器的种类、顺序和数量，信号采样频率，配置对应的JSON文件；

浮标数据采集控制器，用于对所述JSON文件进行解析，自动按照设定的通信策略和顺序读取所述浮标中每一个传感器的数据。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种浮标数据采集控制器，被配置为接收JSON文件并进行解析，自动按照设定的通信策略和顺序读取所述浮标中每一个传感器的数据。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明针对不同的浮标，仅需要配置相对应的JSON文件，采用一套通用的程序对JSON文件进行解析，能够实现对不同浮标传感器数据的采集，无需再为每一个浮标编写专用的浮标程序，程序维护过程简单方便。

本发明的其他特征和附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本方面的实践了解到。

附图说明

图1为本发明实施例中浮标数据自动采集方法流程图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例一

在一个或多个实施方式中，公开了浮标数据自动采集方法，参照图1，包括以下步骤：

步骤1：根据浮标的类型以及其搭载传感器的种类、顺序和数量，配置对应的JSON文件；

具体地，每一个浮标的JSON文件是根据浮标所接传感器的不同而配置的；

浮标1：测量风速、风向、相对湿度、气温、气压、雨量、长波和短波辐射等气象传感器，以及测量水下1米的温盐、10米温盐溶解氧、10米流速流向、20米温盐、20米流速流向、40米温盐、40米流速流向、60米温盐、80米温盐、100米温盐溶解氧、100米流速流向、120米温深、140米温度、180米温深、300米温盐溶解氧、500米温度、700米温深等水文传感器；

浮标2：测量风速、风向、相对湿度、气温、气压、雨量等气象传感器，以及测量水下1米的温盐、10米温盐、20米温盐、30米温盐深、40米温盐、50米温盐、60米温盐深等水文传感器；

浮标3：测量风速、风向、相对湿度、气温、气压等气象传感器，以及测量水下1米的温盐、10米温盐、40米温盐、60米温盐、100米温盐、120米温深、150米温度、300米温深等水文传感器；

根据浮标的配置不同，配置相应的JSON文件；JSON文件中包含以下内容:文件名称、版本号、浮标类型、任务名称、序列号、浮标位置、各类传感器数量、气象传感器种类与顺序、水下传感器种类与顺序以及每一个传感器的编号、种类、深度、要素、数据格式、通信策略、存储方式和厂家等信息。

步骤2：浮标数据采集控制器对所述JSON文件进行解析，自动按照设定的通信策略和顺序读取所述浮标中每一个传感器的数据。

JSON是一种轻量级的数据交换格式，其易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成，层次简洁清晰，是理想的数据交换语言。

浮标数据采集控制器根据浮标观测中用到的不同种类、不同型号、不同厂家的传感器的特点、参数、数据格式等，做了相应的分类，根据每一种传感器的采样策略、通信指令、数据解析存储方式等编写相对应的程序。

浮标数据采集控制器通过解析JSON配置文件获取浮标的配置，然后调用相对应的程序使其能够实现配置要求的浮标系统的采样、通讯等需求。

浮标数据采集控制器解析JSON文件中的传感器类别，调用相应的程序，按照设定的通信策略读取每一个传感器中的数据，并按照设定的方式进行解析、处理和存储。

浮标数据采集控制器在每天固定时刻启动卫星通信系统，能够监听岸站系统的拨号也能主动向岸站系统拨号建立卫星通信，通信建立后解析岸站指令，根据指令向岸站发送数据。

浮标数据采集控制器能够接收并解析岸站系统发送的控制指令，对浮标做出相应的操作，比如对某个传感器上电断电，修改采样或通信频率等。

当需要调整浮标的传感器种类、数量、顺序、采样频率等信息时，只需根据需要生成新的JSON文件，将新的JSON文件拷贝到浮标数据采集控制器中即可，数据采集控制器检测到新的JSON文件就会读取并覆盖原有文件，实现程序的修改，不需要复杂的调试。

实施例二

在一个或多个实施方式中，公开了浮标数据自动采集系统，包括：

文件配置模块，用于根据不同浮标所搭载传感器的种类、顺序和数量，信号采样频率，配置对应的JSON文件；

浮标数据采集控制器，用于对所述JSON文件进行解析，自动按照设定的通信策略和顺序读取所述浮标中每一个传感器的数据。

需要说明的是，上述实施方式中的各模块的具体实现方式已经在实施例一中进行了详细的说明，此处不再赘述。

实施例三

在一个或多个实施方式中，公开了一种浮标数据采集控制器，其被配置为接收JSON文件并进行解析，自动按照设定的通信策略和顺序读取所述浮标中每一个传感器的数据。

浮标数据采集控制器根据浮标观测中用到的不同种类、不同型号、不同厂家的传感器的特点、参数、数据格式等，做了相应的分类，根据每一种传感器的采样策略、通信指令、数据解析存储方式等编写相对应的程序。

浮标数据采集控制器通过解析JSON配置文件获取浮标的配置，然后调用相对应的程序实现配置要求的浮标的数据采集。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。