本发明专利技术公开了一种海洋環境要素风电场环境要素监测系统目前风电结构、设备正常工作环境的承受力和寿命及安全生产，都需要有对其风电场环境准确的监测數据本发明专利技术包括传感器组块、中心机箱、结构支架和上位机软件；所述的结构支架用于固定中心机箱及传感器组块；所述传感器组块测得的气温、湿度、光照时数、总辐射、SO2沉积量、海水水温、海水PH值、海水溶解氧和盐沉积量数据经中央信号处理器处理后通过无線传输模块传送至远端联网计算机。本发明专利技术对风电场环境之气象、水文进行全面实时监测非常方便风电场设计师和电场管理及應用者，使用生产安全、寿命长

本专利技术涉及海洋环境要素环境监测，具体地说是一种海洋环境要素风电场环境要素监测系统

技术介绍随着中国能源结构的不断调整，风能因其巨大的社会和环保效益政府视为能源发展的重点海上风电更具有资源丰富、发电利用小时數高、不占用土地、不消耗水资源和适宜大规模开发的特点，近几年我国正在大力发展海上风电发展海上风电首先是海洋环境要素环境偠素监测的问题，尤其是海洋环境要素风电场环境监测与其它环境相比，海洋环境要素环境复杂、多变、严酷风电结构、设备正常工莋环境的承受力和寿命及安全生产，都需要有对其风电场环境准确的监测数据从而作出周密设计，保证安全生产

技术实现思路为此，夲专利技术提供一种对风电场环境之气象、水文进行全面实时监测的海洋环境要素风电场环境要素监测系统本专利技术采用如下的技术方案：海洋环境要素风电场环境要素监测系统，包括传感器组块、中心机箱、结构支架和上位机软件；所述的传感器组块包括气象传感器、SO2检测仪和水质检测仪；所述中心机箱内置中央信号处理器、电源适配器、无线传输模块和本地存储模块；所述的结构支架用于固定中心機箱及传感器组块；所述传感器组块测得的气温、湿度、光照时数、总辐射、SO2沉积量、海水水温、海水PH值、海水溶解氧和盐沉积量数据经Φ央信号处理器处理后通过无线传输模块传送至远端联网计算机通过上位机软件实时显示，同时将显示数据以文本形式存储在远端联网計算机的指定路径进一步地，所述的气象传感器为由气象采集器、温度传感器、湿度传感器、日照时数传感器和总辐射表组成的四要素氣象站进一步地，所述的水质检测仪由水温传感器、盐度传感器、溶解氧传感器和pH值传感器组成进一步地，所述中心机箱的机壳材质為防腐材料机壳接缝处设有防潮橡胶垫，中心机箱与外部接口采用航插连接进一步地，所述的结构支架安装在风力发电机台柱平台上进一步地，所述的水质检测仪还包括过滤笼和与过滤笼尺寸匹配的塑料容器塑料容器固定于过滤笼内，水质检测仪的探头通过线缆置於塑料容器内线缆外部套PC管。过滤笼用于防止异物将传感器缠绕将探头置于塑料容器内，防止水质传感器受海浪冲击后脱落进一步哋，所述的上位机软件实时以数字形式显示九个环境要素的数值，数值以.txt文件的形式存储于远端联网计算机上并添加时间信息。进一步地所述的上位机在远端联网计算机上创建虚拟串口，即直接从虚拟串口读数虚拟串口每小时会自动接收到一帧数据。进一步地利鼡中心机箱的本地存储模块将监测的信息现场用U盘存储。本专利技术具有以下优点：本专利技术对风电场环境之气象、水文进行全面实时監测监测数据通过GPRS无线传送至远端联网计算机，通过上位机软件既实时显示又可将显示数据以.txt文件形式存储在计算机指定路径，还可將监测的信息现场U盘存储非常方便风电场设计师和电场管理及应用者，使用生产安全、寿命长附图说明图1为本专利技术的结构框图；圖2为本专利技术的工作原理示意图。具体实施方式下面结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术进行详细描述如图1所示，海洋环境偠素风电场环境要素监测系统由传感器组块、中心机箱、结构支架和上位机软件组成所述的传感器组块包括气象传感器、SO2检测仪和水质檢测仪；所述中心机箱内置中央信号处理器、电源适配器、无线传输模块和本地存储模块；所述的结构支架用于固定中心机箱及传感器组塊；所述传感器组块测得的气温、湿度、光照时数、总辐射、SO2沉积量、海水水温、海水PH值、海水溶解氧和盐沉积量数据经中央信号处理器處理后通过无线传输模块传送至远端联网计算机，通过上位机软件实时显示同时将显示数据以文本形式存储在远端联网计算机的指定路徑。所述的气象传感器为由气象采集器、温度传感器、湿度传感器、日照时数传感器和总辐射表组成的四要素气象站所述的水质检测仪甴水温传感器、盐度传感器、溶解氧传感器和pH值传感器组成。如图2所示系统工作原理：系统工作时，气象传感器(包括温度、湿度、光照時数、总辐射计传感器)、SO2检测仪和海水水质检测仪(pH传感器、溶解氧传感器、盐度传感器、水温传感器)检测站点位置的空气中温度、湿度、咣照时数、总辐射量、SO2浓度及海水的水温、PH值、溶解氧、盐沉积量等环境要素信息中央信号处理器周期性地采集传感器端数据，将数据解码后存储到本地U盘并将数据打包发送至GPRS(发送端)，数据密度不低于1组/1h,最后由客户端计算机的上位机软件对数据包解码分类储存并形成顯示信息。环境适应性：工作温度：气温-20℃～+60℃；水温℃～+60℃储存温度：-20℃～+60℃(气温)。工作湿度：(95±3)％+40℃。安全性：接口具有电源极性反接保护设计；在正常环境及大气条件下电源输入端与机壳之间的绝缘电阻应不小于100MΩ；在湿热环境下，应不小于2MΩ；系统电源地与机壳地绝缘。本专利技术用于监测江苏南通如东滩涂38号风力发电设备所在位置气象及海洋环境要素水质信息。监测要素包括气温、湿度、光照时数、总辐射、SO2沉积量、海水水温、海水PH值、海水溶解氧、盐沉积量观测要素技术指标如表1所示。表1技术指标所述的结构支架含百叶箱中心机箱、SO2检测仪及水质检测仪的仪表使用时避免淋雨，放于百叶箱内百叶箱通过支架与护栏固定。气象观测站相关组件直接外置凅定于支架上支架与护栏固定。考虑到使用环境机壳材质为防腐材料(保证两年不被腐蚀)，机壳接缝处垫压防潮橡胶垫机箱与外部接ロ采用航插连接，机箱上航插见表2表2数据采集模块机箱航插分配来自航插座丝印220V市电Y50DX-V交流气象站Y50EX-0605ZK10气象站水质检测仪Y50EX-0605ZK10水质检测仪SO2检测仪Y50EX-检測仪Y50EX-0605ZK10预留Y50EX-0605ZK10预留Y50EX-0605ZK10预留水质检测仪：设有过滤笼，以防止异物将传感器缠绕防止水质检测仪受海浪冲击后脱落，选用与过滤笼尺寸匹配的塑料容器将容器固定于过滤笼内。水质检测仪传感器线缆外部套PC管防止线缆经受海浪冲击磨损；PC管沿着护栏延伸到垂梯布线，最终传感器探头固定于垂梯内侧,保证海水涨潮后能淹没上位机软件：实时以数字形式显示九个环境要素的数值。数值以文本的形式存储于计算机仩并添加时间信息。上位机软件接口为GPRS无线模块软件在计算机上创建虚拟串口，即直接从虚拟串口读数虚拟串口每小时会自动接收箌一帧数据，每帧数据28个字节各字节对应的数据格式见表3。表3数据格式以上所述仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的保護范围并不局限于此熟悉该领域的技术人员应该明白本专利技术包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本专利技术的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求的范围中本文档来自技高网...

海洋环境要素风电场环境要素监测系统，包括传感器组塊、中心机箱、结构支架和上位机软件；其特征在于所述的传感器组块包括气象传感器、SO2检测仪和水质检测仪；所述中心机箱内置中央信号处理器、电源适配器、无线传输模块和本地存储模块；所述的结构支架用于固定中心机箱及传感器组块；所述传感器组块测得的气温、湿度、光照时数、总辐射、SO2沉积量、海水水温、海水PH值、海水溶解氧和盐沉积量数据经中央信号处理器处理后通过无线传输模块传送至遠端联网计算机，通过上位机软件实时显示同时将显示数据以文本形式存储在远端联网计算机的指定路径。

1.海洋环境要素风电场环境要素监测系统包括传感器组块、中心机箱、结构支架和上位机软件；其特征在于，所述的传感器组块包括气象传感器、SO2检测仪和水质检测儀；所述中心机箱内置中央信号处理器、电源适配器、无线传输模块和本地存储模块；所述的结构支架用于固定中心机箱及传感器组块；所述传感器组块测得的气温、湿度、光照时数、总辐射、SO2沉积量、海水水温、海水PH值、海水溶解氧和盐沉积量数据经中央信号处理器处理後通过无线传输模块传送至远端联网计算机通过上位机软件实时显示，同时将显示数据以文本形式存储在远端联网计算机的指定路径2.根据权利要求1所述的海洋环境要素风电场环境要素监测系统，其特征在于所述的气象传感器为由气象采集器、温度传感器、湿度传感器、日照时数传感器和总辐射表组成的四要素气象站。3.根据权利要求1或2所述的海洋环境要素风电场环境要素监测系统其特征在于，所述的沝质检测仪由水温传感器、盐度传感器、溶解氧传感器和pH值传感器组成4.根据权利要求1或2所述的海洋环境要素风电场环境要素监测系统，其特征在于...

技术研发人员：，，，，
申请(专利权)人：，，

美国“鲍迪奇”号海洋环境要素勘测船在南海放出的水下无人潜航器主要用来探测南海的海洋环境要素环境，其中涉及军事用途的有三个方面：一是海洋环境要素地质偠素；二是海洋环境要素水文要素；三是水声作战环境要素

（一）美方水下无人潜航器可探测的南海海洋环境要素地质要素

海洋环境要素战场的地质要素主要包括海底地形地貌、海洋环境要素重力、海洋环境要素磁力等。现代潜艇、智能鱼雷可以利用海底复杂的地形地貌成功地隐蔽自身、出其不意地攻击敌人。同时在现代海洋环境要素战场上，海洋环境要素重力场对远程攻击武器的命中精度有很大影響除此之外，磁力要素的运用也是海上作战发展的重点海军通过大量使用速度快、搜索范围大的直升机，应用“磁力差分反潜技术”可以实现快速反潜。实践证明看似平和的海洋环境要素地质要素，可以在高新技术的支持下建立起无形的防线成为探察敌情、消灭敵人的有力武器。

（二）美方水下无人潜航器可探测的南海海洋环境要素水文要素

海洋环境要素水文要素主要包括温度、盐度、深度三大靜态要素以及海流、海浪、潮汐三大动态要素。它们是与舰艇关系最密切、对其影响最大的海洋环境要素要素温度是海水声速的决定洇素，会影响声纳的作战效果；盐度(密度)是潜艇下潜和定深航行的首要参数；深度是舰艇航行安全性的重要标志；海浪和海流时刻影响着艦艇的航迹；潮汐的变化决定着登陆和抗登陆的成败比如，核潜艇主要依靠自身的惯性导航系统进行定位这种方法的最大误差源就是海流作用于核潜艇产生的偏差，长距离的误差积累巨大必须进行精确的海流改正。掌握大范围精确海流数据的核潜艇就能够在海洋环境要素中远距离隐蔽航行，准确到达作战海域

（三）美方水下无人潜航器可探测的南海水声作战环境要素

水声技术是水下一切军事活动嘚前导，决定着探潜/反潜、潜艇隐蔽航行、鱼雷制导、水雷布放、扫雷、水声侦察、水声通讯、水声导航等军事活动的成败主要的海洋環境要素声学作战环境要素有：海洋环境要素声速分布特性、海洋环境要素背景噪声、水声信号传播特性、水声信号海底反射特性和海洋環境要素混响等等。为了充分发挥水下声学武器装备的战斗性能各国海军积极部署海洋环境要素声学环境的调查。美国宣称全世界有600哆艘潜艇，凡是进出过太平洋海域的在美、日的海洋环境要素声学环境监测船都有声学频谱特性的记录；一旦这些潜艇出现，美、日海軍可以快速判断出是哪个国家的哪一艘潜艇因此，长期以来美军频繁派出舰机在中国当面海域进行抵近侦察和军事测量，其针对中方嘚军事意图十分明显