CN204614154U - 水下监测平台防破坏报警装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的目的是提供一种水下监测平台的防破坏报警装置，属于海洋监测技术领域。该装置可以对水下监测平台进行监控，并自动报警，可以有效防止水下监测平台遭到破坏，降低水下监测平台维护风险与维护费用。装置主要由磁传感器模块、振动传感器、水下摄像头、单片机、GSM通信、继电器、声光报警器和远程客户端组成。本实用新型可广泛应用于各类水下监测平台。
Description
技术领域
本实用新型涉及属于海洋监测技术领域，具体的说是一种水下监测平台防破坏报警装置。
背景技术
为了保护海洋环境，充分利用海洋资源，海洋监测是必不可少的，而水下监测平台是海洋监测的重要工具。水下监测平台的成本与维护费用都比较高，且工作在水下，处在无人看守的状态下，极易遭到破坏，而目前并没有有效的防破坏报警装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决现有水下检测平台极易遭到破坏，没有防破坏报警的功能，提供一种水下监测平台防破坏报警装置。
为了达到上述目的，本实用新型包括数据采集装置、数据处理装置、数据传送装置和报警装置，数据采集装置包括磁传感器、振动传感器和水下摄像头；数据处理装置包括单片机，所述的单片机为嵌入式处理器；数据传送装置包括GSM通信模块和远程客户端；报警装置包括声光报警器，其由继电器开关控制；数据采集装置与数据处理装置连接，数据处理装置与数据传送装置连接，数据传送装置与报警装置连接。
磁传感器采用MicroMag3，是一个集成3轴的灵敏现场磁模块，其自带一个SPI接口，与单片机连接。
振动传感器采用SW-18010P，具有一个数字输出端，输出稳定，其将采集到的实时传给嵌入式处理器。
水下摄像头采用OV2640，与嵌入式处理器直接相连，用于监测水下监测平台四周的情况，并将图像实时传给嵌入式处理器。
单片机为嵌入式处理器STM32F407VGT6，分析磁传感器和振动传感器采集到的数据，并作出判定是否有水下设备靠近监测平台或监测平台遭到破坏的判定，通过数据传送装置触发报警装置。
声光报警器采用YL03-32，防水等级为IP56，通过闪光和警示音进行报警。
GSM通信模块采用SIM900A，用于向远程客户端发送报警短信和报警语音，并传送水下摄像头采集到的图像数据。
继电器开关采用JQC-3FF-12VDC，用于控制声光报警器的通断。
远程客户端包括手机客户端和电脑客户端，手机用于接收报警短信和报警语音，电脑用户端用于连接水下摄像头查看水下监测平台周围的情况。
振动传感器为SW-18010P，用于监测水下监测平台是否被移动或遭到破坏，安装在水下监测平台上，通过数字输出端D0与嵌入式处理器STM32F407VGT6的PD12管脚相连，SW-18010P感到水下监测平台异常振动，便通过输出端D0输出一个高电平，这样嵌入式处理器STM32F407VGT6就会判断水下监测平台出现了异常振动，采取下一步的动作；
磁传感器MicroMag3，通过6个管脚和嵌入式处理器STM32F407VGT6相连，分别是：时钟输入端SCLK与PA5管脚相连、主输入从输入端MOSI与PA6相连、主输出从输入端MISO与PA7相连、片选端SS与PA4相连、数据就位端DRDY与PB12相连以及复位端RESET与PB13相连；
GSM模块SIM900A通过串口与嵌入式处理器STM32F407VET6相连，串口发送端UART_TX与PA10相连，串口接收端UART_RX与PA9相连；
水下摄像头OV2640通过数字摄像头接口DCMI与嵌入式处理器STM32F407VET6相连，具体连接为：数据时钟端SIOC与PB10相连、数据响应端SIOD与PB11相连、垂直同步端VSYNC与PB7相连、水平同步端HREF与PA4相连、像素时钟端PIXCLK与PE11相连、***时钟端XCLK与PA8相连、数据输出位D9与PE6相连、数据输出位D8与PE5相连、数据输出位D7与PB6相连、数据输出位D6与PC11相连、数据输出位D5与PC9相连、数据输出位D4与PC8相连、数据输出位D3与PC7相连、数据输出位D2与PC6相连、复位端RESET与PE7相连，掉电端PWDN与PE8相连。
本实用新型可以有效防止水下监测平台遭到破坏，降低水下监测平台维护风险与维护费用，为水下监测平台的保护提供了一种指导思路，具有很好的实用性和科研价值。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型中振动传感器SW-18010P与嵌入式处理器STM32F407VGT6的连接示意图；
图3为本实用新型中磁传感器模块MicroMag3与嵌入式处理器STM32F407VGT6的连接示意图；
图4为本实用新型中GSM模块SIM900A与嵌入式处理器STM32F407VGT6的连接示意图；
图5为本实用新型中摄像头模块OV2640与嵌入式处理器STM32F407VGT6的连接示意图；
图6为本实用新型中声光报警器YL03-32与嵌入式处理器STM32F407VGT6的连接示意图。
图中：1磁传感器；2振动传感器；3水下摄像头；4嵌入式处理器；5GSM通信模块；6远程客户端；7继电器开关；8声光报警器。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
如图1所示，一种水下监测平台防破坏报警装置，包括数据采集装置、数据处理装置、数据传送装置和报警装置，数据采集装置包括磁传感器1、振动传感器2和水下摄像头3；数据处理装置包括单片机，所述的单片机为嵌入式处理器4；数据传送装置包括GSM通信模块5和远程客户端6；报警装置包括声光报警器8，其由继电器开关7控制；数据采集装置与数据处理装置连接，数据处理装置与数据传送装置连接，数据传送装置与报警装置连接。
磁传感器1采用MicroMag3，是一个集成3轴的灵敏现场磁模块，其自带一个SPI接口，与单片机连接。
振动传感器2采用SW-18010P，具有一个数字输出端，输出稳定，其将采集到的实时传给嵌入式处理器。
水下摄像头3采用OV2640，与嵌入式处理器直接相连，用于监测水下监测平台四周的情况，并将图像实时传给嵌入式处理器。
单片机为嵌入式处理器STM32F407VGT6，分析磁传感器1和振动传感器2采集到的数据，并作出判定是否有水下设备靠近监测平台或监测平台遭到破坏的判定，通过数据传送装置触发报警装置。
声光报警器8采用YL03-32，防水等级为IP56，通过闪光和警示音进行报警。
GSM通信模块5采用SIM900A，用于向远程客户端6发送报警短信和报警语音，并传送水下摄像头3采集到的图像数据。
继电器开关7采用JQC-3FF-12VDC，用于控制声光报警器的通断。
远程客户端6包括手机客户端和电脑客户端，手机用于接收报警短信和报警语音，电脑用户端用于连接水下摄像头查看水下监测平台周围的情况。
振动传感器2为SW-18010P，用于监测水下监测平台是否被移动或遭到破坏，安装在水下监测平台上，通过数字输出端D0与嵌入式处理器STM32F407VGT6的PD12管脚相连，SW-18010P感到水下监测平台异常振动，便通过输出端D0输出一个高电平，这样嵌入式处理器STM32F407VGT6就会判断水下监测平台出现了异常振动，采取下一步的动作；
磁传感器MicroMag3，通过6个管脚和嵌入式处理器STM32F407VGT6相连，分别是：时钟输入端SCLK与PA5管脚相连、主输入从输入端MOSI与PA6相连、主输出从输入端MISO与PA7相连、片选端SS与PA4相连、数据就位端DRDY与PB12相连以及复位端RESET与PB13相连；
由于本***工作在水下，只能采取蓄电池供电的方式。本实例中采取两组12V1A的蓄电池供电，其中一组蓄电池经过ASM1117-3.3V电压转换电路输出电压为3.3V，用于给磁传感器MicroMag3、嵌入式处理器STM32F407VGT6、水下摄像头OV2640和振动传感器SW-18010P供电。另一组蓄电池可以直接给GSM模块SIM900A、声光报警器YL03-32和继电器JCQ-3FF-12VDC供电。
如附图2所示，振动传感器SW-18010P，用于监测水下监测平台是否被移动或遭到破坏，安装在水下监测平台上，通过数字输出端D0与嵌入式处理器STM32F407VGT6的PD12管脚相连。一旦SW-18010P感到水下监测平台异常振动，便通过输出端D0输出一个高电平，这样嵌入式处理器STM32F407VGT6就会判断水下监测平台出现了异常振动，采取下一步的动作。
如附图3所示，磁传感器模块MicroMag3，通过6个管脚和嵌入式处理器STM32F407VGT6相连，分别是：时钟输入端SCLK与PA5管脚相连、主输入从输入端MOSI与PA6相连、主输出从输入端MISO与PA7相连、片选端SS与PA4相连、数据就位端DRDY与PB12相连以及复位端RESET与PB13相连。磁传感器模块MicroMag3经过防水处理，安装在水下监测平台的上端，并将采集到的数据通过SPI接口传给嵌入式处理器STM32F407VET6，然后STM32F407VET6将其与提前设定的值进行的比较，判断是否周围是否出现了异常。
如附图4所示，GSM模块SIM900A通过串口与嵌入式处理器STM32F407VET6相连，串口发送端UART_TX与PA10相连，串口接收端UART_RX与PA9相连。一旦嵌入式处理器STM32F407VET6判断水下监测平台周围出现异常，便将报警短信和报警语音，水下摄像头采集的图像通过串口发给GSM模块SIM900A，并由SIM900A发送到远程客户端上。
如附图5所示，水下摄像头OV2640通过DCMI(数字摄像头接口)与嵌入式处理器STM32F407VET6相连，具体连接为：数据时钟端SIOC与PB10相连、数据响应端SIOD与PB11相连、垂直同步端VSYNC与PB7相连、水平同步端HREF与PA4相连、像素时钟端PIXCLK与PE11相连、***时钟端XCLK与PA8相连、数据输出位D9与PE6相连、数据输出位D8与PE5相连、数据输出位D7与PB6相连、数据输出位D6与PC11相连、数据输出位D5与PC9相连、数据输出位D4与PC8相连、数据输出位D3与PC7相连、数据输出位D2与PC6相连、复位端RESET与PE7相连，掉电端PWDN与PE8相连。一旦嵌入式处理器STM32F407VET6判断出异常，便启动水下摄像头OV2640，然后OV2640便会把采集到的图像数据通过DCMI接口传给嵌入式处理器STM32F407VET6，再由嵌入式处理器STM32F407VET6通过串口传给GSM模块SIM900A。
如附图6所示，嵌入式处理器STM32F407VET6主要是通过控制继电器JCQ-3FF-12VDC来控制声光报警器YL03-32电源的通断，从而间接的控制声光报警器YL03-32的目的。
远程客户端主要包括两部分，一部分是移动设备用于接收报警短信和报警语音，另一部分是电脑上的客户端，可以接收报警***发来的报警图像，可以控制水下摄像头OV2640，观察水下监测平台周围的情况。
Claims (10)
1.一种水下监测平台防破坏报警装置，包括数据采集装置、数据处理装置、数据传送装置、报警装置和电源，其特征在于：数据采集装置包括磁传感器(1)、振动传感器(2)和水下摄像头(3)；数据处理装置包括单片机，所述的单片机为嵌入式处理器(4)；数据传送装置包括GSM通信模块(5)和远程客户端(6)；报警装置包括声光报警器(8)，其由继电器开关(7)控制；数据采集装置与数据处理装置连接，数据处理装置与数据传送装置连接，数据传送装置与报警装置连接，各装置与电源连接，所述电源为蓄电池。
2.根据权利要求1所述的水下监测平台防破坏报警装置，其特征在于：磁传感器(1)采用MicroMag3，是一个集成3轴的灵敏现场磁模块，其自带一个SPI接口，与单片机连接。
3.根据权利要求1所述的水下监测平台防破坏报警装置，其特征在于：振动传感器(2)采用SW-18010P，具有一个数字输出端，输出稳定，其将采集到的实时传给嵌入式处理器。
4.根据权利要求1所述的水下监测平台防破坏报警装置，其特征在于：水下摄像头(3)采用OV2640，与嵌入式处理器直接相连，用于监测水下监测平台四周的情况，并将图像实时传给嵌入式处理器。
5.根据权利要求1所述的水下监测平台防破坏报警装置，其特征在于：单片机为嵌入式处理器STM32F407VGT6，分析磁传感器(1)和振动传感器(2)采集到的数据，并作出判定是否有水下设备靠近监测平台或监测平台遭到破坏的判定，通过数据传送装置触发报警装置。
6.根据权利要求1所述的水下监测平台防破坏报警装置，其特征在于：声光报警器(8)采用YL03-32，防水等级为IP56，通过闪光和警示音进行报警。
7.根据权利要求1所述的水下监测平台防破坏报警装置，其特征在于：GSM通信模块(5)采用SIM900A，用于向远程客户端(6)发送报警短信和报警语音，并传送水下摄像头(3)采集到的图像数据。
8.根据权利要求1所述的水下监测平台防破坏报警装置，其特征在于：继电器开关(7)采用JQC-3FF-12VDC，用于控制声光报警器的通断。
9.根据权利要求1所述的水下监测平台防破坏报警装置，其特征在于：远程客户端(6)包括手机客户端和电脑客户端，手机用于接收报警短信和报警语音，电脑用户端用于连接水下摄像头查看水下监测平台周围的情况。
10.根据权利要求1所述的水下监测平台防破坏报警装置，其特征在于：振动传感器(2)为SW-18010P，用于监测水下监测平台是否被移动或遭到破坏，安装在水下监测平台上，通过数字输出端D0与嵌入式处理器STM32F407VGT6的PD12管脚相连，SW-18010P感到水下监测平台异常振动，便通过输出端D0输出一个高电平，这样嵌入式处理器STM32F407VGT6就会判断水下监测平台出现了异常振动，采取下一步的动作；
磁传感器MicroMag3，通过6个管脚和嵌入式处理器STM32F407VGT6相连，分别是：时钟输入端SCLK与PA5管脚相连、主输入从输入端MOSI与PA6相连、主输出从输入端MISO与PA7相连、片选端SS与PA4相连、数据就位端DRDY与PB12相连以及复位端RESET与PB13相连；
GSM模块SIM900A通过串口与嵌入式处理器STM32F407VET6相连，串口发送端UART_TX与PA10相连，串口接收端UART_RX与PA9相连；
水下摄像头OV2640通过数字摄像头接口DCMI与嵌入式处理器STM32F407VET6相连，具体连接为：数据时钟端SIOC与PB10相连、数据响应端SIOD与PB11相连、垂直同步端VSYNC与PB7相连、水平同步端HREF与PA4相连、像素时钟端PIXCLK与PE11相连、***时钟端XCLK与PA8相连、数据输出位D9与PE6相连、数据输出位D8与PE5相连、数据输出位D7与PB6相连、数据输出位D6与PC11相连、数据输出位D5与PC9相连、数据输出位D4与PC8相连、数据输出位D3与PC7相连、数据输出位D2与PC6相连、复位端RESET与PE7相连，掉电端PWDN与PE8相连。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN104851235A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-08-19 | 青岛海洋地质研究所 | 水下监测平台防破坏报警装置 |
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2015
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