(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211180712.7 (22)申请日 2022.09.27 (71)申请人 江西怡杉环保股份有限公司 地址 330096 江西省南昌市南昌 高新技术 产业开发区龙翔一路3 66号实验大楼 (72)发明人 张初华　冷健雄　彭戈　康长安　 柴敏平　汪杨　李小双　李春霞　 吴敏　熊群群　 (74)专利代理 机构 南昌明佳知识产权代理事务 所(普通合伙) 36132 专利代理师 熊赣荣 (51)Int.Cl. H04B 17/00(2015.01) H04B 13/02(2006.01) G01D 21/02(2006.01)G01S 19/14(2010.01) (54)发明名称 一种可估算测点坐标的高精度远程监测系 统 (57)摘要 本发明公开了一种可估算测点坐标的高精 度远程监测系统， 由地面通信站、 数据采集部和 水面通信站组成， 该地面通信站包括上位机和基 站， 数据采集部用于采集至少一个监测数据， 水 面通信站经一通信线路读取的监测数据。 该水面 通信站包括GPS模块、 加速度计、 角度计、 驱动模 块、 数据处理模块和相控阵天线。 可以通过水面 上的水面通信站以及水底的数据采集部实现监 测， 减少数据丢包， 实现在特定区域中确定监测 点的位置， 精确定位， 准确性高。 并通过坐标变换 算法， 不因水面情况的影响而改变， 保证节点间 的可靠通信。 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 CN 115276837 A 2022.11.01 CN 115276837 A 1.一种可估算测点坐标的高精度远程监测系统， 由地面通信站、 数据采集部和水面通 信站组成， 该地面通信站包括上位机和基站， 数据采集部用于采集至少一个监测数据， 水面 通信站经一 通信线路读取监测数据， 其特 征在于， 该 水面通信站包括： GPS模块， 用于获得 水面通信站的位置数据； 加速度计， 用于获得 水面通信站的三轴加速度； 角度计， 用于测量 通信线路的线路偏角； 驱动模块， 用于调节通信线路的伸长量； 数据处理模块， 用于根据所述三轴加速度、 线路偏角和伸长量确定数据采集部的位置 数据； 相控阵天线， 用于向基站发送数据采集部的位置数据和监测数据。 2.根据权利要求1所述的可估算测点坐标的高精度远程监测系统， 其特征在于， 所述水 面通信站还包括时钟模块和主控模块， 时钟模块将监测时间发送至主控模块， 主控模块将 数据采集部的位置数据和监测数据压缩成以监测时间为索引的数据段。 3.根据权利要求2所述的可估算测点坐标的高精度远程监测系统， 其特征在于， 所述主 控模块根据三轴加速度 （ax,ay,az） 确定水面通信站的水平偏角 ， 由水平偏角 、 线路偏角 确定数据采集部与水面通信站的位置向量 （xi,yi,zi） ， 再根据水面通信站的位置数据 （x1, y1,z1） 和位置向量 （xi,yi,zi） 确定数据采集部的位置数据 （x2,y2,z2） 。 4.根据权利要求3所述的可估算测点坐标的高精度远程监测系统， 其特征在于， 水平偏 角 ， ， ， ， ， ， 。 5.根据权利要求1所述的可估算测点坐标的高精度远程监测系统， 其特征在于， 所述水 面通信站还 包括功率控制模块， 功率控制模块 根据水平偏角 调整相控阵天线的主瓣方向。 6.根据权利要求1所述的可估算测点坐标的高精度远程监测系统， 其特征在于， 所述驱 动模块包括： 用于收放 通信线路的收放组件； 用于测量 通信线路的感应组件； 以及 用于改变通信线路方向的导向组件。 7.根据权利要求6所述的可估算测点坐标的高精度远程监测系统， 其特征在于， 所述收 放组件由对称设置的支撑座、 旋转轴、 恒扭力发条和通信线路组成， 所述支撑座安装在旋转 轴的两端， 所述通信线路绕在旋转轴 上且在对称设置的支撑座之间， 所述恒扭力发条安装 在支撑座上且与旋转轴连接 。 8.根据权利要求6所述的可估算测点坐标的高精度远程监测系统， 其特征在于， 所述导 向组件由第一导向轮和第二导向轮组成， 所述第一导向轮的中间具有转动轴， 所述第二导 向轮位于第一 导向轮的下端。 9.根据权利要求7所述的可估算测点坐标的高精度远程监测系统， 其特征在于， 所述感 应组件为霍尔传感器。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115276837 A 2一种可估算测点坐 标的高精度远 程监测系统 技术领域 [0001]本发明涉及远程监测技术， 尤其涉及一种可估算测点坐标的高精度远程监测系 统。 背景技术 [0002]在环保监测中， 有时需要把监测点安置在水底。 水底的监测点的信号收发有两种 实现方式。 监测点可以通过水声通道向水面 发送数据。 为避免丢包， 这种方式需要在信号通 道上安置多个中继点， 实现数据多跳传输。 监测点也可以通过有限索道向水面 发送数据。 这 种监测方式可以保证测点位于特定区域， 数据准确性高。 但是由于GPS信号在水中的衰减， 这种方式估算 监测点的准确位置存在难度。 鉴于此， 现有技 术有进一步改进的必要。 发明内容 [0003]针对上述问题， 本发明提供了一种可估算测点坐标的高精度远程监测系统， 通过 水面监测站的GP S信息实现水底测点的定位， 监测数据更准确反映监测位置 。 [0004]本申请的发明目的可通过以下技 术方案实现： 一种可估算测点坐标的高精度远程监测系统， 由地面通信站、 数据采集部和水面 通信站组成， 该地面通信站包括上位机和基站， 数据采集部用于采集至少一个监测数据， 水 面通信站经一 通信线路读取监测数据， 其特 征在于， 该 水面通信站包括： GPS模块， 用于获得 水面通信站的位置数据； 加速度计， 用于获得 水面通信站的三轴加速度； 角度计， 用于测量 通信线路的线路偏角； 驱动模块， 用于调节通信线路的伸长量； 数据处理模块， 用于根据所述三轴加速度、 线路偏角和伸长量确定数据采集部的 位置数据； 相控阵天线， 用于向基站发送数据采集部的位置数据和监测数据。 [0005]在本发明中， 所述水面通信站还包括时钟模块和主控模块， 时钟模块将监测时间 发送至主控模块， 主控模块将数据采集部的位置数据和监测数据压缩成以监测时间为索引 的数据段。 [0006]在本发明中， 所述主控模块根据三轴加速度 （ax,ay,az） 确定水面通信站的水平偏 角 ， 由水平偏角 、 线路偏角 确定数据采集部与水面通信站的位置向量 （xi,yi,zi） ， 再根据 水面通信站的位置数据 （x1,y1,z1） 和位置向量 （xi,yi,zi） 确定数据采集部的位置数据 （x2, y2,z2） 。 [0007]在本发明中 ， 水平偏 角 ， ， ， ， ， ， 。说　明　书 1/4 页 3 CN 115276837 A 3