用于海洋浮标的多串口数据采集系统设计

李超

（第七一五研究所，浙江杭州，310023）

0 引言

随着陆地资源的过度开发，各个国家纷纷开始加大对海洋资源的开发投入。通过海洋水文气象的观测能够帮助人们更好的分析了解海洋环境的变化规律，为海洋资源开发、预防海洋灾害等方面提供科学依据。

海洋浮标是一种能够实现实时、自动、全天候海洋观测的设备平台，是海洋观测中最重要、最可靠、最稳定的手段之一[1]。随着我国“数字海洋”建设不断推进，海洋观测已进入到对海洋动力、大气、环境、突发事件等实行全天候立体观测阶段，海洋浮标从单一的气象浮标或水文浮标，发展到综合多参数浮标[2]。海洋浮标所搭载的传感器数量也由几个增加到十几个。为适应海洋浮标发展的需求，设计了一种用于海洋浮标的多串口数据采集系统。

1 多串口数据采集系统整体设计

多串口数据采集系统包括供电模块、数据采集模块和无线传输模块组成。供电模块用于各传感器的电源管理，当传感器不工作时关断传感器电源减少电量消耗。数据采集模块是浮标的控制中心，用于采集各个传感器的输出数据、监控浮标的状态信息。无线传输模块用于发送浮标采集的各个传感器的数据，实时发送到网站接收平台，实现浮标的实时采集观测。如图1所示。

图1 多串口数据采集系统结构框图

2 供电模块设计

浮标大多采用蓄电池加太阳能充电板的供电方式，当白天阳光充足时，太阳能充电板给浮标系统提供电量的同时将多余的电量冲入蓄电池，当夜晚无阳光时，使用蓄电池的电量给浮标供电，这种供电方式决定对系统的整体功耗要求比较高，所以供电模块采用低功耗设计。……