多参数水质仪海上比测试验研究

通过试验场长期定点的海上比测试验,对国产多参数水质仪的工作稳定性、可靠性和现场可维修性进行全面客观的 评价。采用定期维护检定的YSI6600M型多参数水质仪作为比测水质仪,得出比测试验结果。在比测过程中定期采集水样, 通过国标法保证比测水质仪数据的准确性。试验结果表明该方法适用于多参数水质仪的定点长期比测,为国产水质仪在试验 场开展试验提供性能评价的依据。     

多参数水质仪在海洋调查中的应用和质量控制

多参数水质仪在海洋监测与海洋调查中普遍采用,如何获取可靠高质量的资料,质量控制是关键.根据多参数水质仪特点,结合多年海上观测经验,以加拿大RBR公司XR系列多参数水质仪为例介绍多参数水质仪种类、结构组成、应用注意事项,并着重探讨了在海洋调查过程中质量控制方法.为使用过程中减少故障率,获取高质量的海洋调查资料提供参考.     

基于物联网的土壤盐渍化实时监测管理系统设计

全球约有10亿ha的土壤受到盐渍化的危害,对其的监测、评价、预警对于农业开发及粮食增产具有重要的指导意义。基于物联网技术研发了一套原位滨海盐渍土的监测管理系统,系统包括上位机、下位机及传感器终端。其中传感器终端采用四针型传感器进行测量,同时测量温度和含水率等参数以对电导率进行校正。下位机由中央控制模块、通讯模块、测量模块及电源管理模块组成。中央控制模块采用CC2530微控制器,而通讯单元则采用GTM900-C GSP/GPRS通讯模块进行数据的原位传输。上位机采用兼容性与扩展性良好的MVC架构,数据调用采用Data Service和Map Data Service模块相结合,以实现数据的空间和图层的同步调用功能。此外,网络协议软件和客户端应用程序的设计使得整个监测系统可以时分发、存储、查询和管理测量土壤盐化数据。该套系统的设计研发为滨海盐渍土的开发管理提供了一种新的手段。     

可视化水下航行体控制系统数学仿真软件设计

提供一种水下航行体控制系统数学仿真软件的设计方案,在该仿真软件平台上可以完成水下航行体控制系统数学仿真研究、水下航行体水动力参数辨识实验和实航内测数据及仿真实验结果三维可视化显示。详细设计了该软件包含的 4 大模块：水下航行体数学模型及仿真模型模块、控制算法模块、流体动力参数辨识模块和图形界面人机交互模块,并对仿真模型的配置做了简单介绍。     

水质监测浮标数据采集和接收系统设计及其应用

1)文章设计了水质监测浮标数据采集系统, 该数据采集系统包括CPU模块、控制保障模块、通讯定位模块以及接口扩展模块; 采用CF2主板为CPU模块, 辅助以单片机为核心的多功能板, 主要用于完成采集数据、保存数据、通讯等工作; 控制保障模块设计有双“看门狗”, 实现了无人值守、全天候、全过程安全工作。2)文章还设计了水质监测数据远程接收系统, 该远程接收系统主要包括数据接收模块、数据处理模块、系统预警模块和数据显示模块等四个部分, 具有操作简便、自动化程度高、图形显示直观简洁易读等特点, 实现了数据接收、存储、显示及预警等功能。     

海水养殖多环境因子在线监测系统的设计与实现

针对海水养殖中水质、气象参数的自动监测和预警需求, 采用YSI 600R 多参数水质仪和TRM-ZS2 型自动气象站作为养殖现场水质和气象参数在线监测仪, 结合GPRS 无线传输技术和信息处理技术, 设计开发了海水养殖多环境因子在线监测系统。该系统可在线、连续地对水温、酸碱度、溶解氧含量、盐度4 个水质参数以及风速、气压、太阳辐射、雨量4 个气象参数进行测量, 并提供了养殖自动预警功能。系统能实时对海水养殖风险的潜在因子进行监测, 可解决采用人工方式无法满足大规模、集约化海水养殖环境因子监测需要的问题。     

海底观测平台多电池组电源管理系统

主要介绍了一种用于海底观测平台的多电池组电源管理系统。该系统以STM32F103单片机为主控制芯片,控制多个的电池组的输入和输出,实现主电源与备用电源的自动切换。MCU通过A/D模块采集电池组和各个负载端口的电压、电流,并对其进行判断和处理,电池组按照优先级的顺序进行轮换供电,对输出端口进行智能控制。上位机应用软件对电池组电压、电流进行实时监测,实时显示当前电池组供电情况并对其进行控制。     

一种近海底层防渔业拖网多参数监测平台的研制与应用

介绍了一种近海底层防渔业拖网多参数监测平台的设计、组成与海上应用情况。平台设计上兼顾了工作的安全性和测量的多功能性,通过对浮体加工、仪器布局、平台集成和布放、回收等技术的研究,完成了此平台的研制。平台适用于我国150 m以内的浅海域进行2个月以内的多学科水质参数连续监测,它可同时搭载1个海流计、1个多参数水质仪、1个营养盐仪、2个声学释放器和1个电池筒。平台至今在我国东海已布放使用20站次,其中一半以上集中在长江口海域进行底层缺氧现象相关水质参数的监测。2009和2011年夏季长江口北部海域站点监测实况表明,平台在防渔业拖网性能方面表现良好,仪器测量在"梅花"台风正面冲击时未受明显影响。     

基于无人机的新型海水采集系统设计与实现

基于近海海域海水水质检测的准确性和灵活性要求,本文提出了一种新型海水采集系统的实施方案,由上位机和下位机组成,两者通过电动绞盘和绳索相连。上位机由遥控器、无人机、单片机、步进电机等组成;下位机由海水采集管、双头采集针、单片机、推杆电机等组成。本文通过海水采集装置的创新设计,确保海水采集过程免受二次污染。在浙江舟山长峙岛附近海域进行了测试,结果表明,本系统能够在近海海域上方稳定悬停并通过电动绞盘控制海水采集装置升降,能够通过控制算法自动完成海水采集任务。     

基于LabVIEW队列状态机的岸基海洋水质集成在线监测系统控制方法研究

随着经济社会的发展,海洋环境监测受到越来越多的关注。针对当前海洋环境监测中,采用海洋水质集成在线监测系统,开展现场自动化监测的实际需求,以国家海洋技术中心自主研发的四参数水质仪、浊度传感器和营养盐自动分析仪为基础,开发岸基海洋水质集成在线监测系统。按照海洋水质集成在线监测系统的总体工作顺序,将工作流程划分为多个状态进行管理。应用LabVIEW编程语言,采用队列状态机,对各状态进行合理安排,最终实现了岸基海洋水质集成在线监测系统工作流程的有序调度以及可靠控制。     

关于发展我国漂流浮标和锚泊浮标技术的建议

本文综述了90年代国外漂流浮标和锚泊浮标技术的发展动态,从战略发展的高度提出了研制多参数表层漂流浮标、多次往返式剖面仪、绷紧式锚泊浮标和水质监测浮标的建议,并分析了国内的需求和相应的研究基础.     

构建一种PNI磁传感器的舰船磁场信号检测系统

针对舰船磁场检测这一问题,提出了一种利用 PNI 磁传感器测量的方案,并设计了一套由 STC15 单片机控制的舰船磁场检测系统。 系统由 PNI 磁传感器、STC15 单片机、串口通讯模块、电源分配模块和上位机组成,实现了信号的采集、调理、传输和分析处理的过程。 最后,通过水池船模试验证明了该测量系统能够实现对舰船磁场信号进行检测。     

多测量装置水质监测仪器集成控制系统开发

介绍了一种具有多个测量装置的水质监测仪器集成控制系统的开发设计方案。该设计方案针对5套功能相似但相互独立的水质测量装置,以嵌入式系统为控制核心,灵活运用Modbus RTU通信协议及RS485总线,并自主开发通信协议,实现控制核心与触摸屏、PC机以及5套测量装置的通信连接;进而采用多任务的处理架构,对上述外围设备操作任务进行分时处理,最终成功将5套测量装置集成为一台水质监测仪器,并支持PC机和触摸屏双终端进行显示和控制。实际应用效果表明,该设计方案稳定、可靠。     

分段式造波机生成波浪内外部结构的一致性分析

用60个波高仪组成2m×2m的方阵,同步测量波面过程,用Doppler声学流速仪获得了二维正向和斜向规则波、二维正向和斜向随机波以及三维随机波浪场中不同水深处的同步Euler水质点速度各方向分量的高精度的时间过程资料.以此为出发点,讨论了分段式造波机生成波浪的周期分布特征,发现三维随机波浪周期分布的μ值与二维随机波浪比较有明显增大的趋势.分别从速度合矢量方向与波向的吻合程度(对二维波浪)、"多点波面"组合与"波面-水质点速度"组合两种方式得到方向谱的吻合程度(对三维随机波浪)等不同角度,论证了分段式造波机产生的波浪的内外部结构的一致性.     

南极长城湾海域海洋环境监测系统上位机软件设计

在十一五"863"项目"极地近岸海洋环境监测系统"支持下,进行南极长城湾海域海洋环境实时监测系统的研制。为实现数据的实时传输进行软件设计,重点进行了上位机软件设计。根据整套监测系统的功能需要提出了上位机软件的主要功能和工作方式。上位机软件采用VB6.0作为开发工具,采用"问答"式对下位机进行控制,通过引用MSComm、Jmail、MSChart等控件或组件,采用功能模块化的设计方式,实现了上位机软件发送控制指令,接收、显示、保存采样数据,自动发邮件以及数据回放功能。     

PEIOS系统远程用户信息集成若干问题的探讨

PEIOS系统是珠江口海域立体监测技术示范系统，其总体是研制一个以水质监测为核心，以珠江口水域为监测范围的河口区近海洋环境监测东范系统，该系统接收多种来源的远距离观测数据（卫星，岸基雷达，自动气象站，自动水质测试仪等），并具有数据实时更新的能力，它的远程用户模块可通过可电话拨号连接主数据库，进行相关的空间信息查询与分析，是相对独立的功能模块，同时，该模块还具有集成本地（用户端）数据的功能，作者提基于优秀地理信息系统平台的技术解决方案，并在AutodeskWorld2.0平台上成功开发了远程用户模块，实现了多源数据在远程用户端的GIS集成。     

基于无人船的水质监测及控制系统设计

针对执行水质监测任务过程中固定浮标监测站单点监测存在局限性、船载观测人员取样耗时耗力等问题,本文设计了一种搭载多点、分层自动采水取样装置的智能无人船水质监测系统,可实现目标水域的多点、分层连续水质数据测量及取样。该智能无人船具备基于快速随机树(Rapid Random Tree)算法的自主避障和快速路径规划功能,解决了现有无人船技术存在的多障碍自主路径规划难等问题。同时,本设计结合了ARM9控制芯片、M5310无线传输模块,通过可视化的显示界面和远程WEB访问的功能,大大提升了科研人员及时处理特殊情况便捷性。通过实验测试及比对分析,证明本设计具有智能高效、稳定可靠等优点,能够满足职能部门对于水质监测工作的需要。     

移动式海上基地(MOB)连接器动力响应试验研究

移动式海上基地(Mobile Offishore Base，MOB)是由若干半潜模块相连而成的超大型浮式结构物。在进行海上作业时，模块间的连接器将会产生巨大的载荷。用缩尺比为1：100的三模块MOB模型在实验室进行了连接器动力响应试验研究。文中对试验的关键问题，如连接器模型的设计、制作、安装、试验工况的确定和测试方法等作了较详细的介绍。     

海南三亚湾海域水质状况评价

本文根据1998年10月至1999年8月海南三亚湾海域水质监测结果，分析了各水质参数的周年变化，在对各水质参数进行污染指数计算的基础上，应用水质综合评价模式，对该海域进行水质评价。结果表明：（1）受河口和高含量测值的影响，三亚湾海域水质呈现轻度污染状态，河口水质已接近严重污染；（2）除重金属Pb外，该海域其它水质参数均未超出一类海水水质标准；（3）除重金属Pb外，该海域其它水质参数变化的控制因子。     

一种海洋潜标适用的新型GPS信标机

本研究设计了一种潜标适用的新型信标机,它集成了GPS模块、数传模块、微处理器和压力开关等部件,可有效提高潜标回收过程中的目标定位能力。该信标机安装于潜标主浮体,通过压力开关控制电源。当主浮体位于海面时,信标机处于工作状态,它可以不断地将GPS位置数据通过无线传输方式向外发送,配套的接收端可以将接收的位置信息直观地显示在...