海底有缆在线观测系统研究与应用综述

获取高质量海洋观测数据是维护国家安全和权益、保障人类生存与可持续发展、应对全球气候变化、开发利用海洋资源、防灾减灾等的重要基础。随着海底观测技术的发展,海底有缆观测已成为地球观测的第三个平台。通过借鉴国内外海底观测网的成熟技术,设计研发单节点海底有缆在线观测系统,主要包含海底观测、电力信息传输和陆上人机交互信息管理等三个子系统,具有高度可扩展性,可根据监测需求集成安装常用的各类海洋观测仪器和水下高清摄像头,从而实现海洋环境和水下生物资源的原位、长期、连续、稳定的在线观测。研发的海底有缆在线观测系统构造简单、扩展性强、经济成本低,已广泛应用于山东省海洋牧场观测网的海洋生态环境和渔业资源、辽东湾的冬季海冰、海洋牧场与海上风电的融合效应、河流入海口水质、海上溢油等不同领域的业务化监测中,为我国海洋生态环境保护与修复、海洋资源开发利用、海洋防灾减灾等提供了高质量的科学数据支撑。海底有缆在线观测系统是业务化海洋在线观测技术领域里的创新研究,具有重要科学意义和广泛应用前景。     

海洋能源获取、传输与管理综述

海洋能源获取、传输与管理是实现海洋透明化的关键技术。以能源获取的方式进行分类调研,分析探讨国内外海洋能源的获取、传输与能源管理方法,以及各个方式的优缺点,并对能源获取、传输与管理进行核心技术分解,对比我国研究现状得出各个技术与国外现有差距,预测我国在该技术领域的未来发展趋势。     

基于连续运行参考站网系统完备性监控设计与实现

GPS连续运行参考站网系统完备性监控是CORS系统正常运行的关键和基础,通过对环渤海某区域连续运行参考站网系统建立的完备性监控有关内容进行分析,对完备性监控系统构建及技术实现进行了研究.     

北斗剖面浮标数据服务系统设计与业务运行

北斗剖面浮标数据服务系统主要由北斗剖面浮标数据自动接收/监视子系统和北斗剖面浮标数据解码、处理及分发共享子系统组成,具备自动、批量、业务化接收国产北斗剖面浮标数据,以及业务化处理和分发浮标数据的能力,为我国主导建设南海或“21 世纪海上丝绸之路”Argo 区域海洋观测网提供了关键技术保障。催生的中国北斗剖面浮标数据服务中心,也为北斗剖面浮标走出国门、参与国际竞争奠定了坚实基础,成为世界上 3 个有能力为全球 Argo 实时海洋观测网提供剖面浮标观测数据服务的国家平台之一。     

海底沉积物声速-压力特性测试系统的设计与实验

文中设计基于可编程逻辑控制器(PLC)的测控平台、伺服加压控制、步进推动控制、多传感器测量、触摸屏交互等功能的温压可控声学测量系统,实现海底沉积物样品的孔隙水自动可控加压,通过声学测量功能单元测量海底沉积物在各个压力下的声速,模拟海底沉积物处于大陆坡2 000 m以浅海底表层任何深度变化时的声学特性测量,得到海底沉积物声速-压力特性,为校正实验室测量数据还原到海底原位测量数据提供一种方法。     

A Data Management Method for Remote and Long-Term Seafloor Observation System

Abstract

The deep seafloor is closest to the Earth’s interior and there are complicated interactions in the physical and biological processes of the seafloor. Oceanographic parameters such as temperature, salinity, and ocean current can provide support for climate prediction. Therefore, the long-term observation of the deep seafloor is critical to the study of global climate change and the biodiversity in complex environments. For the requirements of long-term observation and remote data transmission in the deep sea of the South China Sea, a seafloor observation prototype system is designed in this paper as a stand-alone observation platform. We then proposed a date management method based on Controller Area Network to ensure the data quality. Distributed data management can be performed through system layering, and strict data transmission standards are established between each layer. At the same time, aiming at the difficulty of seafloor video data transmission in real-time, a new solution based on satellite communication technology, object detection technology, and high-efficiency compression coding technology of video images is proposed to provide support for seafloor biodiversity research. The observation data from the experiment are given, and these results show that the system can meet the requirements of long-term observation and remote real-time data transmission, and the reliability of the system is verified.     

一种海洋监测通用数据采集与处理系统的设计

介绍了一种海洋监测通用数据采集与处理系统的设计方法。该系统以单片机为硬件平台,针对海洋监测项目的实际需要,设计了多路模拟量采集、数字/脉冲量采集、数字输出控制、远程通信端口和大容量信息存储,可以实现各种海洋监测数据的自动采集、实时显示、分析和信息管理等功能,在海洋环境监测领域具有推广应用的现实前景。     

海事测绘资料管理系统设计与实现

主要讨论了海事测绘资料管理系统中的三个主要模块：航海图书资料系统、专题测绘系统、电子文档系统的设计与实现,该系统通过对海图编绘过程中涉及到的纸质资料、电子文档资料及测绘基础数据进行系统管理,达到减少测绘工作量,提高海图编绘质量的目的。     

一种海洋参数现场监测通用设备的设计

海洋监测数据的有效采集、存储、处理和显示、输出及控制操作,是自动化海洋参数现场监测系统都需要设计和开发的重要内容.提出了一种海洋参数现场监测通用数据采集处理设备的设计方法.设备可以提供多路模拟量、数字量、脉冲量和串口信号形式的海洋监测信息自动采集,现场的大容量信息存储、实时信息显示、键盘输入操作和便捷打印输出,以及滞后...     

双通道实时数据采集处理系统的设计与实现

本文提出了一种基于 TMS32 0 C31串行接口的双通道实时数据采集处理系统的设计与实现方案 ,该设计以 TMS32 0 C31和 TL C32 0 AD5 0 C为核心器件 ,具有两个独立的 A/D,D/A通道 ,能够实现 32位浮点计算和 16位数据采集与回放。应用该系统进行归一化最小均方误差 (Normal-ized L east Mean Square,NLMS)算法实时自适应噪声抵消实验 ,实验结果表明 ,该系统能够实现实时的自适应噪声抵消 ,可广泛应用于实时语音信号处理等领域。     

单片机系统低功耗设计在数据采集系统中的应用

文章分析了CMOS器件原理和单片机系统特性,提出单片机系统低功耗设计的一些基本原则,以千米自容式CTD数据采集系统的设计为例,提出了一种低功耗数据采集系统的实现方案.     

海水有机磷农药实时数据采集系统设计

为实现海水中有机磷浓度现场监测,采用由单片机和工控机组成的海水有机磷农药实时数据采集系统的设计.给出了由PIC单片机构成的采集控制模块硬件设计原理和软件设计方法,工控机的程序流程和浓度的算法.     

6000m电缆传输CTD剖面仪数据采集系统设计

介绍一种6 000 m高精度CTD剖面仪数据采集控制系统的设计。该数据采集系统采用超低功耗单片机MSP430作为系统主控芯片,为避免繁杂的控制内容干扰传感器数据采集,双CPU体系结构保证了高精度数据采集,同时完成系统控制任务,通过充分开发利用单片机自身丰富的集成模块和低功耗设计,提高集成度,降低功耗。CTD剖面仪在海上与进口仪器进行的多次现场比测试验,各项测量参数数据接近,趋势一致,证明该仪器性能接近国外产品,工作稳定可靠。