一种用于海洋水文观测仪器的接口电路

ＭＣＳ－５１单片机在智能仪器、仪表、数据采集及测量等领域中的应用日益广泛。它具有集成度高、系统结构紧凑、价格低廉等特点。但是它的内存空间与系统机相比较小。在某些海洋水文观测应用领域，如石油平台自动气象数据采集系统，水库大坝水位自动监测系统等需连续工作数月甚至１ａ以上，数据采集时间长、参数多、数据量大，ＭＣＳ－５１单片机的内存空间显然就不够用，必须把ＭＣＳ－５１单片机采集的原始数据传输到ＰＣ机中去，以便ＰＣ机进行大容量的数据存贮和做进一步的数据处理。本文介绍一种简便的接口电路及编程方法，能够方便地…     

潜标式海洋探测仪控制系统及模块设计

基于CORTEX M4内核的STM32嵌入式系统,设计并实现了用于长期监测海洋地理环境参数(温度、盐度、湿度等)的潜标式海洋探测仪,给出了主控系统及各个模块的设计方案及选型,通过合理的功能分配,可靠的硬件设计和有效的软件实现,使探测仪具备低功耗、高可靠的特点。海试实验表明,主控系统实现了对探测仪的浮力调节、能源供电及应急处置等状态控制,通过在SOFAR声道工作,完成了对深海海洋要素的实时监测。     

作用在海洋移动式平台上的风倾载荷

本文在归纳国内外对作用在海洋移动式平台风倾载荷的研究文献的基础上，分析了目前船级社的规范中风载荷计算方法中的几个问题。本文介绍了作者编制的风倾力臂横截曲线计算程序，并给出了计算实例     

一种用于海洋气象测量的风速计

本文介绍了美国R·M·young公司生产的风速计的特点,设计思想、开发过程及其性能.指出了风速计今后的发展方向。     

海底地震仪水下投放装置的设计

针对联合采集观测系统设计中对OBS精确布阵的要求,设计并制作了OBS水下投放装置.该装置通过机械运动机构和声学释放器的有机结合,并借助船载绞车的牵引和水下定位系统的引导,实现了在接近海底区域准确投放OBS的目的,投放精度达到20 m以内,成功率为95％.海上试验结果表明:该装置设计合理,工作可靠、安全,操作简便.水下投...     

一种新型潜浮式深海地震仪的设计与试验

鉴于国内外海洋地震台网的缺乏, 本文介绍了一种面向全球海域应用的漂浮式海底地震接收系统(mobile earthquake recording in marine areas by independent divers, MERMAID)。针对潜浮式地震仪MERMAID浮标的研发过程, 建立了浮标的总体设计要求与典型工作循环流程, 设计了液压式浮力调节系统、机械结构等, 并对比分析了不同转速及负浮力下潜过程, 最后进行了实验室压力检测和千岛湖湖试。试验结果表明, 该浮标能在15MPa压力下保持良好的密封性与稳定性, 利用水听器可以有效地采集到天然地震纵波(P波), 同时计算各模块单个周期的能耗, 以验证设计指标。     

基于多旋翼无人机的小型海洋磁力数据采集系统设计与实现

海洋磁力测量是一种海洋地球物理调查方法,对于资源勘探、科学考察等都具有非常重要的意义。将便携式的小型旋翼无人机应用于海上进行磁力探测是一种全新的海洋磁力测量手段,本文基于这种全新磁力测量方式的实现需要,设计了一套便携、高精度的航磁数据采集系统。该系统以STM32F407单片机为控制核心,结合FPGA和等精度测频原理,实现了旋翼无人机在航磁任务中的磁力数据、定位数据及姿态数据的实时采集和存储。此外,在航磁任务开始前,可通过Wi Fi实现机载系统自检功能,确保仪器处于正常工作状态,保证任务的执行质量。航磁任务中每3 min进行一次数据保存,任务结束后通过按键再次保存数据,以保证数据的完整性。通过实验室测试和野外实际飞行试验,验证了该采集系统的实用性,同时验证了该系统能够满足野外航磁探测任务的需要。     

海洋调查测量信息系统(一):硬件部分

在调查测量船的设计论证过程中,针对调查测量设备信息综合处理和任务指挥控制的需求,基于对调查测量船典型装备配置及能力的分析,提出了由软硬件两部分组成的调查测量信息系统,设计了由数据采集分发平台、声学同步控制模块和数据远程通信模块组成的系统硬件部分,实现了调查测量信息的集中采集、实时分发、远程传输,以及调查测量作业的同步控制,有效保证了调查测量船装备布局的统一性和科学性,为海上同步高效作业能力的生成提供了硬件保障。     

一种低功耗海洋定位信标的研制与应用

研制了一种低功耗的定位信标,用于长期服役于水下的海洋仪器回收出水后的定位搜寻工作。信标基于GPS射频组件开发,与仪器固定在一起,待整体浮出水面后,会启动位置信号发送程序,通过电信网络,将该信标的实时位置发送至终端。经测试表明,信标性能可靠,可为海洋仪器的安全工作和顺利回收提供保障。     

基于STM32的浮标及其定日光伏控制系统设计

为了提高海洋浮标对太阳能的利用率而设计了一种定日光伏系统的控制方案,采用STM32嵌入式单片机作为控制核心,结合浮标的特制外形,其太阳能电池板能够始终向着太阳转动,最大限度地为浮标进行供电。所述的浮标特制外形由带有对称肋板的浮标体和透明保护罩组成,提高了浮标的抗变形能力,减弱了太阳能电池板转动引起的反转及左右摇摆趋势。该系统经试验及仿真分析,达到预期目标,运行稳定可靠,有良好的推广应用价值。     

测深仪显控电路的设计

显控电路在现代精密测深仪中担当着重要角色,它是与测深仪的用户直接发生联系的部分。显控电路是否完善友好直接影响用户的第一印象。以HY1620双频测深仪为例,介绍显控电路的软、硬件设计。     

海底底质声学原位测量电路控制系统研究

介绍了一种液压驱动贯入式海底沉积声学原位测量系统的电路控制单元的研究实现过程,以及该控制单元在南海北部海底沉积声学调查中的应用。该电路控制单元以Cortex-A8处理器为核心,集成大容量FLASH存储器,与单片机接口控制板进行串口通讯,实现对声学发射采集单元和机械液压贯入单元的可视化控制和监测。基于该电路控制单元,海底底质声学原位测量系统兼具自容式和在线式两种工作模式,可自容记录或实时采集声学原位测量单元在海底的工作状态数据、海底沉积物声速和声衰减系数等声学特性数据。该声学原位测量系统的实验室联调及南海海试结果表明,使用该电路控制单元对海底底质声学测量过程的监测与控制是有效的,对精确获取海底底质的原位声学特性有重要作用,可以促进海底底质声学原位测量系统的产品化。     

A global ocean observing system framework for sustainable development

Sustainable development depends on maintaining ecosystem services which are concentrated in coastal marine and estuarine ecosystems. Analyses of the science needed to manage human uses of ecosystem services have concentrated on terrestrial ecosystems. Our focus is on the provision of multidisciplinary data needed to inform adaptive, ecosystem-based approaches (EBAs) for maintaining coastal ecosystem services based on comparative ecosystem analyses. Key indicators of pressures on coastal ecosystems, ecosystem states and the impacts of changes in states on services are identified for monitoring and analysis at a global coastal network of sentinel sites nested in the ocean-climate observing system. Biodiversity is targeted as the “master” indicator because of its importance to a broad spectrum of services. Ultimately, successful implementation of EBAs will depend on establishing integrated, holistic approaches to ocean governance that oversee the development of integrated, operational ocean observing systems based on the data and information requirements specified by a broad spectrum of stakeholders for sustainable development. Sustained engagement of such a spectrum of stakeholders on a global scale is not feasible. The global coastal network will need to be customized locally and regionally based on priorities established by stakeholders in their respective regions. The E.U. Marine Strategy Framework Directive and the U.S. Recommendations of the Interagency Ocean Policy Task Force are important examples of emerging regional scale approaches. The effectiveness of these policies will depend on the co-evolution of ocean policy and the observing system under the auspices of integrated ocean governance.     

海洋观测数据管理系统的设计与实现

针对我国目前海洋环境监测工作对海洋观测数据从人工到计算机智能化管理的实际需求,设计开发了一套切实可行的海洋观测数据管理系统。系统利用先进的计算机软件技术和数据库管理技术,整合了现有的观测设备数据,实现了海洋观测数据的智能化管理,有效降低了海洋观测系统的管理成本,同时系统为海洋信息动态发布网站提供了更多的数据信息和资源。系统在国家海洋局闽东海洋环境监测中心站试运行半年,稳定可靠,综合效益明显。现场应用表明,该系统较好的完成了预期任务,具有较大的推广价值和应用前景。     

采用射线追踪法的天然气水合物海底地震观测系统设计

射线追踪法是以建立的地下地质模型为基础,研究不同的激发点发出的射线经地下地质界面反射后可以被接收到的信息,从而了解不同的观测系统对于特定地质条件地震资料采集的效果,对于海上地震采集相关参数的确定十分关键.在天然气水合物地震勘探中,丰富的多波勘探信息对于查清水合物内部速度结构、提高地层的分辨率具有重要意义.本文在分析国外天然气水合物海底地震仪(OBS,ocean bottom seismometer)勘探的应用成果基础上,采用射线追踪法理论计算和海上实验,实现了针对天然气水合物的海底地震观测系统设计,试验获得了转换横波记录,取得了良好的应用效果.     

A decision support system for floating platform design

This paper describes a methodology developed for the preliminary design of floating production platforms. The preliminary design approach interlinks the mathematical design model with global optimization techniques. To illustrate the design procedure, the initial intermediate and final results are presented. They provide a clear understanding of the mathematical model and the decision support system. The preliminary design approach described here is based on the commercial software which is interfaced to what is called the FPS system and linked to a SEARCH package for design solutions. The paper summarizes the preliminary design approach, the mathematical model optimization and presents semisubmersible and TLP platform examples.     

高精度CTD采水器控制系统的设计与分析

本系统是国家“８６３”任务中８１８－０２Ａ项目的重要组成部 和高精度ＣＴＤ测量仪联用,可以完成任意深度、任意时刻的采水控制功能,它采用国内外最新的技术和元器件,打破了原有的采水控制装置的设计思想,使采水器的动作完全合理准确。本文重点介绍其工作原理和关键技术。     

A seismic design method for subsea pipelines against earthquake fault movement

As there are no specific guidelines on design of subsea pipelines crossing active seismic faults, methods for land buried pipelines have been applied to. Taking the large seismic fault movement into account, this paper proposes improved methods for seismic designs of subsea pipelines by comprehensively investigating the real constraining of soil on the pipelines, the interaction processes of soil with the pipeline, the plastic slippage of the soil, and the elastic-plastic properties of the pipeline materials. New formulas are given to calculate the length of transition section and its total elongation. These formulas are more reasonable in mechanism, and more practical for seismic design of subsea pipelines crossing active faults.     

渔业资源调查采样设计优化研究进展

渔业资源调查是指利用一定的采样设计,对渔业种群进行空间布点采样,以获取研究区域内鱼类时空分布以及生物学和生态学信息。但是大量的研究表明,不同的鱼类分布适合不同的采样设计,需要根据鱼类的分布特点和调查目标(种群丰度等)优化采样设计,保证数据的准确性和精度。近年来,相关的研究有很多,涉及不同采样设计的比较和应用以及影响数据质量因素的探究。作者着重介绍了定点采样、传统方法、适应性方法和基于地理统计学方法,叙述了计算机模拟及重采样技术在采样设计优化中的应用以及相对偏差、相对估计误差、设计效果和变异系数等评价采样设计性能的指标,同时对采样设计中需要注意的问题进行介绍,最后进行了总结并对未来的研究工作进行展望。