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。     

电控多瓶采水器系统的优化设计

采水器是进行海水现场取样必不可少的仪器,电控多瓶采水器可以根据用户需要在预先设定的深度自动执行采水,具有智能化、灵活性和高可靠性的特点。该采水器控制系统采用单片机最小系统结构,外设电路简单而新颖。采用VB6.0编写人机交互界面,向控制系统发送指令和发送预设深度数值等。文中论述了电控多瓶采水器的系统组成、硬件电路优化设计、下位机及上位机软件工作流程,并介绍了采水器的测试方法和海上现场试验情况。     

PLC结合微机控制在时间常数测量装置中的应用

文章介绍了在时间常数测量装置中所涉及到的几个控制问题 ,系统采用由计算机为上位机和以可编程序控制器 (PL C)为下位机构成的两级控制模式。在上位微机中使用 VB5 .0编程语言设计了微机软仪表面板风格的监控程序 ,通过 RS2 32通讯接口将上位微机操作指令送至 PL C完成控制过程。本文还介绍了传感器运动速度的控制和测量 ,传感器穿越阶越界面的运动控制以及高速数据采集系统。     

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.     

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。     

基于太阳角度的全自动海洋光谱采集控制系统研究

针对海洋水色反演进行人工光谱采集时所存在的采集不连续、数据量少、覆盖海域面积小等问题,研究完成了一种基于太阳角度的全自动海洋光谱采集控制系统。该系统利用数据采集接收模块接收的位置、时间、角度信息进行太阳角度的精准计算,依据得到的太阳角度实时自动调整仪器观测平面的位置和光纤探头的指向角度,并根据光谱采集要求自动控制光纤探头转动,实现对天空光下行辐亮度、参考板上行辐亮度和海水上行辐亮度的采集,实现了海洋光谱采集的全自动控制。仿真分析了中国近海海域太阳方位角的变化情况,得到了中国近海海域太阳方位角的变化规律,保证了仪器观测平面位置调整的时效性和准确性。     

水下荧光光谱探测装置控制系统的设计与实现

海水中有色可溶性有机物(CDOM,Chromophoric Dissolved Organic Matter,常称之为黄色物质)是影响海洋水色的三大成分之一,海水中CDOM的研究具有重要的意义。本文针对CDOM水下原位探测激光诱导荧光光谱探测装置开发了一套控制系统,该控制系统分为水上甲板控制和水下数据采集两部分,水上甲板控制部分通过8芯电缆与水下数据采集部分实现供电及通信,水下数据采集部分以PC104嵌入式工控机为核心,控制整体采集部分的工作,甲板控制部分通过远程控制软件来操控PC104以实现水下数据的采集和存储。实验室环境测试及近海现场实验表明,该系统能够可靠完成水下荧光光谱装置的控制和数据的采集及通信需求,实现海水中有色可溶性有机物的水下原位探测。     

船载风控大容量气溶胶采集系统的开发和应用

在"我国近海环境综合调查与评价"的海洋气溶胶调查研究中,开发研制了新型船载风控大容量气溶胶采集系统。该系统由风向风速控制器、大容量采样器、自动控制器和抗风防雨防腐蚀箱体等组成。经过海上2 a 4个季度的海洋环境作业,表明该系统具有的大容量采集海洋空气体积,满足海洋气溶胶的微量组分的检出要求;具有的风速风向控制系统,能有效避免所采集的大气气溶胶样品受到船上发动机排出烟尘污染的影响。该系统还具防海水降雨、防腐蚀、结构牢固、流量稳定及抗风能力强等优点。系统采用单片机控制信号的采集、处理和显示,配有温度和压力补偿编程设定以及断电保护、自动修复等功能。海洋现场使用表明,该系统设计合理、数据可靠、灵敏度高,可满足海上大容量气溶胶采样要求。     

赤道西太平洋及澳大利亚近海上空气溶胶特征分析

本文利用中美热带西太平洋海气相互作用合作研究计划第2航次(1986年11月～1987年12月)采集的气溶胶资料,对赤道西太平洋及澳大利亚近海(悉尼至卡奔塔利亚湾)上空海洋气溶胶的特性进行了分析,结果发现两个海域海盐元素Na、Cl,Br的重量百分比差别甚小,由KB-120采样资料得到的Cl相对于海水中Na的富集因子在整个观测海域数值很稳定,而Br相对于海水中Na的富集因子在赤道-悉尼一带海域为最小。地壳元素Fe、Al、Sc的重量百分比对于中等大小的粒子而言,在赤道西太平洋和澳大利亚近海分布趋势相反。Co,Zn、Sb、Se4种元素相对于地壳中Fe的富集因子都很大。     

南海近海海水中放射性总α、总β的研究

本文对南海近海海水中的放射性总α、总β的含量和分布进行了研究。结果表明:南海近海海水中的总α、总β含量,略高于东海,稍低于渤海。南海近海海域的主要放射性物质是铀、钍天然放射系和~(40)K。     

渤海海域浅层气分布及地震特征分析

海底浅层气严重影响海底地层的结构稳定性,因此成为近海海洋工程的重要安全因素。近年来,通过地震手段在渤海海域发现了多处疑似浅层气区域。该区域中的浅层气蕴藏在海底以下地层或通过断层从地层溢出到海水中。本文在渤海海域高分辨率地震勘探等物探调查资料基础上,分析了渤海海域浅层气地震反射特征。通过查阅相关资料,总结渤海海域浅层气的一般成因。在将已发现的渤海海域浅层气分布区域进行总结并绘制分布图的同时,结合了渤海地质演化以及沉积历史,推测了渤海浅层气集中分布区域的成因。最后讨论了浅层气对近海海洋工程的严重危害。本文所研究的渤海海域海底浅层气分布情况可以为渤海海域海洋工程建设提供重要参考。     

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。     

多枚XBT/XCTD自动投放与测量控制系统的设计

为解决现有自动投放装置探头一次性装载数量不足,难以满足密集化、网格化的海洋调查需求等问题,本文提出了具有投放单元扩展功能的多枚XBT/XCTD自动投放与测量控制系统设计思想。系统由投放控制前端、通信控制与数据采集中端、供电单元后端和上位机软件4部分组成,可根据任务需求对前端数量进行增减。在提出硬件方案后,对系统的软件流程进行了设计。通过测试验证了系统硬件工作的可靠性,对发现的软件故障进行了机理分析。优化后的试验结果表明:系统能够实时响应上位机的控制指令,自动识别XBT和XCTD探头类型,实现多枚探头的自动投放,具有探头装填数量多、投放效率高、实用性好等特点,为不同海况下海洋水文的密集化、自动化剖面观测提供了技术基础,具有重要的应用价值。     

灰色聚类法评价长江口、杭州湾海域表层海水中的重金属污染程度

通过2007年秋季航次我国近海海洋环境的综合调查,研究了长江口与杭州湾海域表层海水中重金属汞、砷、铜、铅、锌、镉、总铬的含量与分布,利用灰色聚类法对海水中的重金属元素进行评价。参照《国家海水水质标准GB3097-1997》,通过灰类白化权函数确定海水水质分级界限及各参评指标对不同等级的聚类权,构建了海水中重金属的灰色聚类法综合评价模型。该模型能够较客观、合理地评价海水中的重金属。评价结果表明,长江口与杭州湾海域表层海水中的重金属总体情况良好,但是汞、铅含量偏高,尤其是汞。长江口外以北、杭州湾北岸口外及舟山群岛邻近海域的海水水质相对较差,陆源排污为主要影响因子。     

多点吸收式波浪能海水淡化技术分析及其结构设计

从波浪能和海水淡化技术的研究现状出发,指出了波浪能海水淡化技术未来发展的趋势。提出并设计了多点吸收式波浪能海水淡化装置,讨论了该装置的结构组成与运行原理,指出该种波浪能海水淡化技术能够大规模捕获波浪能,减少波浪能转化环节,提高波浪能的采集效率和淡化水产量。     

日照近岸水域水质现状分析与评价

根据2011年5、8、10月对日照近海海域进行调查,分析并评价了该海域的水质情况.结果表明,日照近岸海域水质情况较好,评价指标除个别站点无机氮个别月份超过一类海水水质,Cu、Zn的月平均含量略高于一类海水,其他重金属含量均达到一类海水水质要求;通过对海域营养化水平的评价,海域各站点的营养化指数均小于1,未达到富营养化水平.     

近海海洋信息实时采集传输系统设计与实现

近海海洋环境是最易受污染的区域,实时对海洋信息进行监测对近海养殖业、渔业有重要的作用。传统信息采集方法效率低下、传输距离近、能耗高、数据采集不准确,针对上述问题,设计了一种实时海洋信息采集传输系统,采集终端能够自动采集近海海洋环境的温度、溶解氧、pH值并通过无线网络将信息传给岸基协调器,岸基协调器可通过提出的二次卡尔曼滤波方法对信息进行滤波处理并由4G网络将信息上传至云平台。实验结果表明：系统能够对近海海洋环境进行信息实时采集,采集数据误差小,具有较高的一致性,功耗低,用户可随时随地查看信息。     

走航式水质采集监测平台的构建

走航式水质采集监测平台是近年来发展的一种新型海洋监测方式,适用于近海海域、水库、河流、湖泊等多种水体的水质监测,可以实现水质采集监测自动化,有助于对重要监测单位实施自动化监控管理。近海走航式水质采集监测平台是多学科的集成和整合。平台采用双体船、双螺旋桨全密封结构,在虚拟仪器软件的控制下,可以实现自主规划路径、自主导航和自主避障、智能采集水样和实时传送监测数据等功能。自诊断自确认系统保证了近海走航式水质采集监测平台系统的安全运行,以太阳能和锂蓄电池为混合动力、无二次污染。通过实际海洋环境测试,证明了该平台具有很强的实用性和广阔的应用前景。     

东营近海枯水期浮游生物群落特征研究

分析研究东营近海海域15个站位水质和浮游生物样品,结果表明东营近海枯水期海水为贫营养和中营养化水平。浮游植物群落主要由硅藻和甲藻组成,细胞丰度变化范围为16881~141795cell/m3,优势种以夜光藻、圆筛藻、刚毛根管藻和布氏双尾藻为主。浮游动物群落主要由原生动物、桡足类、甲壳类和多毛类幼体等组成,个体丰度变化范围为708~5488个/m3,优势种以夜光虫、强壮箭虫、太平洋纺锤水蚤和长尾类幼体为主。浮游植物和浮游动物多样性指数均小于3,生物群落处于亚健康状态。     

海底有缆观测站数据采集、管理系统设计与海底运行验证

文中设计了一套用于海底观测网的信息采集系统。提出了一种基于事件触发和定时驱动相结合的通过光网传送IP包的信息监控系统运行机制;提出了由岸站监控中心层、光传输主干层、海洋数据采集层组成的监控和信息采集监控系统总体构架;设计了通讯控制策略及自定义的通讯协议。采用该信息采集系统的海底观测网在试验海域进行了海底布放。经过8个月的海底连续运行,数据采集系统运行稳定,能够正确地采集海洋传感器和自身系统运行数据。