数据采集系统中自动校准技术的研究

为使海洋观测设备在室外恶劣环境条件下仍可实现高可靠性、高准确性的自动数据采集,从而实现无人管理工作,介绍了数据采集系统的自动校准技术,即通过一个校准输入通道,产生两个高精度的基准信号,用软件的方法对模拟测量通道进行校准,以保证测量准确度。此技术已经过实验论证,并在海洋监测、气象、环保等方面取得了广泛的应用。要保证自校准电路正常工作,选择一个高稳定性基准源,是本设计的一个关键因素,要求基准源必须具有高精度、低温度系数和高稳定性。     

导波式雷达水位计在潮位观测中的应用

文中简要介绍了雷达水位计的测量原理、分类和技术特点,并将其中的导波式雷达水位计和非接触式雷达水位计与传统的浮子式水位计进行了比较,说明了导波式雷达水位计应用于一些特定条件下潮位观测的优势。基于导波式雷达水位计设计了一套水位观测系统。简要介绍了该水位观测系统的系统组成、硬件设计、软件设计。针对该水位观测系统进行了计量检定,并进行了现场安装试验。在现场实验中将导波式雷达水位计数据与浮子式水位计数据进行比较,说明了采用该设计方案进行潮位观测的可行性。     

海阳核电区域潮流特征分析

采用短期资料的潮流准调和分析方法,对水深为4.5~22.5m的海阳核电站6个测站3个周日潮流观测获得的表、中、底层的潮流资料进行了分析。分析结果表明:该区域基本以半日潮为主,且半日分潮中M2振幅大于S2,全日潮仅存在个别站位的个别水层中;测区的潮流属于正规半日潮,但其分潮比WM_4/WM_2大于0.04,表明测区中浅海分潮流具有较大的比重,故测区的潮流性质应为不正规半日浅海潮流的类型;各站位各层表现出不同的潮流运动形式,往复流和旋转流同时存在,不同站位、层次之间的明显差异还需要结合详细的地形调查展开研究;大部分站位的余流流速呈现表层>中层>底层,大致呈现自东北向西南流。     

基于SDI-12总线的海洋环境监测数据采集技术的初探

介绍了近年欧美国家在环境监测中普遍应用的串行数字接口标准SDI-12的电气特性及通讯协议,该接口标准具有以单根三芯电缆连接多个传感器、低功耗、长距离、接口电路简单、系统集成成本低等优点,非常适合我国海洋环境监测中系统扩展灵活、多要素观测的实际需求。基于此接口标准,本文设计了一种应用于海洋环境监测的数据采集系统,介绍了数据采集系统的SDI-12接口的硬件电路设计和数据采集软件程序流程,该数据采集系统具有总线结构、扩展方便、低功耗、总线供电、通用性强等特点。     

海上平台基“怪潮”自动观测系统的设计与实现

平台基观测系统在我国海洋观测的领域中已经有了较广泛的推广应用,实现无人值守观测的必要条件之一是可靠的系统供电,日渐成熟的太阳能光伏供电技术可以解决这一难题。"怪潮"自动观测系统的观测要素多样化,其中集成有风速、风向、气温、相对湿度、气压、降水、潮位、表层水温、盐度、水质、海流等多项海洋环境要素。基于IEEE802.11n的微波通信技术可以将现场数据实时发送至岸站数据中心。通过合理的方案设计和有效的现场实施,该系统可以在无人值守的条件下长期稳定运行。     

长江口附近海域周年波浪特征分析

本文利用长江口附近海域2011年1月—2011年12月长达1年的海浪实测资料,对海浪基本要素及大浪过程与热带气旋活动的关系进行统计分析,并选取一个典型台风过程的波浪进行研究。研究结果表明：观测点年有效波高H_s平均值为1.2 m, 1月平均有效波高H_s值最大,受台风影响,最大有效波高出现在8月,达7.4 m;观测期间,有效波高H_s多集中在2 m以下范围内,有效周期T_s在3～14 s之间;本地区的有效波高H_1/3和风速U₁₀具有较好的指数关系;强台风“梅花”活动期间,波型变化与一般台风浪波型的演变规律较为一致。     

珠江口附近海域波浪场的数值计算与特征分析

本文以WRF模式输出结果作为风场驱动条件,采用SWAN和WAVEWATCHIII相嵌套的方法,对珠江口附近海域进行20年(1991-2010年)的波浪场数值计算。根据计算结果,分析了珠江口海域波高和周期的空间、时间变化特征。结果显示:珠江入海口及近岸Hs较小,外海Hs较大,大部分海域年均Hs在0.4m以上;珠江口附近海域和近海地区年均Te偏小,在2s^3s之间,外海最大可达5s。珠江海域有效波高(Hs)的季节分布呈现出春夏季较小,秋冬季较大的特点。从概率学角度分别统计20年中前5%和10%的Hs及Te,可知:珠江口近海区域Hs,5%在1~2m,大万山群岛处可达Hs,5%2m;在珠江口附近Hs,10%为1.5m,万山海域Hs,10%在2.5m以上;计算海域Te,5%和Te,10%多在4s以上。     

辽东湾近海波流作用下的泥沙浓度特征分析研究

海岸和河口地区是波浪和潮流相互作用最复杂的区域,在潮流和波浪作用下,该区域泥沙运动是当下的研究热点,也是难点。为探究波浪和潮流共同作用下的泥沙悬浊度的分布情况,本文采用辽东湾近海区域实测水文及泥沙悬浊度数据,进行波流作用下的泥沙浓度特征分析研究。分析显示:观测期间,潮流呈现半日潮性质,呈现东北-西南走向,涨潮流流速略大于落潮流流速;观测期间波浪以西南向波浪为主;泥沙浓度与垂向水深呈正比关系,且与流速相关性较好,而与波高、波浪周期相关性较差;利用窦国仁公式对辽东湾近岸泥沙浓度与动力条件关系进行拟合分析,得到α、β分别为0.0045和0.00037,相关系数γ=0.76。     

应用于海洋站温盐传感器的缓冲止旋方法

为解决温盐传感器在海洋站应用中存在的电缆缠绕和壳体磨损等问题,保障传感器的长期业务化运行,文章提出改进温盐传感器安装方式的缓冲止旋方法。研究结果表明：在实验室环境下,通过以螺旋电缆代替直线电缆和设计缓冲浮子装置二者结合的温盐传感器安装方式,可有效减少电缆缠绕、避免传感器磕碰磨损和减小海流影响,同时安装简单、便于维护和具有广泛应用性。该方法仍须在海洋站实际应用中进一步验证和完善。     

基于CDMA/GPRS网络的珠江口水文信息系统

介绍一种基于CDMA/GPRS数据传输业务的珠江口水文信息系统,该系统通过数据采集设备实现数据采集、处理和基于CDMA/GPRS的数据通信,数据中心计算机实现多站点的数据集中管理、反馈控制和因特网信息发布,实现了对数据采集设备的远程无线监控的功能。