海洋监测浮标上的3G无线视频监控系统设计

设计了一种应用在无人值守的大型海洋资料浮标上的3G无线视频传输系统。系统采用值班电路对无线视频传输模块进行功耗控制,降低了系统的功耗。同时,对普通摄像头进行了防水工艺设计,可以有效耐受海上恶劣的使用环境。该系统已经在海上业务运行的浮标上安装应用,近两年的视频数据表明,监控效果良好,可有效地发现涉及浮标安全和海洋污染等问题。     

基于PWM技术的新型航标灯设计

为FZF3-1型海洋资料浮标平台设计一款新型航标灯,采用AVR单片机ATmega8L作为处理器,将FWM技术应用于航标灯自适应控制,既保持稳定的工作电流,又降低了系统的功耗。另外,利用施密特触发器保证了单片机工作电压的稳定性。通过实验和现场使用情况来看,航标灯的性能和指标均达到了设计要求。     

SH-1型组装式大型浮标的设计

针对整体式大型海洋资料浮标海上生存能力不强，加工制造、布放运输不便等问题，设计了一种直径为6 m的组装式的大型浮标。利用船舶静力学的计算方法，确定了浮标的型深为2.2 m、重心高为0.9 m以及其他基本参数，并对浮标的稳性衡准数进行校核，结果满足使用要求。该设计为浮标加工质量的可控性提供了合理化依据。     

基于敏感测温点的浮标舱温监测系统设计

为监测海洋资料浮标的舱温变化,设计了一种基于敏感测温点的浮标舱温监测系统。利用单总线和寄生电源供电技术,将温度传感器布设在浮标内部多个测温点,组成舱温监测网络,然后挂接到浮标采集系统的核心单元微控制器(MCU)上,只占用一个I/O口线实现对浮标多个测温点的实时监测。海试结果表明,该系统可用于对大型浮标舱温的网络化监测。     

置于大型浮标内的水质参数长期测量系统的设计及应用

为有效解决海洋生物的附着污染问题,延长各种海洋仪器的使用寿命,设计了一种新型的海洋环境连续监测系统。该系统放置在大型海洋资料浮标内,采用海水抽样测量方法,将海水抽取到浮标舱内的容器中测量,而后使用消毒液和清水对容器和传感器进行消毒和清洗。系统通过定点连续监测将数据传输到岸站,与目前浮标常用仪器比测得出,所采集数据稳定可靠。该系统能够将水质传感器的寿命至少延长一年,并提高其长时间测量的准确度和可靠性。     

荧光法海水叶绿素a传感器设计

基于荧光诱导叶绿素检测原理, 应用荧光诱导和微弱信号检测技术,设计了荧光叶绿素a传感器。实验结果表明,叶绿素a的浓度与系统测量值具有很好的线性关系,线性拟合系数为0.999。该传感器具有小型化、易于操作的特点,可实现对海水叶绿素a浓度的原位监测。     

基于nRF2401的刺激器系统的设计

设计了一种基于无线数字传输芯片和单片机构成的刺激器系统的设计,阐述了利用单片机和无线模块nRF2401实现无线通信以控制刺激电流的解决方案,并介绍了nRF2401在突发模式下的应用。在该系统中,单片机对刺激电流和数据传输进行控制,借用串行通信完成人机交互。运行表明,该系统控制方便,运行可靠,能实现有效的数据传输。     

浮标气象站上的光伏供电系统设计

给出了太阳能电池板对蓄电池充电环节的控制方案以及硬件电路的具体实现,其中,充电控制器是选用最基本、高可靠性的元器件自主设计而成,其内部不含有智能芯片和复杂集成电路,具有电路简单、性能稳定可靠、故障率低的特点,设计的稳压器利用开关稳压芯片作为核心元件,具有对蓄电池储能利用的高效性。同时,还对所设计电路进行了实际测试,测试结果表明本设计很好地实现了技术指标预定的功能。     

面向分布式共享的海洋监测时空数据表达与传输模式研究

针对海洋时空监测数据分布式共享中的网络传输性能瓶颈问题，提出了一种基于共享式编码与实时压缩的时空数据表达与传输模式，建立了面向服务的海洋时空数据分布式共享框架，采用GML、KML、GeoJSON实现了海洋监测数据的编码式表达，采用压缩算法实现了数据实时高效传输。基于阿里云计算平台，设计和部署了面向海洋应用的分布式GIS系统作为实验平台，实验结果表明，采用GeoJSON和Deflate 6/GZIP建立海洋监测时空数据表达与传输模式，在分布式共享与集成系统中表现出较好的适用性和较突出的性能优势。     

海洋倾倒实时监视系统设计

本文提出一种海洋倾倒自动监视系统的设计方法,采用高速单片机C8051F020,配合霍尼韦尔943系列超声波传感器,通过高性能滤波算法消除船只摇摆和波浪的影响,得到准确的船舶吃水线高度值。测量数据包含GPS信息、船舶状态等信息,经过特殊加密算法处理,通过DTU实时发送至岸站接收系统,作为倾倒管理和执法的依据。