用于水质监测浮标的水样自动采集控制系统设计

要：设计了一种用于水质监测浮标上的水样自动采集控制系统,该系统安装在水质监测浮标内部,用于现场实时采集水样,供浮标内的水质检测仪器使用。系统由抽水部分、存储分配部分、废液收集部分和控制单元等组成,具有水样定时采集、过滤、水样分配、废液收集、废液排出、管路冲洗等功能。根据各组成部分的性能指标、控制逻辑和结构方式,选择了适合海洋环境的元器件和材料。系统在海洋生态监测浮标上的运行使用证明工作可靠,能满足使用要求,且可以推广到需要自动采集水样的其他工作中使用。     

铱星数据通信在海洋资料浮标上的应用

针对大型海洋资料浮标大数据量传输的要求,在浮标上采用铱星电话数据通信系统传输实时水文气象数据。该系统采用PHILIPS单片机控制,通过铱星电话实时将数据传输到岸站固定电话,并通过计算机存储和打印。系统运行结果表明,该数据通信系统可靠性高,通讯费用低,数据接收率达到99%。     

我国海洋资料浮标技术的发展与应用

海洋资料浮标是离岸原位获取水文、气象等环境参数的重要技术手段,在海洋环境实况监测、预警预报、防灾减灾、资源开发、海上交通等方面具有重要作用。本文概述了海洋资料浮标的作用、组成、分类、主要理论及技术体系,总结了近年来国内海洋资料浮标的发展历程和技术突破,介绍了我国目前海洋浮标监测网的构成、应用情况,并与国际先进国家的浮标进行了比较。最后,展望了海洋资料浮标及监测网技术未来的发展趋势。     

大型海洋资料浮标波浪能供电装置数值模拟研究

本文以10 m大型海洋资料浮标为研究对象,分析了可适应其结构特点的波浪能供电机构。通过数值模拟计算了10 m浮标体的垂荡波浪力以及横摇角度,同时计算了波浪能转换为电能的输出功率,输出功率满足海洋资料浮标蓄电池的充电电压。最后提出了适用于此类海洋资料浮标的结构设计方案以及系统集成方案。该研究为今后海洋资料浮标波浪能供电装置的研发提供了思路。     

北斗二代卫星导航系统在海洋资料浮标监控与管理中的应用

为有效地实现大规模、多类型海洋资料浮标的运行监控与管理,依托北斗二代卫星导航系统的定位和短信通信功能,分别实现浮标位置定位和数据传送,将北斗定位与GPS定位相结合以弥补位置数据丢失、错误等问题。通过数据分包技术克服北斗通讯数据长度的限制,并设计了数据包缓冲接收和数据包动态拼接的方法,有效地实现大规模的浮标数据接收处理。实验结果表明,该方式定位精度高、通讯稳定性好、数据接收率高,能有效满足海洋资料浮标用户对于浮标的管理需求。     

数据压缩技术在海洋资料浮标通信系统中的应用

为减少海洋资料浮标通信系统数据传输的时间和费用,本文针对传输数据类型,采用位拼接、LZW和改进的LZW算法结合的方法对数据进行实时无损压缩。该压缩技术平均压缩率在40%以下,降低了浮标通信所需时间。实际应用证明,该技术提高了数据压缩效率,缩减了通信成本,保证了系统的可靠性。     

微波计算机辅助测量系统及阻抗参数的测量

将计算机技术应用于微波测量中，对常用的测量线系统进行改造，使之成为微波参数计算机辅助测量系统，该系统实现了测量的自动化、提高了测试精度。用该系统进行阻抗参数测试，证明它是一个性能稳定可靠、快捷方便的测量系统。     

无线水质参数检测系统的开发

在分析当前水污染及其治理现状的基础上,根据水质参数检测现场的实际需求,提出具有密封和无线通信功能的水质参数检测模块整体设计方案。采用传感器技术、微处理器技术完成检测模块的开发,构建无线网络,利用群体智能优化算法实现网络节点定位优化。实验测试结果表明:系统具有速度快、数据处理及分析能力强、性能可靠的特点,可改善目前检测设备普遍体积过大、携带不方便及检测效率低等问题。     

水质参数在线监测及远程传输系统的研制

本文讨论了1种具有远程数据传输功能的水质在线监测系统的研制与实现，它以AT89C51单片机为核心器件，构成监测5项水质常规参数的在线监测仪器，并通过公共电话网，将这些水质参数传送到远端的监控中心，提高了水环境监测的自动化水平，降低了水质在线监测设备的成本，在基层水环境监测部门及水处理厂具有推广价值。     

基于小型太阳能充电的海况监测浮标设计

针对目前国内外已经研制出的用于海洋遥感的直径大于10m的大型圆盘浮标存在造价和使用成本高、体积巨大等缺点,基于小型的太阳能充电技术研制了一种海况监测浮标,主要应用于学校、企业、科研单位等的小型近海实验。对该海况监测浮标进行了室内测试和近海试验,结果表明:研制的浮标系统可靠性高,能对海洋的温度、湿度、风速等多种环境参数进行监测。     

山东沿海海洋监测浮标网的构建

针对山东沿海独特的地理位置,构建了浮标监测网,按照远海、近海、近岸三个层次,分布在山东沿海从近岸到60海里的范围内,主要测量气象要素、水文要素以及水质生态等参数。设计的浮标监测网布局合理,能够有效的监测海洋污染、赤潮和水质情况,监视风暴潮和台风的发展和走向趋势。     

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。     

水量水质实时在线监测系统设计

水质自动监测目前还是初步应用阶段,投入很大,管理费用高.阐述了利用H-ADCP与常规五参数水质测定仪来实现水量、水质实时在线监测,并对该系统的安装、数据采集与处理进行了介绍.H-ADCP流量监测仪已在广东水文监测工作中得到应用,实现了实时水量在线监测,收到了较好的效果.     

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。     

基于手机短信的水质自动监测系统设计

目前我国大部分水质监测采用现场采样,实验室分析的人工方法,为了提高水质监测的实时性和智能性,提出了一种基于手机短信技术的水质自动监测系统设计方案。水质自动监测系统由水质采集子系统、监控中心子系统组成,利用水质传感器实时监测水质的变化,如果水质发生变化,则由水质采集子系统的GSM模块以手机短信的方式将当前的实时水质数据发送到监控中心和相关管理人员手机,以便及时处理。该监测系统能对水质进行实时自动监测,并具有对突发事件的快速反应能力。