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西太平洋科学观测网是由中国科学院海洋研究所自主建成的大洋观测网络。深海数据的连续获取和实时传输对海洋与气候预报和海洋环境安全保障意义重大,世界海洋大国纷纷致力于其关键技术和系统集成的攻关。在中科院战略性先导科技专项的资助下,中科院海洋所经过统筹安排和周密部署,3年多来先后组织西太平洋综合考察航次3次,成功布放和回收深海潜标73套次,建成了由16套深海潜标组成的我国西太平洋科学观测网并实现稳定运行,获取西太平洋代表性海域连续3年的温度、盐度和洋流等数据。在2016年航次中,中国科学院又攻克了潜标数据长周期稳定实时传输的海洋观测难题,实现了深海数据的"现场直播",截至2017年9月,深海数据已成功连续实时回传260余天。以此为标志,我国的大洋科学观测网建设实现了批量化、标准化和常态化。深海观测数据的长时间连续积累和实时化传输,将提升我国深海科学研究能力,加速我国海洋与气候预报业务系统建设步伐,满足海洋强国建设、"一带一路"倡议对海洋环境安全保障的重大需求。"十三五"时期,我国正全面推进深海进入、深海探测和深海开发的深海战略,深海科学观测网建设技术和潜标数据实时传输技术对我国深海探测能力的提升意义重大。 相似文献
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国产深海准实时传输潜标系统设计 总被引：2，自引：2，他引：0
基于海洋环境安全保障、海洋环境预报和海洋科学研究的需要，开展国产深海准实时传输潜标系统的设计，重点进行锚泊系统水动力分析、观测设备工作同步性、准实时通讯系统安全可靠和系统低功耗等整体技术设计；开展轻型感应耦合传输缆制作、大深度感应耦合传输和智能收放通讯等数据实时通讯技术的研究；进行适用于准实时传输潜标系统的多种类国产设备的稳定性和可靠性优化、规模化集成和系统化的应用示范，形成半潜升降式准实时通讯潜标与浮子式准实时通讯潜标各1套。所设计的准实时传输潜标系统集成了1台抗污染CTD、19台感应耦合CTD、8台感应耦合T、4台感应耦合传输的ADCP、2台单点海流计和6台感应耦合数据传输仪，并配有2套声学释放器；潜标系统本体设计含有3个水下流线型浮体、1套通讯浮子、1套准实时卫星通讯装置（半潜式水下绞车或海面浮子）和1套锚泊缆系，可实现深达2 000 mm的剖面温盐深和海流等海洋要素的高频率、多要素、多层次的长期连续观测和数据准实时传输，以便对科学问题解决和海洋环境安全保障等提供及时的数据支撑。 相似文献
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为实现长期、连续、定点、低成本的上层海洋垂直剖面要素的准实时观测,提出了一种以STM32单片机(microcontroller unit,MCU)为主控器、采用国产温盐深传感器(conductivity temperature depth,CTD)和声学多普勒剖面流速仪(acoustic doppler current profilers,ADCP)等仪器进行剖面观测、搭载铱星通信模块或其他通信设备、适用于近海和远海的低功耗水下升降式准实时通信潜标控制系统设计方案。介绍了潜标的结构组成、控制系统硬件和软件设计,以及服务器接收软件的设计;实现了基于无线双向通信的数据补发机制和对潜标的远程控制;提出了一种适用于霍尔无刷直流电机(hall brushless direct current motor,HBLDCM)的堵转保护方法。近海和远海试验表明,该型潜标可以实现海洋垂直剖面的连续观测和数据的准实时传输,验证了潜标控制系统设计方案的可行性与稳定性。 相似文献
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综述了水下实时观测潜标系统及其技术进展。以潜标技术为基础,通过水下绞车、自升降通信浮标、水下滑翔机及波浪滑翔器等技术途径,设计了水下实时观测系统方案,探讨了水下数据实时传输关键技术,开展了水下观测数据实时传输功能验证试验,初步实现了观测数据实时/准实时传输。 相似文献
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深海观测潜标是一种深海观测仪器设备,用于深海底部的环境观测和研究。深海潜标设计的难点之一是潜标壳体的结构设计、耐压计算及材料选择。在初步设计的基础上,利用abaqus软件,采用有限元方法,计算出额定外压下壳体的形变,并进行了额定外压下的失稳计算,计算了壳体在高压环境下的体积和浮力变化。通过计算结果的分析比较,选择了合适的材料,设计出满足强度要求的壳体。 相似文献
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利用深海潜标所搭载的声学多普勒流速剖面仪(acoustic doppler current profiler,ADCP)得到的后向散射强度Sv,研究了黑潮-亲潮混合区浮游动物的垂向分布、其昼夜垂直迁移(diel vertical migration;DVM)的基本特征、多时间尺度变化及对反气旋式中尺度暖涡的响应.结果表... 相似文献
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为完善目前走航ADCP观测资料质量控制尚未形成统一流程的问题,将走航ADCP观测资料质量控制归纳为船速获取、声速校正、偏角校正以及剖面数据处理四个主要步骤,并制定了一套较为系统的走航ADCP观测资料质量控制流程。以渤海辽东湾红沿河核电站周边海域船载走航ADCP观测为例,按照提出的流程进行走航ADCP观测资料的质量控制。通过对比原始观测数据,质量控制后的结果表明u分量流速剔除了23.56%的低可信度数据,而v分量流速剔除了25.96%的低可信度数据。10 m与15 m水深处的质量控制前后的流速-频数直方图表明,本文提出的流程能有效地降低观测随机性的影响。 相似文献
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研究开发了一套依托于海洋平台进行安装的有缆潜标实时内波监测系统.该系统由温度传感器、温盐深传感器(CTD)、定点海流计(DVS)、终端接收机、绞车、钢缆、电缆及锚定重块等组成.温度传感器、CTD和DVS依一定的空间间隔串行连接并固定在系泊钢缆上.系统利用电缆实时供电、采用可寻址RS485总线进行控制和数据传输.集成的有缆潜标内波监测系统在中海油所属的PY30-1平台上进行了现场内波观测,成功捕获了多个内波过程,为获取长时间序列的内波实测数据、进而为开展南海内波机理和工程应用研究提供了有效的技术手段. 相似文献
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文中介绍了在潜标系统中使用 ADCP测量海洋表层流时所涉及到的主浮体设计及试验的有关问题 ,对ADCP布放计划中的环境参数设置提出了自己的处理办法。 相似文献
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基于南海北部浮标和潜标的声学多普勒流速剖面仪（ADCP）数据,通过一套几何算法计算了台风海鸥（1415）期间ADCP的空间变化和流速误差,并进行数据校正。浮标上,台风过后ADCP的水平位移最大可达2.61 km,水平流速误差最大可达0.27 m/s,垂向流速误差最大仅为5×10-4 m/s;温跃层流速校正值在台风过后显著大于流速测值,这表明水平校正对于温跃层流速的质量控制很重要。潜标上,ADCP最大垂向位移增量为179 m,最大绳子倾角为35°,最大水平位移为1.5 km; ADCP水平流速误差和倾角误差都很小,在数据校正中可忽略不计,但对台风过后中层流速的垂向校正不能忽略。 相似文献
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Ha Ho Kyung Kim Yong Hoon Lee Hyun Jung Hwang Byongjun Joo Hyoung Min 《Ocean Science Journal》2015,50(1):97-108
Ocean Science Journal - Using a mooring package comprising an acoustic Doppler current profiler (ADCP) and holographic imaging system, a 1-day ice camp study was performed under the Arctic sea ice... 相似文献
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The Soft Yoke Mooring System (SYMS) is a single point mooring system for shallow water. It is composed of a mooring framework, mooring legs, yoke, and single point, and is located at the Floating Production Storage and Offloading (FPSO) through 13 hinge joints, such as universal joints and thrust bearings. Mooring restoring force, motions and postures of mooring components, and mechanical behaviors of hinge joints are major criteria for the structural design of the SYMS. Aiming at the difficulties of the multibody dynamics in traditional design of the SYMS, a multi-body dynamic mathematical modeling with seven independent degrees of freedom (DOFs) which is applicable to prototype field engineering was developed in this study. The proposed mathematical modeling of the SYMS multibody dynamic system has several advantages: 1. Internal tribological behaviors in hinge joints are considered within the presented multibody dynamics model to illustrate the good dynamic effects of the SYMS. 2. The multibody dynamic model can be applied in field service. Correctness and feasibility of the proposed multibody dynamic simulation method for describing motions and postures of hinges and single-body were validated by the prototype monitoring data. 3. The horizontal restoring force of the SYMS was calculated according to field measurement data. The motion state of each single body and internal stress distributions at each hinge joint in the SYMS are given. 4. The multibody dynamics calculation program can be directly used for the real-time monitoring of mechanical behaviors of the SYMS under the service state. The simulated results can provide real-time guarantee for safety alarming of the system. The vulnerability of the mooring system in service was evaluated based on long-term monitoring data analysis. 相似文献
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A new method to estimate phase speed and vertical velocity of internal solitary waves in the South China Sea 总被引：2，自引：0，他引：2
A new method of estimating the phase speed and vertical velocity of internal solitary waves (ISW) based on dynamic governing equations using Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) data was developed. This method was applied to a representative ISW case, which was captured in the South China Sea in the 2007 summer experiment. The result shows that this ISW had a phase speed of approximately 2.6?m?s?1. This method provides an excellent alternative in estimating the phase speed of ISWs, especially useful in the absence of vertical stratification needed in solving the Korteweg–de Vries (KdV)-type equation, e.g., long-term mooring observation. Analyses show that the new method is fairly self-consistent, and it can be applied when only a part of the ISW observations is available. The computed vertical velocity of the ISW using the new method has a good agreement with the ADCP observations both in magnitude and pattern. 相似文献
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The Woods Hole Oceanographic Institution is developing techniques for telemetering oceanographic data from the deep ocean to the laboratory in near real time. Three general approaches that provide a link between subsurface instruments and surface buoys equipped with satellite transmitters are being pursued. These approaches are: cabled systems that use electromechanical cables to connect subsurface instruments to a central controller; high data rate acoustic modems to transfer information between multiple remote units and a central controller; and inductive modems that use standard mechanical mooring lines as the transmission medium between instruments deployed on the mooring and a central controller. These telemetry systems are targeted for general use by the oceanographic community and are designed to be power efficient, low in cost, and capable of integration with most oceanographic data collection systems 相似文献
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2008年8—9月份吕宋海峡西南侧锚定ADCP的斜压海流观测 总被引：1，自引：0，他引：1
2008年8月份在吕宋海峡西侧大约4000m深的海域首次布放了两套深水潜标，对上层海洋进行了为期一个月的高频率ADCP海流采样。对数据进行了多重处理，分解得到平均流和逐层潮流，并分析了具有斜压性海流的频率分布。调和分析结果表明，该海域以不规则日周期潮流为主，潮流椭圆随深度旋转。海流的功率谱分析表明，内潮能量在温跃层附近最大，并随深度减小，同时海流有明显的近惯性振荡信号。该观测为了解吕宋海峡深层海洋的潮流、近惯性运动以及海峡水交换提供了第一手的资料。 相似文献