海洋浮标管理信息系统的设计与实现

在通过分析海洋浮标数据特点的基础上,设计并实现一个海洋浮标管理信息系统。利用地理信息系统技术对浮标数据的空间性和时间性进行耦合,以统一的方式对空间数据和属性数据进行管理,在此基础上设计并实现海洋浮标管理信息系统。该系统可以实现了对浮标的多点、多路径、长时间序列的关联存储、条件检索和动态展现,通过将浮标总表与浮标分表相结合,实现浮标漂移路径的追踪。最后,通过应用实例证明了该系统的有效性与实用性。为海洋浮标资料的信息化管理提供有效的技术支持。     

基于CAN总线的浮标数据采集系统设计

根据海洋浮标的特点,运用现场总线技术,设计了基于CAN总线的浮标数据采集系统。实验表明,CAN总线的应用为传统的海洋浮标采集系统提供了一种新的采集方式,具有高速度、组合灵活等优点,解决了系统扩展性差的缺点。     

基于北斗通信的多参数锚碇浮标设计

利用我国自主研发的北斗通信系统,在参考地面气象观测系统的基础上,设计一种集成多种传感器的海洋气象水文浮标.以锚系浮标体为工作平台,建立海洋气象、海洋水文及海洋水质综合观测系统.在北斗卫星通信覆盖的海域范围内,实现定点、长期、连续、安全、准确地收集海洋气象、水文及水质数据资料,并将数据实时传输到岸基数据处理中心.     

基于MQTT协议的海洋观测数据推送系统

为实现海洋观测数据的及时推送,设计了一种数据推送系统,目的是将各个观测船、浮标和水下观测网等采集到的海洋观测数据推送到手机客户端,并实现异常数据的报警。提出了一种基于MQTT协议的数据推送方案,在加密与验证方面对MQTT协议进行改进。此外,设计了安全认证机制与消息管理模块,保证了消息在传输中不被篡改或者丢失。测试结果证明,该方案安全性较高,服务权限设计合理,费用方面也具有较大的优势。     

基于海洋气象漂流浮标的动态测风技术研究

利用海洋气象漂流浮标对海洋风数据进行观测具有成本低、可抛弃性的优势,然而,海洋气象漂流浮标在海上动态观测环境中传感器倾角不断变化且改变速度不确定,引起了较大的测量误差;针对这一问题,搭建了模拟海洋动态环境的测风实验平台,选用FT742-SM型超声波测风传感器对风速风向数据进行测量,并利用欧拉角模型和四元数模型对测风传感器姿态变化时的三个倾角进行解算;通过多次实验数据对比分析,发现传感器俯仰角θ和横滚角γ对风速风向测量影响最大,进而提出了多变量拟合的方法对所测风速风向数据进行误差补偿,补偿后的数据准确性得到了较大的提升;最后,结合真风订正算法设计了漂流浮标测风算法总流程,为后续的海洋气象漂流浮标测风提供了很好的参考价值。     

基于机会网络的海洋浮标数据分发技术研究

机会网络是无线传感器网络的新发展,具有不要求网络全连通的特点,与海洋浮标组网特点相适应。基于机会网络的海洋浮标数据传输技术是通过机会网络使得不具备远程回传能力的小型化、低成本海洋漂流浮标所采集的海洋水文数据也有机会通过网络化的方式将数据回传。本文提出一种针对基于机会网络的海洋浮标数据分发方案并进行了仿真,并分析该方案的适用范围,最后对下一步的研究内容与方向进行展望。     

基于CDMA无线网络的浮标数据通信系统

在海洋监测中,海洋仪器设备是人类认识海洋、开发利用海洋资源和保护海洋环境的重要技术手段。其中资料浮标是海洋监测的主要手段之一。随着CDMA技术的广泛应用,近年来也被应用到海上浮标的无线数据通讯中。相比之GSM、北斗等通讯方式,CDMA网络具有数据传输量大、成本低等优点。文中以Visual studio2005为工具开发了基于CDMA无线网络的浮标数据通信系统,浮标数据通信系统已在海上正常运行6个月。同时对接收到的数据和波浪骑士及其他仪器进行了对比,通过对比可以说明此系统稳定、可行,接收到的数据真实可靠。     

一种基于卫星信道GPS气象监测系统设计与实现

为了实现气象数据远程采集,提出了基于卫星信道数据传输的GPS气象数据监测系统的设计与实现方法,给出了软、硬件电路的具体实现;利用数据复用综合组帧结构,制定了应急、实时、高效数据复用传输方法;为了在汽球浮标气象站与气象数据采集控制中心之间进行可靠、高效、便捷的数据交换,设计了汽球浮标气象站与气象数据采集控制中心之间数据传输通信协议;该方法已应用于将边远地区气象情报数据传输至控制中心,满足气象数据采集、监测系统实际应用需求。     

浮标水质远程监测系统的研发与设计

针对目前河湖水质监测方法落后和水体富营养化评价方法有限的现状,研发了一套以基于ARM单片机为主控制器,融入GPS技术和GPRS技术的浮标水质远程监测系统。实现了同时对水质信息、气象信息和地理位置的实时性采集,并有云台网络摄像头进行实时视频监控,在采集后将信息短信推送到用户手机或向上位监控系统远程传输。上位监控系统对数据进行复杂分析处理和综合智能管理,以实现实时数据显示等功能。同时,采用优化的层次分析法获取相关指标权重,对水体富营养化程度进行评价,评价效果良好。浮标水质远程监测系统为水质监测提供了一个方便、有效地平台。     

基于物联网技术的气象监测系统设计

为了给智慧农业做支撑,研究了一套基于物联网的气象数据自动采集系统。设计了系统总体结构,对关键硬件进行了分析选型;设计了软件处理流程,并完成了系统集成和测试。用户安装完此系统,可在LED屏幕上直接看到当前气象数据。系统通过各种气象传感器采集气象数据,再汇总到集线器上;然后通过网关对传感器数据进行处理;最后通过网关的4G模块上传到服务器,并通过LED显示当前气象数据。通过测试发现,该系统可以实现预期功能,并且能够稳定运行,为农业生产提供很大帮助,具有很大的推广价值。