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用于观测各种环境参数的仪器,本实验中坐底观测平台搭载的10种传感器分别为温盐深传感器、pH传感器、二氧化碳传感器、溶解氧传感器、叶绿素荧光仪、海底地震仪、硝酸盐传感器、浮游生物在线成像与分类设备、多普勒流速剖面仪、点式多普勒流速仪。
设备承载能力强、生存能力强、造价也较高。
通过卫星、4G等方式,也可通过声学通讯设备进行水下通讯。
有档锚链和大抓力锚组成。
圆盘型浮标体由外围的浮力舱和内部的数采控制舱和电池舱、水下仪器井、防碰护舷、系缆桩、扶手等组成。
圆盘型浮标体外围均匀设置了六个单体全密封的浮力舱,提供浮力,确保浮标能够稳定漂浮在海上;六个单体全密封的浮力舱可保证在一个至两个水密舱室进水的情况下,浮标不会倾覆,从而提高浮标的破损稳性和抗沉能力。数采控制舱和电池舱是位于浮标体中部的独立、可封闭舱室,内外围的水密隔壁均为圆筒状,分别用于安置数采控制系统等设备以及安放蓄电池等储能装置。
浮标体上均布了6个仪器井,用于布设水下仪器安装井。甲板上布设3座系缆桩、3个导缆孔,以方便浮标的岸边系缆及拖带作业;设置3座安全扶手和防护围栏,可在恶劣海况下使登标人员有地方把持,实现安全作业;安装起吊眼板用于浮标的起吊作业。
浮标体外舷侧设置有两周钢制防碰护舷,用于增加浮标抵抗碰撞的能力,对浮标体进行保护。
锚泊系统简称锚系,用于将浮标锚定在指定位置点,由沉到海底的锚以及连接浮标和锚之间的锚链(也称挠性构件)等组成,通常选用大抓力锚和有档焊接锚链。
负责对浮标观测平台搭载的各种仪器设备进行供电、通信和采样频率等方面的控制,并对仪器采集的观测数据和视频图像进行处理和传输。通常被放置在浮标体内部的数采控制舱体内,通过设于桅筒内部的供电和通信线路与上部仪器平台的设备连接,通过布设于浮标体内的供电和通信线路与水下仪器安装井上的设备连接;供电常采用太阳能电池板和蓄电池组合的自供电方式。
通常用于安装放置于水下进行上层海洋环境参数观测的仪器设备,如温盐深传感器、溶解氧传感器、pH传感器、三波长荧光计等,以及与水下潜标进行通信的水声通信机等。浮标体上的每个仪器井配备一个安装支架,安装支架选用无磁材料制作;仪器安装完成后通过仪器井放入水中。
按照结构类型划分,浮标体大体可以分为:圆盘型、船型和柱型等结构型式。
大型浮标观测平台,由上部仪器平台、桅筒、圆盘型浮标体、仪器安装井架、锚泊系统、数采控制系统等组成。
浮标锚锭于海面,可搭载不同类型的传感器,实现对海气界面海洋气象、物理海洋、海洋化学、海洋生物等要素的长期实时观测。通常通过浮标搭载的太阳能面板和电池给传感器等设备供电,以卫星通信或无线通信(如4G)等方式将观测数据实时地发送到岸基数据接收处理中心。
1)潜标观测平台采用电气承力缆作为系留缆索,具备剖面实时供电和数据传输功能,克服了传统潜标自容式工作的缺陷,可通过海底光电复合缆将数据实时回传至监控与数据中心;2)不同于浮标观测平台与坐底观测平台,潜标观测平台通过搭载多种观测传感器,主要实现对水体剖面环境等的观测。
由于传感器漂移或者数据处理不当等不确定因素的影响,有可能产生劣质海洋观测数据。劣质的海洋观测数据有可能对海洋科学研究、管理、应用和开发等方面带来诸多不利 的影响,需要采用不同的数据质量控制算法对海洋数据进行合理的质量分析和评价。
数据采集、数据发送、数据接收与存储、数据处理与存储、数据应用、远程控制。
为潜标观测平台提供正浮力,绷紧系留缆索,使潜标系统在水下保持较好的姿态。
电气承力缆型潜标采用电气承力缆作为系留缆索,具备剖面实时供电与数据传输功能,大大加强了观测数据的采集密度和数据传输实时性,克服了传统自容式潜标工作时间短、数据采集有限等缺陷。
限制海底科学观测网主干网系统通信传送网传输速率和距离的主要因素是损耗、色散和非线性效应,故在系统拓扑设计中也包含了3个重要系统指标,分别是传输光功率、色度色散和光信噪比(OSNR)。色散限制了光复用段的总长度,而衰减和光信噪比则限制了放大段的长度(跨距)和跨距段数。
轻型光缆(Light Weight Cable)、轻型保护光缆(Light Weight Protected Cable)、单层铠装光缆(Single Armored Cable)、双层铠装光缆(Double Armored Cable)、重型铠装光缆(Rock Armored Cable)
防脱网结构、接海阴极、湿插拔连接器、ROV湿插拔连接操作门、高压直流变换器腔体、通信与控制腔体、光电分离器
上部仪器平台:用于搭载各种仪器设备。通常搭载:(1)用于观测风速、风向、能见度和温湿度等参数的各种气象传感器,(2)用于实现远程控制和数据传输的北斗、GPS等各种卫星通信设备,(3)为仪器设备提供能源的太阳能电池板,(4)保障浮标运行的安防设备:用于指示锚泊位置避免船舶碰撞的锚灯,保护浮标避免遭受雷击的避雷针,用于自动识别周边船舶的AIS(船舶自动识别系统)设备和雷达等。