摘要：基于湿化学反应原理,将分光光度法与流动注射分析技术相结合,采用三通阀配合蠕动泵控制的环路设计,研制出体积小、稳定性高、试剂用量少、自动化程度高、可以实时在线测量海水中5项营养盐的原位营养盐分析仪。通过实验对仪器的线性范围、检出限、准确度和精密度等进行验证,得到亚硝酸盐、硝酸盐、铵盐、磷酸盐和硅酸盐的线性范围分别为5~250,10~500,10~500,10~300,10~1 000μg/L,最低检出限分别为0.81,3.01,1.79,2.54,3.02μg/L。在测量范围内亚硝酸盐、铵盐、硅酸盐的相对标准偏差小于3%,硝酸盐和磷酸盐的相对标准偏差小于5%。将研制的海水五参数原位营养盐分析仪与国标法进行现场比测,结果基本一致,能反映各项营养盐的含量及变化。该营养盐分析仪可以搭载到科考船、台站、浮标等平台上进行原位检测,也可以用于实验室测量。

摘要：为了检测LED激发海水浮游植物体内的叶绿素a所发出的痕量荧光信号,实现海水叶绿素a含量检测,预防赤潮等灾害,设计了基于STM32单片机和FPGA的数字锁相放大器。FPGA实现系统正交矢量数字锁相放大和LED光源调制驱动信号DDS的产生;STM32单片机主要完成数据处理、温度补偿以及通信接口等功能。试验证明,该方案不仅能在自然环境下完成海水叶绿素a的实时检测,且具有较高的测量精度。基于该方案的原位海水叶绿素a传感器,具有结构简单便携、精度高、稳定性高和抗干扰能力强等特点,具有广阔的应用前景。

摘要：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。

摘要：欠驱动式水下剖面监测机器人要实现对预定剖面轨迹航路点的跟踪观测,其航路点的轨迹跟踪控制技术是实现高精度剖面观测的关键。研究思路为:首先采用物理建模和实验验证方式对水下机器人进行动力学建模;其次通过设计分布式控制器A和控制器B以及两者之间的通信协议,实现对通信时延的实时计算;然后通过扰动前馈和逐次逼近转换方法,设计能有效抑制脐带缆等外扰动并解决通信网络时延的网络化前馈-反馈最优轨迹跟踪控制方法。其中为实现平滑控制通过设置跟踪误差阈值和控制切换面,设计一种能实现无抖振航路点轨迹跟踪的分段复合有限时间跟踪控制方法。研究步骤为机器人动力学建模、前馈-反馈最优跟踪控制和分段复合有限时间跟踪控制算法设计以及控制方法的仿真和实验验证,分步进行并验证设计方法的有效性,为欠驱动式水下剖面监测机器人的轨迹跟踪控制技术提供理论依据。

摘要：为满足水下滑翔器连续获取海洋剖面水文动力高质量数据的应用需求,利用自主研制的电磁感应式电导率传感器,集成快速响应的热敏电阻与压力传感器,以PIC 18F2520单片机为电路系统的核心控制器,设计出一种适用于水下滑翔器搭载的微型化、低功耗、重量轻的SZQ1-1新型CTD传感器.该CTD测量仪经实验室多次标定,数据质量达到海试要求.2016年10月,该CTD传感器与海鸟SBE19 Plus在青岛胶州湾进行了海试比测.海试结果证明,该CTD传感器与SBE19 Plus测量结果相近,实时获取的温、盐、深剖面数据精度满足水下滑翔器的搭载要求.

摘要：海洋放射性原位监测相比于传统采样回实验室分析可以实现连续、实时、自动化监测.文中研究了基于大浮标的海洋放射性原位监测系统,使用放射性测量传感器测量周围环境的放射性数据,使用GPS确定所测环境坐标,通过北斗通讯的方式将所测得放射性数据、位置信息等发送给岸站,岸站收到数据后计算并显示放射性测量传感器所测周围环境放射性数据能谱;研究设计了一种分包发送数据,数据丢包补发机制,解决海洋放射性数据量大、传输时间长、数据不全会造成解谱不准确的问题.最后通过实验室长期实验验证,长期数据平均接收率达到98%以上,能够利用海洋放射性原位监测系统实现准确可靠的监测.

摘要：远程抄表系统是集现代数字通信技术、计算机软硬件技术、电能计量技术和电力营销技术为主体的用电需求综合性的实时信息采集与分析处理设备。文中介绍了一种远程抄表系统中的集中器的设计,它以ARM为核心,采用GPRS方式将数据传输给主站,从而能够对用户电量进行远程抄读。

摘要：提出了一种利用荧光猝灭原理测定海水溶解氧的方法,分别从光电检测电路、LED驱动电路、光电二极管电路、温度检测电路、信号产生采集处理控制电路等方面详细介绍了基于氧敏感膜的海水荧光信号检测系统设计方案,通过实验测试了荧光信号检测系统对荧光相位滞后检测能力、系统的整体稳定性和系统测试数据的准确度。准确度测试中溶解氧测试数据点饱和度从100.00%减小到11.56%,氧敏感膜荧光信号检测系统所测数据与碘量法误差最大为5.15μmol/L,两种方法变化趋势相同。此系统可以作为一种海水溶解氧测量仪器,具有良好的应用价值。

摘要：运用自主研发设计的SONIC软件,控制深海勘探设备Echo水声探测系统,对位于西北太平洋边缘的鄂霍次克海海底可燃冰甲烷释放情况进行勘探研究。重点对萨哈林岛东面浅表陆坡进行了大规模的水声测扫,通过采集回声信号,应用SONIC软件处理和成像后,实现了海底甲烷气体渗漏点(GF)、冷泉和海床的可视化。在发现甲烷气体渗漏点后,运用SONIC的成像功能,分析冷泉中甲烷气体浓度及形态的变化,运用GPS系统进行实时跟踪与定位,利用重力取样器等采样工具,在多个海域成功采集到了可燃冰岩心样本,并及时进行了分析,得到了该地区可燃冰中的甲烷排放速率和甲烷排放量等数据。另外,通过梳理本次考察的经验,对规范我国可燃冰资源调查方法也会产生积极影响。

摘要：以脉动风作用下沿海某气象钢塔的风振响应为研究对象,采用谐波叠加法对脉动风载荷进行模拟并验证其有效性,得到作用于气象钢塔各层上的脉动风载荷时历。建立塔架结构的空间三维有限元分析模型,进行有限元仿真,采用时域方法计算钢塔的风振动力响应,为气象钢塔的前期设计和振动控制提供必要的技术参考。分析结果表明,在50年一遇风载荷作用下,该气象钢塔的最大风振位移为0.013 m,在规范要求范围内,塔架设计具有合理性。