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海洋、湖泊等水域立體監控系統
分類: 海洋、湖泊等水域立體監控系統  發布時間: 2015-05-20 11:01 

海洋、湖泊等水域立體監控系統
海洋立體監控系統,是指構建水面、水體和水底的海洋立體化監測網絡,是實現數字海洋、透明海洋不可缺少的組成部分。
系統由監測主機、系統軟件、智能絞車、各類傳感器組成。

SCT500系列氣象水文水質監測主機結構

      前面板具有觸摸組態屏,可以實現畫面的切換,完成人機交互功能。后面板為電源及傳感器及其他外部信號的輸入接口。主機可采用箱式結構,箱體內為基于CAN總線的模塊連接。足球比分球探体育  

      當監測主機被安放于浮標等空間有要求的設備中時,也可以采用疊放式安裝,通過標準機箱來構建各獨立模塊, 疊層式安裝范例中的氣象模塊、水文模塊和水質模塊。各模塊間獨立工作,通過CAN總線互連,主機模塊采集其他各模塊的參數,并在顯示器上顯示。

 

疊層式安裝示例

SCT500系列氣象水文水質監測主機功能特點

      采用基于CAN現場總線的設計架構,系統構建靈活,擴展性好。

      功耗低:采用低功耗芯片,并針對傳感器的工作特性實行精細電源管理。

      系統遵守CAN協議,標準化程度高。

      采用多級數據存儲方式,有效提高了數據的安全性。

      傳感器驅動標準化,實現更廣泛的海洋數據采集的需要。

SCTZJC-1 水下智能絞車

      坐地自升降式水體剖面觀測智能絞車

      水下智能絞車是一種在水中工作無人值守的絞車。它通過控制內置電機或液壓裝置以實現繩纜的收放,從而控制探測浮球的升降,是進行立體化海洋監測系統的重要載體。水下絞車可以使探測系統藏匿于深水中,遠離臺風、海浪或漁網的侵害,實現對溫度、鹽度、深度等海洋環境參數的全天候長期連續定點觀測,而且能及時將測量數據、信息通過升降浮標發送到岸站實驗室,為維護海洋權益、開發海洋資源和加強國防建設等活動提供及時有效的決策依據,在海洋環境監測和資源調查中有著非常廣泛的應用。

SCTZJC-1水下智能絞車總體結構

      水下絞車系統主要由絞車和控制器兩部分組成。絞車部分主要由機架、傳感器浮球、電池及控制艙、液壓站、排纜器等單元組成;控制器是整個控制系統的核心,位于電池及控制艙內。如圖所示為水下絞車系統的總體結構框圖。

           

水下絞車

SCTZJC-1水下智能絞車構成部件

      水下絞車由液壓站、供電系統、運動裝置、控制系統等組成。

 

SCTZJC-1水下智能絞車技術參數

      最大工作深度:600m(可根據要求進行定制,從幾十米到600米)

      最大收放張力:500N

      纜繩收放速度:9~24m/min

      纜繩:凱夫拉纜

      纜繩直徑:3mm

      工作溫度:0~30℃

      電機:無刷直流電機(48VDC/3000rpm/750w)

      電源:鋰電池供電(48VDC/60Ah)

      續航時間:1.5月(1次工作/天)

      通信接口:RS-485

      額定壓力:8MPa,額定流量:6L/min。

      絞車額定轉速:15-60rpm

      絞車馬達排量:80ml/r。

SCTZJC-2 水面智能絞車

      船基(或冰基)水體剖面觀測智能絞車

      船基(或冰基)水體剖面觀測智能絞車是一種可安裝在船上或冰面之上,對船體(或安裝冰面)下方的水體進行立體剖面觀測的無人值守智能絞車。它通過纜繩釋放和回收水體剖面觀測傳感器集成吊籃(傳感器可包括如溫鹽深CTD、葉綠素、酸堿度等,根據需要進行排至),以實現對局域水體進行立體觀測的目的。智能絞車是進行立體化海洋、湖泊、河流等水體監測系統的重要載體。船基水體剖面觀測智能絞車,通過船舶航行可對大面積水域實現立體監測,置于冰上或固定于水域特定地點,可實現對水體溫度、鹽度、深度、葉綠素、酸堿度等水質參數的全天候長期連續定點觀測,而且可通過依星系統或無線電通訊系統將測量數據能及時發送到岸站實驗室或手機終端,為維護海洋權益、開發海洋資源和加強國防建設等活動提供及時有效的決策依據,在海洋環境監測和資源調查中有著非常廣泛的應用。

SCTZJC-2水面智能絞車總體結構

      船基(或冰基)水體剖面觀測智能絞車系統主要由絞車主體、控制器、太陽能供電模塊、傳感器集成單元四部分組成。絞車部分主要由機架、纜繩收藏滾、排纜裝置、控制系統等單元組成;控制器是整個控制系統的核心與太陽能供電模塊一起構成智能絞車的控制與供電系統。如圖所示為智能絞車系統的總體結構圖。

 

智能絞車在雪龍號科考船和南北極冰下海洋環境剖面觀測中的應用

   

SCTZJC-2水面智能絞車技術參數

      最大工作深度:600m(可根據要求進行定制,從幾十米到600米)

      最大收放張力:50Kg

      纜繩收放速度:9~24m/min

      纜繩:凱夫拉纜

      纜繩直徑:3mm

      工作溫度:-15℃~30℃

      電機:無刷直流電機(48VDC/3000rpm/750w)

      電源:太陽能+鋰電池供電(48VDC/60Ah)

      通信接口:RS-485

      絞車額定轉速:15-60rpm

岸站軟件

      其主要功能有:

      實時數據接收;

      歷史數據查詢;

      智能異常數據提示;

      系統設置:

      報表生成;

 

岸站軟件

基于CAN總線的浮標監測系統

      基于CAN總線的浮標監測系統,以浮標為載體,可以實現海洋氣象、海洋水文等多種參數及浮標本體參數的監測。由于采用CAN總線,可以方便添加其他監測參數。該系統可以將監測數據實時發送到岸站,并通過網絡實現大范圍聯網監測,為海洋科學研究提供數據,以及為海洋執法提供依據。

 

                 

基于智能絞車的海洋立體監測系統

      立體監測系統,包括船基、海床基、浮標基等多種方式的組合。海床基可以利用水底絞車實現水體及水底的監測;浮標基進行氣象,水文等多種參數的監測,還可以利用船基水面智能絞車實現立體化剖面監測。可應用于海洋監測、湖泊、河流、飲用水源、排污口等水域的水文、水質監測。

 

傳感器

      立體監測系統可裝載氣象、水文及水質等各類傳感器。例如:

   

                       風速風向傳感器                                                           溫濕傳感器

   

                              傾角傳感器                                                                 電子羅盤

                    

                           波浪傳感器                                                  CTD傳感器

         

                  溶解氧傳感器                                                      PH值傳感器

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