深海动力环境监测中数据管理系统的实现

为解决深海动力监测中数据管理及接口匹配问题,采用嵌入式Linux平台,对深海仪器进行必要的管理和维护,接收仪器的实时数据,经验证数据后通过系统网络接口将数据按协议发送到岸上基站。这里主要介绍系统硬件的搭建及软件的设计。经实验验证,该系统可以稳定地为岸上基站提供深海动力环境的实时数据。此外提出系统还待完善的几个问题。

海底边界层原位监测中数据采集系统设计

为了提高深海海底边界层原位数据的实时稳定监测,整个系统采用了9台深海仪器,以ARM9作为控制核心,以Linux系统为软件平台,MSP430单片机作为硬件设备电源控制系统,组成了实时、自动化、稳定的深海数据采集控制与管理;系统采用了双ARM嵌入式系统冗余控制与数据存储设计;该系统分别随东方红2号与海洋4号出海海试,并获得了满意的结果;结果说明该系统具有较高的稳定性与可靠性;

海洋石油平台的腐蚀监测技术

文章分析了海洋石油平台进行腐蚀监测的特殊性,对目前海洋石油平台腐蚀监测技术作了概述,特别是对深海平台导管架的腐蚀监测技术进行了可行性和存在问题的探讨。最后对相关的腐蚀标准在深海中是否适用的问题也作了初步讨论。

基于数字孪生的海底悬浮物时空变化可视化技术实现与应用

数字孪生技术构建的虚拟海洋平台,能够进一步实现海底环境监测数据的三维可视化分析。本文基于深海底长期原位监测数据,使用Unity3D技术构建出多模型融合的虚拟海洋环境,初步建立海洋工程地质环境数字孪生系统;结合MATLAB、ArcGIS数据分析技术实现智能监测、数据分析、人机交互、辅助决策等功能;研究进一步构建虚拟环境粒子系统,对南海北部陆坡神狐海域近底层悬浮物浓度升高事件进行了三维可视化分析,结果表明:在虚拟环境粒子系统中悬浮物浓度、粒子数量与聚集程度具有较大的时空差异。特别是悬浮物浓度维持在较高水平时,发现粒子间相互碰撞、重叠,并在空间中衍生了密集程度更高的微团,当悬浮物浓度进一步升至峰值时,微团数量增加并占据空间大部分体积,形成悬浮颗粒高度聚集,覆盖范围更广的悬浮物聚合体。本文基于图像分析技术,将可视化分析结果与真实海底摄像进行对比,相对误差在0.16%~2.80%范围内,具有较高的可行性。