海洋生态与环境监测ORMS系统方案

一、海洋生态环境现状

海洋不仅是生命的摇篮,也是人类资源的宝库。随着海洋资源发展规模的不断扩大,这种美丽的深蓝色已经受到人类活动的影响和污染。虽然海洋具有巨大的自净能力,但污染物进入海洋后,会破坏近海生态环境,污染局部水域,严重影响渔业经济的发展。人们在日常生活和生产活动中排放的污染物,或通过河流迁移,或通过大气沉降进入海洋;或由于海洋活动(如船舶倾倒废物、油船事故、海底矿产开采)直接进入海洋,一旦超过海洋自净能力,会造成部分水域污染,造成海洋污染,破坏海洋生态平衡,不断危害人类健康,人们越来越重视海洋保护。按照科学发展观的要求, 加强海洋环境预测保护, 迫切需要建立和完善近海环境监测管理体系。按照科学发展观的要求, 加强海洋环境预测保护, 迫切需要建立和完善近海环境监测管理体系。
 
2、海洋监测的必要性

发展海洋监测技术和海洋三维监测系统的建设,有必要提高我国海洋渔业资源和海上航运、海岸工程、海上安全等技术保障能力。中国海岸线1.8万公里,近海人口最多,经济发达。在高强度发展的影响下,沿海地区的环境越来越严峻。根据国家海洋局海洋灾害公报,2006年中国海域共发现赤潮93次,其中渤海11次,黄海2次,东海63次,南海17次,累计受害面积19840平方公里。海洋污染和生态环境监测技术是当前监测技术的重点和难点。目前,主要技术是通过传感器监测和微型自动分析仪器实现的。生物、化学、水光传感器的研发与发达国家仍存在较大差距。只有通过不断的集成应用,才能积累经验,为解决这一重要问题提供一些早期的实践参考。

同时,随着经济的发展,特别是近海城市的污水排放已成为重要的污染源,但目前的水质监测主要针对入口监测阶段,数据采集间隔较长,难以实际反映近海的真实生态环境。这迫切需要一个系统来完成近海生态环境的动态监测,如山东半岛近青岛水域,每年都有大面积爆发,其繁殖过程中的浓度、大小,可以通过连续、定向实时数据采集系统完成监测、开发、爆发、消散四个阶段,可以有效地不断观察,同时,提前采取有效措施预防,减少海洋生态环境变化带来的直接或间接经济损失。 

三、系统介绍

青岛海迪安电子有限公司自主研发,采用无线传感技术,采用集成全气候无线监测节点应运自生 嵌入式计算技术, 现代IOT技术、 无线通信技术和分布式智能信息处理技术, 将功能相同或不同的传感器构成网络化、智能化的多元化网络,实现多点分布、集中获取、集中上传多组数据采集在同一地理位置条件下。解决了现有系统的一系列问题,如多点分布、分散收集、多点上传、同一地理位置条件无法获取各种传感器的多组有效数据,大大提高了远程动态监控能力。解决了现有系统的一系列问题,如多点分布、分散收集、多点上传、同一地理位置条件无法获取各种传感器的多组有效数据,大大提高了远程动态监控能力。该系统可根据需要采用多种电源模式,具有良好的电池寿命效果。数据通信可以在任何节点之间进行协调,支持各种不同类型的传感器,具有较强的适应性。可实现灵活的配置和良好的扩展性。稍加改进,该系统可扩展为海洋船载拖曳多参数水下移动测控系统。 

四、系统实现功能

近海监控系统主要采集和处理以下信息数据:

1、完成大面积海洋生态环境及其水文气象等背景参数的快速连续跟踪监测 实时处理和传输数据, 地面支持系统的信息生产和分发。
2.海洋气象和灾害,如海浪,结合中国海洋环境的特点, 风暴潮、 海冰、 海洋温、 数值预测预测,如盐流三维结构和厄尔尼诺。
3.测量海水盐度, 温度、 深度、 溶解氧、 pH 值、 叶绿素、 浊度和营养盐, 软件分析管理重金属等海水指标。
 
五、系统组成

近海海洋资源监测系统(ORMS)
该系统由监控节点、监控中继、中央服务器和用户远程监控中心组成。

系统拓扑图


1、监测节点

所用传感器的类型由监测物理信号的形式决定。低功耗传感器按系统数据和环境要求使用。主要测量海水盐度, 温度、 深度、 酸度、DO、溶解氧、 pH 、 叶绿素、 浊度、营养盐、 重金属等。三维结构主要为海水富营养和水质指标建立,为预测和预测提供准确的数据。实现多元化海洋环境信息的综合整合,初步建立海洋环境数值预测业务系统。不同的传感器可以连接到每个节点, 而且传感器的安装位置要灵活, 结合水下水进行探测,以满足各监测点的要求。

由于无线监控节点数据NFC网络上传到中继。 由于许多必要的无人值守设备或监测点,受地形、气候、监测范围等因素的影响,不适合使用有线通信、无线数传电台等数据传输, 此外,它们还具有移动性差、成本高、扩展性差、设备维护不便等缺点,无线网络覆盖面广CDMA,系统中的应用具有可靠的高速数据传输特性,具有无与伦比的性价比优势。 

实物图监控节点

监控设备实物图

本文来源:rfid世界网