利用浮标实时获取近海跃层数据的技术研究

Owing to the fact that the buoy monitoring for coastal ecosystem is focus on the surface and bottom, this study aims to transmit the data in thermocline to surface buoy which is already able to acqiure tha data at surface and bottom, through resolving the key technical points in the way of integration innovation. Thus, the buoy would get the data in five layers in real-time without lossing the safety performance. The data transmition from thermocline to surface will be achieved by the way of integrating inductive telemetry with acoustic communication. We bend ourself to set up an effective module for data integration and communication by assembling instruments, integrating data logger and improving mooring style...This study is focus on the innovation in engineering application of marine technologies and instuments. The thermocline data integration and communication module will be integrated with marine general equipments without lossing the safety and stability of the buoy. Therefore, the module will be easily applied in the existing buoys with very low cost. We hope that we will improve our ability to service scientific research and socail requirement by accomplishing this work.

针对我国近海海洋生态环境浮标监测集中于海面和海底的现状，项目在申请单位现有表底层实时监测浮标的基础上，通过集成创新方式解决水下温跃层数据的传输技术问题，在保证浮标系统安全性不受影响条件下将水下跃层测量数据实时传输至水面浮标平台中，从而实现对近海水体的全剖面5层实时监测。跃层数据的实时传输利用感应耦合与水声通讯相结合的无线通讯方式实现，通过选用并组合成熟技术设备、增加数据集成处理单元和改造浮标系留布局等工作，建立有线电缆最少化的跃层数据集成与通讯子系统。.项目着眼于技术设备的工程应用创新，新增的跃层数据实时传输子系统将不影响浮标原有的安全性和稳定性，集成时选用现有海洋常用设备，潜在用户基本可以较低代价方便地将此功能集成于已有的各类水质监测浮标系统中，从而提高监测能力，更好地服务于科学研究和社会需求。

针对我国近海海洋生态环境浮标监测集中于海面和海底的现状，项目在申请单位现有表底层实时监测浮标的基础上，通过集成创新方式解决水下温跃层数据的传输技术问题，在保证浮标系统安全性不受影响条件下将水下跃层测量数据实时传输至水面浮标平台中，从而实现了对近海水体的全剖面5 层实时监测。跃层数据的实时传输利用感应耦合与水声通讯相结合的无线通讯方式实现，通过选用并组合成熟技术设备、增加数据集成处理单元和改造浮标系留布局等工作，建立有线电缆最少化的跃层数据集成与通讯子系统。. 浮标系统于2013和2014年在长江口海域分别运行了超过一个月和二个月，实时获取了全剖面5 层多学科参数数据，达到了项目的预期结果。利用这些数据对长江口缺氧现象进行了过程研究，首次揭示了缺氧事件发生、发展和消亡的全过程，研究了物理与生化过程对缺氧过程的耦合作用，提出了强风混合过程对缺氧的双重作用机制，并引发对“台风必会缓解缺氧”的思考；跃层剖面的实时资料对于利用数值模式进行海洋过程模拟和预测的作用是显而易见的。. 项目着眼于技术设备的工程应用创新，新增的跃层数据实时传输子系统将不影响浮标原有的安全性和稳定性，集成时选用现有海洋常用设备，潜在用户基本可以较低代价方便地将此功能集成于已有的各类水质监测浮标系统中，从而提高监测能力，更好地服务于科学研究和社会需求。