海洋環(huán)境在線監(jiān)測與實時信息發(fā)布系統(tǒng)的研究.pdf

1、我國是發(fā)展中的海洋大國。海上任何活動，都是在特定的海洋環(huán)境中展開的，海洋環(huán)境對我國社會、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展有極重要的影響。因此，發(fā)展海洋環(huán)境監(jiān)測高技術(shù)在國家發(fā)展中有十分現(xiàn)實而深遠(yuǎn)的意義。本文結(jié)合國內(nèi)外海洋監(jiān)測技術(shù)的現(xiàn)狀，分析了國內(nèi)海洋監(jiān)測領(lǐng)域的不足之處，設(shè)計并實現(xiàn)了一個集網(wǎng)絡(luò)化、智能化、模塊化于一體的高性能海洋監(jiān)測與實時信息發(fā)布系統(tǒng)。 本文所設(shè)計的海洋環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是針對海洋自然災(zāi)害預(yù)警的需求及海洋環(huán)境參數(shù)實時監(jiān)測的需要，將已有的成

2、熟技術(shù)和新的理論、先進(jìn)的技術(shù)成果進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，最終建立能夠自動、連續(xù)、實時監(jiān)測海洋環(huán)境參數(shù)，自動傳輸、存儲、處理和分析數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)產(chǎn)品自動發(fā)布和共享，監(jiān)測系統(tǒng)遠(yuǎn)程動態(tài)監(jiān)控的高精度、智能化海洋監(jiān)測信息系統(tǒng)。 文中首先通過分析海洋監(jiān)測領(lǐng)域中各個環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵問題，進(jìn)行了海洋監(jiān)測信息系統(tǒng)的功能需求分析。在此基礎(chǔ)上，給出了海洋環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)和整體架構(gòu)以及各子系統(tǒng)的功能簡介，隨后重點介紹了數(shù)據(jù)監(jiān)測子系統(tǒng)和嵌入式WEB服務(wù)器的實現(xiàn)

3、。為了提高監(jiān)測系統(tǒng)的自動化程度和監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性，監(jiān)測系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上采用三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，由傳感器和浮標(biāo)以有線方式連接構(gòu)成數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)，由浮標(biāo)和臺站以無線方式連接構(gòu)成數(shù)據(jù)集成子系統(tǒng)；在數(shù)據(jù)傳輸上采用GSM/GPRS無線通訊方式，利用短消息實現(xiàn)監(jiān)測系統(tǒng)的遠(yuǎn)程動態(tài)控制；在數(shù)據(jù)格式上利用跨平臺、通用資料載體的XML數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，更好地保持了對海洋監(jiān)測要素數(shù)據(jù)類型的精確定義。同時考慮到底層監(jiān)測設(shè)備所處位置以及海洋地理環(huán)境的特殊性，監(jiān)測系統(tǒng)還實現(xiàn)

4、了GPS全球定位功能和嵌入式WEB服務(wù)器功能。良好的模塊化結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了系統(tǒng)的開放性、擴(kuò)展性和可配置性，提高了整個系統(tǒng)的自動化程度。與傳統(tǒng)的人工監(jiān)測和半自動監(jiān)測系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)無論在數(shù)據(jù)采集的精確性還是數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性、可靠性上都有了很大的提高。 為了優(yōu)化系統(tǒng)的性能，本文還對MDRTDB技術(shù)在海洋監(jiān)測領(lǐng)域應(yīng)用中進(jìn)行了研究，針對監(jiān)測子系統(tǒng)的移動性和無線網(wǎng)絡(luò)的不可靠、不可預(yù)測和頻繁斷接等特性，引入了動態(tài)優(yōu)先級策略和混合加鎖控制機(jī)制，從而