浮游生物分层拖网远程电控系统设计
发布时间：2021-08-03 09:18
本论文研究的浮游生物分层拖网远程电控系统,指的是船舶拖曳设备前进,设备会在不同的海深打开网衣并捕获该水层的浮游生物,渔船的工作人员可以实时观察到设备的情况并且能在水上对深海中设备进行操控的一套远程电控系统。浮游生物在分布上有一定的分布规律。研究其分布规律,可以指导人们寻找合适渔场位置,也可以作为勘测海底石油资源的重要参考。通过分析国内外对浮游生物的研究现状,目前的设备只能在一个水层对浮游生物进行实时分析,本课题研究的是一次下水采集多层样本的一个远程电控系统。电控系统分为三个部分:水下测控系统,甲板上位机,数据传输系统。水下测控系统以嵌入式OK335x S为核心,外接多个传感器测量设备运行情况,包括设备当前所处深度,设备倾斜角度,网衣下放计数器等,采集多个传感器数据,经过数据处理,判断是否要执行下放网衣的操作,并将实时采集到的信息通过通信模块上传到甲板上位机。数据通信模块主要负责实现水下和甲板的通信功能。上位机可以切换水下测控系统的工作模式。在线模式可以实时监测水下测控系统的实时状态,并由操作员下放网衣;离线模式会让系统自动工作,该模式下无法监控水下设备的状态值。最后本文研制的浮游生物分...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MOCNESS现代工作现场图
网孔可以处理多达数千立方米的水，处理的水量除了和网孔大小有关，还和拖网的速度和打开的时间有关系。但每个样本都必须在较大的垂直和水平距离上进行集成，模糊了更精细的空间分布和过程的信息。由于渔网会产生弓形波，一些游动能力很强的动物，包括甲壳类动物的幼虫，可能会发现并避开渔网的开口。此外，由于拖网系统的特点，无法对低于50米的近底地层进行有效采样。为了补充模拟采样，基于网络采样方法的深潜水器已经开发出来，并已经成功在多种环境下部署。图1.1为MOCNESS现代现场工作场景。图1.1MOCNESS现代工作现场图图1.2SyPRID3D模型图除了MOCNESS系统之外，国外还研究一种自主水下航行器，即AUV，可以相对于3D空间对浮游生物进行精确采样，但是迄今为止，采样量一直很低。2009年，Breier[25]等人在此基础上研制了SUPR泵采样器，后来2015年Govindarajan[26]等人又研制出AUVRemus，这些都是在自主水下航行器基础上的改版，并已经成功地从沿海地表水中采样了丰富的幼体。通过对采集回来的样本进行分析，在深部水域进行调查时，每分钟2升的低抽速不能采集到足够大的幼虫样本，而深层水域中的幼体则更加稀少。2016年，美国的AndrewBillings，CarlKaiser[27]等人研制了一个具有检测系统的精密机器人叶轮驱动采样器，简称SyPRID。SyPRID的3D模型如图1.2所示。该采样器是一款创新型深层浮游生物采样器，可在深海6000米的深度进行工作，同时可与自主水下航行器，即AUV一起协同工作，在海床1.5米范围内的指定深度和测量线获得成对的、大体积浮游生物样本，同时收集传感器数据。SyPRID使用一个穿孔的超高分子量塑料管来支持外碳复合管内的细网，捕获过滤器的尾部有一个轴流泵，该泵有助于流体通过系统，减少并尽可能消除开口处的弓形波。尖细端是空心?
吹髡??钌羁梢源锏剿?下4000米，且可以通过调整沉锤的重量使其在某一水深范围进行连续采样。且该装置的抗干扰能力强，在湍急的水流中也可以准确得在固定可靠得进行工作。但是该装置得操作比较繁琐，在释放的时候，得控制好打开网的时机，需提前10-15米，在更深的水深中，时机需要把握比较准，对操作人员的经验要求较高。其次，每一次的采样结束都需要将整个装置回收，重新安装之后才可以进行下一次的采集操作，且每一次的采集操作只能够采集到某一水层的浮游生物，要采集不同水层的浮游生物样本，必须进行多次的重复操作。图1.3QQC2-2型闭锁器使用示意图图1.4简易着生生物采样器示意图1985年，湖南省环境保护科学研究所的罗森源[29]提出，浮游生物是会随着流水移动的，一般在某一个采集点采集到的样本并不能完全反映出该地点的浮游生物的分布情况。他觉得
【参考文献】：
期刊论文
[1]大亚湾大鹏澳牡蛎养殖临近海域自养微微型浮游生物种群分布特征[J]. 白美娜,江涛,陈飞羽,王朝晖,江天久. 海洋与湖沼. 2019(01)
[2]现代海洋环境监测体系和海洋管理背景下的浮游生物监测[J]. 赵秀玲,朱虹,耿立佳,彭燕,孙栋. 海洋开发与管理. 2018(10)
[3]浮游生物在鱼类养殖中的重要作用[J]. 胡迎新. 河南水产. 2018(04)
[4]基于TPS65217C的Cortex-A8 AM335x芯片电源系统设计[J]. 王晓君,曹文沛. 电气自动化. 2018(05)
[5]桑沟湾微微型浮游生物丰度和生物量分布的季节变化[J]. 赵燕楚,赵丽,张武昌,刘素美,蒋增杰,方建光,赵苑,肖天. 海洋科学. 2018(05)
[6]AM335x的模数转换子系统在一种终端控制器中的应用[J]. 程佳,杨宗帅. 华北理工大学学报(自然科学版). 2018(02)
[7]基于AM335X的智能采集器模块设计[J]. 李要中,刘钧,马尚昌. 微型机与应用. 2017(15)
[8]基于FPGA的以太网与G. SHDSL协议转换器设计[J]. 聂永军,徐光辉,冯秀妍. 信息技术. 2017(04)
[9]浮游生物的采集与鉴定[J]. 徐健,连慧,赖彰振. 江西农业. 2016(17)
[10]具有粒径计数功能的可视化浮游生物拖网系统[J]. 蔡文郁,温端强,周展业,夏宏飞. 电子技术应用. 2016(04)
博士论文
[1]浮游动物的深海适应性和生态化学计量学基础研究[D]. 陈蕾.中国科学院大学(中国科学院海洋研究所) 2018
[2]渤海海域微生物群落结构的时空变化及其对环境压力的响应[D]. 王彩霞.中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所) 2018
[3]鱼类浮游生物形态及分子鉴定方法的应用基础研究[D]. 高东奎.中国海洋大学 2015
[4]洱海外来鱼类摄食及浮游生物生态学研究[D]. 胡翠林.华中农业大学 2014
[5]南黄海微微型浮游生物时空分布及主要影响因素研究[D]. 屈佩.中国海洋大学 2013
[6]中国亚热带海域超微型浮游生物多样性研究[D]. 陈纪新.厦门大学 2006
硕士论文
[1]铜围网大黄鱼（Pseudosciaena crocea）养殖附近海域浮游生物群落结构特征[D]. 周龙龙.浙江海洋大学 2018
[2]舟山近海海域微微型浮游生物群落结构及其环境因子关联研究[D]. 刘强.浙江海洋大学 2018
[3]水下混合尺度目标原位探测系统[D]. 宫兆阳.中国海洋大学 2015
[4]基于高速网络接口的96通道同步釆集系统数据传输与处理技术研究[D]. 王栋.西安电子科技大学 2014
[5]海蜇养殖港塭浮游生物生产力与海蜇负载力研究[D]. 张凯.中国海洋大学 2010
[6]水下浮游生物图像实时采集系统研究[D]. 周章国.中国海洋大学 2009
[7]浮游生物光学计数器（Optical Plankton Counter）的精度控制研究及其在浮游动物种群粒径分布特征测定中的应用[D]. 申欣.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2005
本文编号：3319363
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MOCNESS现代工作现场图
网孔可以处理多达数千立方米的水，处理的水量除了和网孔大小有关，还和拖网的速度和打开的时间有关系。但每个样本都必须在较大的垂直和水平距离上进行集成，模糊了更精细的空间分布和过程的信息。由于渔网会产生弓形波，一些游动能力很强的动物，包括甲壳类动物的幼虫，可能会发现并避开渔网的开口。此外，由于拖网系统的特点，无法对低于50米的近底地层进行有效采样。为了补充模拟采样，基于网络采样方法的深潜水器已经开发出来，并已经成功在多种环境下部署。图1.1为MOCNESS现代现场工作场景。图1.1MOCNESS现代工作现场图图1.2SyPRID3D模型图除了MOCNESS系统之外，国外还研究一种自主水下航行器，即AUV，可以相对于3D空间对浮游生物进行精确采样，但是迄今为止，采样量一直很低。2009年，Breier[25]等人在此基础上研制了SUPR泵采样器，后来2015年Govindarajan[26]等人又研制出AUVRemus，这些都是在自主水下航行器基础上的改版，并已经成功地从沿海地表水中采样了丰富的幼体。通过对采集回来的样本进行分析，在深部水域进行调查时，每分钟2升的低抽速不能采集到足够大的幼虫样本，而深层水域中的幼体则更加稀少。2016年，美国的AndrewBillings，CarlKaiser[27]等人研制了一个具有检测系统的精密机器人叶轮驱动采样器，简称SyPRID。SyPRID的3D模型如图1.2所示。该采样器是一款创新型深层浮游生物采样器，可在深海6000米的深度进行工作，同时可与自主水下航行器，即AUV一起协同工作，在海床1.5米范围内的指定深度和测量线获得成对的、大体积浮游生物样本，同时收集传感器数据。SyPRID使用一个穿孔的超高分子量塑料管来支持外碳复合管内的细网，捕获过滤器的尾部有一个轴流泵，该泵有助于流体通过系统，减少并尽可能消除开口处的弓形波。尖细端是空心?
吹髡??钌羁梢源锏剿?下4000米，且可以通过调整沉锤的重量使其在某一水深范围进行连续采样。且该装置的抗干扰能力强，在湍急的水流中也可以准确得在固定可靠得进行工作。但是该装置得操作比较繁琐，在释放的时候，得控制好打开网的时机，需提前10-15米，在更深的水深中，时机需要把握比较准，对操作人员的经验要求较高。其次，每一次的采样结束都需要将整个装置回收，重新安装之后才可以进行下一次的采集操作，且每一次的采集操作只能够采集到某一水层的浮游生物，要采集不同水层的浮游生物样本，必须进行多次的重复操作。图1.3QQC2-2型闭锁器使用示意图图1.4简易着生生物采样器示意图1985年，湖南省环境保护科学研究所的罗森源[29]提出，浮游生物是会随着流水移动的，一般在某一个采集点采集到的样本并不能完全反映出该地点的浮游生物的分布情况。他觉得
【参考文献】：
期刊论文
[1]大亚湾大鹏澳牡蛎养殖临近海域自养微微型浮游生物种群分布特征[J]. 白美娜,江涛,陈飞羽,王朝晖,江天久. 海洋与湖沼. 2019(01)
[2]现代海洋环境监测体系和海洋管理背景下的浮游生物监测[J]. 赵秀玲,朱虹,耿立佳,彭燕,孙栋. 海洋开发与管理. 2018(10)
[3]浮游生物在鱼类养殖中的重要作用[J]. 胡迎新. 河南水产. 2018(04)
[4]基于TPS65217C的Cortex-A8 AM335x芯片电源系统设计[J]. 王晓君,曹文沛. 电气自动化. 2018(05)
[5]桑沟湾微微型浮游生物丰度和生物量分布的季节变化[J]. 赵燕楚,赵丽,张武昌,刘素美,蒋增杰,方建光,赵苑,肖天. 海洋科学. 2018(05)
[6]AM335x的模数转换子系统在一种终端控制器中的应用[J]. 程佳,杨宗帅. 华北理工大学学报(自然科学版). 2018(02)
[7]基于AM335X的智能采集器模块设计[J]. 李要中,刘钧,马尚昌. 微型机与应用. 2017(15)
[8]基于FPGA的以太网与G. SHDSL协议转换器设计[J]. 聂永军,徐光辉,冯秀妍. 信息技术. 2017(04)
[9]浮游生物的采集与鉴定[J]. 徐健,连慧,赖彰振. 江西农业. 2016(17)
[10]具有粒径计数功能的可视化浮游生物拖网系统[J]. 蔡文郁,温端强,周展业,夏宏飞. 电子技术应用. 2016(04)
博士论文
[1]浮游动物的深海适应性和生态化学计量学基础研究[D]. 陈蕾.中国科学院大学(中国科学院海洋研究所) 2018
[2]渤海海域微生物群落结构的时空变化及其对环境压力的响应[D]. 王彩霞.中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所) 2018
[3]鱼类浮游生物形态及分子鉴定方法的应用基础研究[D]. 高东奎.中国海洋大学 2015
[4]洱海外来鱼类摄食及浮游生物生态学研究[D]. 胡翠林.华中农业大学 2014
[5]南黄海微微型浮游生物时空分布及主要影响因素研究[D]. 屈佩.中国海洋大学 2013
[6]中国亚热带海域超微型浮游生物多样性研究[D]. 陈纪新.厦门大学 2006
硕士论文
[1]铜围网大黄鱼（Pseudosciaena crocea）养殖附近海域浮游生物群落结构特征[D]. 周龙龙.浙江海洋大学 2018
[2]舟山近海海域微微型浮游生物群落结构及其环境因子关联研究[D]. 刘强.浙江海洋大学 2018
[3]水下混合尺度目标原位探测系统[D]. 宫兆阳.中国海洋大学 2015
[4]基于高速网络接口的96通道同步釆集系统数据传输与处理技术研究[D]. 王栋.西安电子科技大学 2014
[5]海蜇养殖港塭浮游生物生产力与海蜇负载力研究[D]. 张凯.中国海洋大学 2010
[6]水下浮游生物图像实时采集系统研究[D]. 周章国.中国海洋大学 2009
[7]浮游生物光学计数器（Optical Plankton Counter）的精度控制研究及其在浮游动物种群粒径分布特征测定中的应用[D]. 申欣.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2005
本文编号：3319363
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