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海洋生态与环境监测ORMS系统方案

一、近海海洋生态与环境现况

海洋是生命的摇篮，同时也是人类的资源宝库。随着人类对海洋

资源的开发规模日益扩大，这片美丽的深蓝色已经受到人类活动的影

响和污染。尽管海洋具有巨大的自净能力，但污染物进入海洋后，还

会对近海生态环境遭到破坏和局部水域造成污染，严重影响渔业经济

的发展。人们日常生活和生产活动过程中排出的污染物，或经河流的

迁移，或通过大气的沉降，进入海洋；或由于海洋上活动（如船舶倾

倒废物、油船事故、海底矿产开采）直接进入海洋，一旦超过了海洋

的自净能力，就会造成某些海域的污染，引发海洋污染使海洋生态平

衡遭到破坏，并且不断发生危及人类健康的事件，海洋保护越来越引

起人们的重视。按照科学发展观的要求，加大海洋环境预测保护力度，

建立完善近海环境监测管理系统已经迫在眉睫。

二、海洋监测的必要性

发展海洋监测技术和海洋立体监测系统的建设，对提高我国海洋

渔业资源与海上航运交通、海岸工程、海上安全防务等技术保障能力

是十分必要的。我国有18000公里海岸线，近海人口最多、经济发达、

沿海地区在高强度开发的影响下，近岸海域的环境日益严峻，根据国

家海洋局海洋灾害公报，仅2006年我国海域共发现赤潮93次，其中

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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。海洋污染与生态环境监测技术，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化的自动分析仪器来实

现，国内对生物、化学、水光学传感器的研发与发达国家还存在有较

大的差距，只有通过不断的集成化应用去积累经验，为攻关这一重要

难题提供一些前期实践参考。

同时随着经济的发展，特别近海城市的污水排放量已成重要的污

染源，但目前的水质监测主要是针对入海口的监测阶段，而且数据的

采集间隔期较长，难以实际反映近海的真实生态环境。这就迫切需要

有一种系统来完成对近海的生态环境进行动态监测，如山东半岛近青

岛海域，每年有浒苔大面积爆发的情况出现，它的繁殖过程中每个阶

段的浓度、大小，就可以通过连续的、定向实时的数据采集系统来完

成监测，对它(浒苔、海藻、赤潮等)的起始、发展、爆发、消散四个

阶段，都能有效的进行不间断的观测，同时提前采取有效措施，做到

预防防范，从而减少因为海洋生态和环境状态改变，带来直接或间接

的经济损失。

三、系统介绍

青岛海笛安电子有限公司自主研发的，由集成化全气候无线监测

节点应运自生，运用无线传感技术、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、智能化的多元网络，实现“多点分布、集中获取、集

中上传，同一地理位置条件采集多组数据”。解决了现有系统的，“多

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点分布、零散采集、多点上传，同一地理位置条件无法获得各种传感

器的多组有效数据等一系列问题”，大大提高远程动态监测能力。本

系统可根据需要采用多种供电模式、续航效果好，任意节点之间可相

互协调实现数据通信，能支持多种不同类型的传感器，适应性强。可

实现灵活的配置，扩展性好，稍加改进本系统可以扩展为海洋船载拖

曳式多参数水下移动测控系统。

四、系统实现功能

对近海的监测系统主要实现以下信息数据采集与处理：

1、完成大面积海域海洋生态环境及其水文气象等背景参数实施

快速连续跟踪监测、数据实时处理及传输、信息制作与分发的地面支

持系统。

2、结合我国海洋环境特点对海洋气象与灾害如海浪、风暴潮、

海冰、海洋温、盐流三维结构、厄尔尼诺等数值预报预测。

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、重金属等海水指标并进行软件分析管理。

五、系统组成

近海海洋资源监测系统（ORMS）

系统由监测节点、监测中继、中央服务器与用户远程监控中心组

成。

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系统拓扑图

1、监测节点

被监测物理信号的形式决定了所用传感器的类型。按照系统数

据、环境要求采用低功耗的传感器。主要测量海水盐度、温度、深度、

酸度、DO、溶解氧、pH、