灯浮标遥测遥控系统浅析
0 前言
近年来，随着港口建设迅猛发展，新航道不断开拓，与之配套提供助航保障的航标数量也迅速增加。就目视航标来说，灯浮标是最重要也是数量最多的助航标志，灯浮标就像高速路两边的路灯，在茫茫大海上清晰地标示出船舶航道，指引船舶沿安全通道航行。因此，如何监测灯浮标正常发挥助航效能是航标遥测遥控系统必须解决的问题。本文探讨了建设灯浮标遥测遥控系统的侧重点，并介绍了两种目前普遍使用的灯浮标遥测遥控方式。
1 灯浮标遥测遥控系统设计理念
1.1 位置监控最重要
灯浮标能为船舶提供准确的航道信息，前提条件是灯浮标在海上的位置准确，此位置由航标配布工程确定，事先经过了详细论证，然后由海图发布机构发布，提供给航海者使用。虽然目前船舶有多种定位手段，比如gps、雷达等，但是灯浮标作为目视航标，在茫茫大海上带给航海者的是“眼见为实”的安全感。不同的浮标类型标示的位置信息亦有不同，比如左侧标标示航道左边界，右侧标标示航道右边界；方位标提示可航水域的相对方位；孤立危险物标提示航标附近有碍航物存在等等。而灯浮标标身形状、灯光颜色、闪光频率等提供的助航信息的有效性无不以灯浮标自身位置准确为前提。灯浮标漂浮在海上，使用锚链和沉石固定位置，但是偶尔也会因锚链断裂或船舶碰撞以致出现漂失情况。在海上，灯浮标的位
北斗卫星导航系统在航标遥测遥控管理中的研究 摘要：航标遥测遥控系统己在南海海区得到广泛使用。然而，由于3G/4G信号覆盖范围较小，目前以 GPS与3G/4G技术相结合为主要通信方式的遥测遥控系统与离岸距离远的航标设施失联的状况时有发生。随着我国北斗卫星导航系统(BDS)的发展日趋成熟，双向数字报文通信的优点使得通过BDS实现航标遥测遥控管理尤其是远程航标的监测成为可能。且通过BDS逐步替换GPS,符合我国“科技强国”、“海洋强国”、 “交通强国”的发展战略要求。本文从必要性、可行性等方面对北斗卫星导航系统在航标遥测遥控管理上的应用进行了相关研究，并在系统架构、终端单元设计等方面给岀相应的解决方案。 关键字：遥测遥控系统北斗卫星导航系统航标管理 —背景 近年来，航标遥测遥控系统作为当前航标管理技术先进水平的标志，在航海保障事业内受到热切关注并迅猛发展。其具有的航标定位、工作参数实时监控、故障报警等功能特点，在航标日常维护管理中发挥了重要作用，成为航海保障中心对外服务的可靠平台和管理的有效抓手。然而，目前在用的航标遥测遥控系统主要通过用3G/4G 技术移动网络进行通信，在公用移动网络无法覆盖的水域，航标监控检测一直是一个难题。部分离岸较远的航标由于无法进行遥测遥控，曾造成航标漂失后无法定位、寻标难度大等问题。更有甚者，部分重要航标漂到周边国家和地区的情况，引起国际纷争，造成不良影响。 对于这些因信号覆盖差而失联的航标，目前回退到以往通过人工现场巡检的方式来进行维护管理，这种落后的航标管理模式带来很多弊端： (1)实时性差：人工定期巡查，对于在两次巡查周期之间岀现航标故障，管理部门很难及时发现和迅速维修处理，这给日益繁忙的航运留下了事故隐患。 (2)可靠性低：在现场巡查过程中，需要依靠人员目视检查航标灯的闪亮状态和位置漂移情况，很大程度上依赖巡查人员的工作经验，准确率低，可靠性不高，目前航海保障中心的人员老年化较为严重，具有丰富现场经验的航标工相继步入退休年龄，未来通过现场巡检单一模式进行航标维护管理，不具备现实条件。 (3)效率较低：3G/4G技术移动网络无法覆盖的水域一般离岸较远，这些区域内的航标分布范围广，需要巡查的地点多，岀航巡查的船舶需要花费大量的时间，而且每次巡查都是周期的例行检查，缺乏明确的维护目的。这导致了周期巡查的效率低下。 (4)费用较高：定期派岀船只和人员对远端的所有航标进行巡查，消耗大量的燃油和人力，附加上船只的维护费用，船只和人员的开销费用极大。
灯浮标遥测遥控系统浅析 0 前言 近年来，随着港口建设迅猛发展，新航道不断开拓，与之配套提供助航保障的航标数量也迅速增加。就目视航标来说，灯浮标是最重要也是数量最多的助航标志，灯浮标就像高速路两边的路灯，在茫茫大海上清晰地标示出船舶航道，指引船舶沿安全通道航行。因此，如何监测灯浮标正常发挥助航效能是航标遥测遥控系统必须解决的问题。本文探讨了建设灯浮标遥测遥控系统的侧重点，并介绍了两种目前普遍使用的灯浮标遥测遥控方式。 1 灯浮标遥测遥控系统设计理念 1.1 位置监控最重要 灯浮标能为船舶提供准确的航道信息，前提条件是灯浮标在海上的位置准确，此位置由航标配布工程确定，事先经过了详细论证，然后由海图发布机构发布，提供给航海者使用。虽然目前船舶有多种定位手段，比如GPS、雷达等，但是灯浮标作为目视航标，在茫茫大海上带给航海者的是“眼见为实”的安全感。不同的浮标类型标示的位置信息亦有不同，比如左侧标标示航道左边界，右侧标标示航道右边界；方位标提示可航水域的相对方位；孤立危险物标提示航标附近有碍航物存在等等。而灯浮标标身形状、灯光颜色、闪光频率等提供的助航信息的有效性无不以灯浮标自身位置准确为前提。灯浮标漂浮在海上，使用锚链和沉石固定位置，但是偶尔也会因锚链断裂或船舶碰撞以致出现漂失情况。在海上，灯浮标的位置如果发生大的误差将给航海者带来显而易见的困惑进而使灯浮标由助航物变为碍航物。所以，灯浮标的位置准确性监测是航标遥测遥控系统首要考虑的问题。 目前灯浮标实时位置监控功能均由安装于灯浮标上的遥测遥控终端的GPS 模块实现，此模块经过多年发展，技术成熟、可靠性高、体积小巧。随着我国自主研发的北斗导航系统不断完善，将来可以尝试使用北斗导航模块定位。 1.2 其次考虑发光单元监控 在晚上，灯浮标的发光单元提供视觉助航信息，比如根据国际航标协会海上浮标制度规定，侧面标志的灯器发光使用红、绿光色，专用标志的灯器发光使用黄色等。不同类型的灯浮标发光的灯质也不同。发光单元的监控主要是针对航标灯器、太阳能板、蓄电池连接系统的监测，灯浮标遥测遥控终端通过检测各个单元的工作电流、电压来判断发光单元工作状态，实现故障报警功能。 1.3 遥测遥控设备应有高可靠性 海上环境高温差高湿度高盐度，遥测遥控设备应该保证其在此环境下的可靠
精心整理 上海泽铭公司曹兵： 系列海洋资料浮标介绍 中国海洋大学唐原广 一、 SZF 型波浪浮标 二、 三、
一、SZF型波浪浮标 中国海洋大学生产的SZF型波浪浮标是国家863计划海洋监测技术成果标准化定型产品，先后得到了国家“九五”863计划、国家“十五”863计划的支持，并在“十五”期间国家863计划海洋监测技术成果标准化定型项目中得到定型（如右图）。 是国家海洋行业标准《波浪浮标》的编写制订单位，并于2005年10月正式发布施行。 制定了波浪浮标的企业标准，建立了波高、周期、波向的检测设备。 SZF型波浪浮标已在全国范围内推广使用，并已部分销往国外。目前主要用户有国家海洋局各海洋环境监测站、总参、海军、中国海监、海上石油、中交集团、相关的各大院所及海洋工程部门，用户已达100余家。右图为：非洲苏丹港波浪观测 一、SZF型波浪浮标的主要特 点 SZF型波浪浮标是一种无人值守的能自动、定点、定时（或连续）地对海面波浪的高度、波浪周期及波浪传播方向等要素进行遥测的小型浮标测量系统。 SZF型波浪浮标既可在离岸海区锚泊布放使用，也可随船系泊使用。可单独使用，也可作为海岸基/平台基海洋环境自动监测系统的基本设备。 该系统主要用于波浪观测工作和近海环境工程的监测工作。随着波浪浮标的应用，替代了我国已经使用了几十年的岸用光学测波浮标，结束了我国人工观测波浪的历史，解决了夜间不能观测波浪的缺陷。同时也替代了进口同类产品，打破了国
外进口海洋仪器设备一统国内市场的格局。 该浮标的成功研制使我国成为国际上少数几个具有研发、生产波浪方向浮标能力的国家之一。 二、SZF型波浪浮标主要技术指标和功能 SZF型波浪浮标在海上可以连续工作3-12个月,目前新增加了带有嵌入式太阳能充电功能的波浪浮标，可满足波浪浮标在海上长期工作的需求。工作方式有定时 或 GPS定
北斗短报文浮标监控 方案 版权归属：北京合众思壮科技股份有限公司 方案作者：唐湖海
目录 1.长江浮标系统简介 (3) 2.长江浮标系统组成 (3) 3.长江浮标系统功能 (4) 4.长江浮标系统存在的问题 (4) 5.北斗短报文浮标监测原理 (5) 6. BNSRE-310B基本参数 (5)
1.长江浮标系统简介 长江沿线浮标监测是在浮标上搭载传感器监测长江常规水文、气象、水质等环境要素，用以反映长江环境情况，并通过浮标的通信系统实时发送到数据中心。长江浮标监测系统具有实时、自动、长期、连续的特点，时效性高，受天气影响较小，自动化程度较高，是当前长江沿线环境监测技术的主要发展方向之一。长江浮标监测系统为长江生态环境保护和防灾减灾供决策支撑，为社会公众提供长江生态环境状况实时信息服务。 2.长江浮标系统组成 长江浮标监测系统由浮标系统、岸站系统及监控平台组成。浮标系统包括浮体、标架、供电系统、防护设备、系留系统和各类传感器；浮标种类包括水文气象浮标、水质浮标、导航浮标、波浪浮标、漂流浮标等； 岸站系统及监控平台包括公网通信设备、计算机服务器及监控客户端组成； 现在长江沿线的浮标数据传输方式是使用公网网络，对于大部分地区的浮标来说公网网络传输都没有问题。 3. 长江浮标系统功能 1）长江实时监控：浮标采集的长江环境数据实时发送给监控平台，对长江环境进行实时监控；
2）系统管理：对可对浮标运行状态进行监控，包括浮标漂移、通讯、传感器等，对浮标运营维护进行有效管理，保证浮标系统的正常运行； 3）评价预警：基于采集的长江环境数据，依据相关监测规范与评价分析模型生成各类长江信息产品，可对重点长江环境参数、长江环境状况、长江功能区环境状况进行综合评价，对长江灾害风险等级进行评价预警等； 4）数据共享与信息发布：可对以上生成的长江信息产品进行审核并发布到网站、手机、室外屏幕及各类媒体，实现信息数据在不同机构部门的共享。 4．长江浮标系统存在的问题 长江浮标系统使用的是公网传输浮标上的传感器信息，这种传输方式对于有公网的地方比较方便快捷，但是长江航道情况复杂，部分航道位于山区，公网信号比较差，但是又不能不监测这些水域的各种水文信息，所以目前的办法是定期派船去浮标处查看浮标状况、提取浮标上采集的信息，如果浮标出现故障也不能及时知晓，这种方式浪费人力、物力和财力，此外，这种信号传输方式还会使得在一些紧急情况下影响浮标的整体功能，比如长江流域出现大洪水会使很多没有公网信号的地方全面丧失监测功能，并且还会丢失部分浮标及其上面的宝贵信息。
多功能波浪浮标的研制 1概述 在进行波浪自动测量时波浪的传播方向是一个重要和难以测量的参数。八十年代后期国家海洋局曾投资支持研制波向测量浮标但是未见该仪器推广应用。在国外具有波向测量功能的浮标可分为两大类：表面测量浮标和水下测量浮标。前者有美国的1156型波浪跟踪浮标、荷兰的方向浮标等，它们是遥测型波浪浮标，可获得实时测量信息。美国的弘电磁海流和波浪方向浮标是目前最具代表性的一种水下多功能测量浮标。它用浮标内的存贮器记存测量信息，但不能提供实时测量信息。 在我国沿海分布着近60个海洋站。其海洋环境监测的总体技术水平不高其中尤以测波技术最为落后。光学测波仪仍是“当家”的主要仪器设备。在近海进行波浪测量特别是由外商委托的工程项目必定要使用从国外进口的测量设备。 海洋监测技术主题（818）为提高我国海洋环境自动监测技术水平改变测试设备的落后局面，创造了极好的机会。作为海洋环境自动监测技术课题（3180101）的一个组成部分，多功能波浪浮标将为洋站及近海波、表层海水温度、盐度等水文要素的自动化测量提供一种实用的测量设备。 2制工作基础 YZ-3型遥测波浪仪在1985年研制成功，1998年获中国科学院技术进步三等奖。该仪器是利用重力原理测量波高。其技术特点是在垂直加速度计的平衡系统中采用了万向节式的结构设计和浮标的系留结构设计。1987年在中国船舶工业总公司第七研究院第707研究所（具备环境试验资格单位）对波浪传感器进行了碰撞试验、摇摆试验、倾斜试验及高低温存贮试验并出具试验证书。 在YZ-3型遥测波浪仪结构设计的基础上，1991年研制SZF-1型数字式波温仪。1993年由国家海洋局在北海分局组织鉴定。1994年该仪器被编人《海滨台站观测仪器手册》。波温仪可测量波浪和表层海水温度两项水文要素。其技术特点是采用了单片机技术、数字电路及通讯技术。实现了仪器的智能化和自动化设计。 但上述两种仪器都不具备波向参数测量功能。 1995年开始波浪表观方向测量浮标系统的预研工作。其目的是研制一种表面浮标式的测量系统。利用表面自由浮标的随波运动性能实现对波向参数的自动测量。该项研究工作是在YZ-3型和SZF1-1型两种测量浮标的基础上进行的。至97年初，先后进行了倾斜角测量结构的设计及性能试验，倾角传感器的选型，浮标体选型计算等预备性研究工作。利用上海交通大学海洋工程实验室的基金支持，在船模水池完成了浮标模型试验工作。随后，开始了多功能波浪浮标的工作。可以说，波浪表观方向测量浮标系统预研工作，为承担多功能波浪浮标的研制工作打下了良好的基础。 3系统组成 多功能波浪浮标系统由浮标体部分和岸站接收处理机部分组成。 浮标体部分起着数据采集、处理和发送的作用。浮标体内安装了波高倾斜一体化传感器负责浮标内传感器数据采集、处理和控制；数据发射机，用于传输数据；电池用于供电。浮标法兰盘上安装了发射天线和锚灯。 浮标体内的仪器舱用不锈钢制成，外壳用玻璃钢材料制作，外壳与仪器舱之间填充发泡剂。
一、系统简介 路灯远程单灯控制系统采用了先进的数字信号处理技术、电源管理技术、无线通信技术、数据库管理技术等，实现城市路灯照明系统的遥测遥控和路灯节能功能，是现代意义的城市路灯综合管理系统。在通信和软件处理方式上，系统通过4G/3G/GPRS/Wifi无线通讯技术完成数据采集、传输、处理的功能。通过对道路照明设备的分布式控制和数字化管理，可以实时监控路灯照明设备实时在线控制，降低管理成本，做到无人值守，以建设智慧城市奠定基础。 二、系统功能 ?监控中心集中数据管理和监控，实现目标锁定、快速查找等操作，支持中心监控分级管理，可设立多个分控中心，网络可分区分片管理，组建大型路灯控制系统； ?自定义控制策略，分时间段控制道路两侧路灯全亮、全关、隔杆亮灯，用户能够根据当地情况灵活调整时间控制路灯，全亮、全关、隔杆亮灯； ?采用Internet技术和4G/3G/GPRS/Wifi无线网络，实现远程PC、手机终端分布式控制； ?采用高性能ZigBee无线自动组网技术，实现同一电力网络下路灯的独立控制，自动中继功能保证通信距离全路段覆盖；
?路灯故障检测功能，主动上报故障路灯位置； ?服务器离线状态下，系统可以按照指定时间自动控制路灯开关。 三、系统原理 系统构架框如图所示。各路灯线路控制器系统CHS-DL001利用ZigBee无线自动组网技术,自动中继功能通讯，发送和收集各种线路数据，控制器系统CHS-DLM001同时通过4G/3G/GPRS/Wifi 无线网络将数据通过GPRS发送到监控中心服务器上，mServer负责进行数据集中管理与数椐中转，集中管理平台软件运行于监控中心PC与手机上，从mServer定期获取数据，同时PC与手机也可以进行集中控制。
(10)申请公布号 CN 102062772 A (43)申请公布日 2011.05.18C N 102062772 A *CN102062772A* (21)申请号 201010556859.2 (22)申请日 2010.11.24 G01N 33/18(2006.01) (71)申请人山东省科学院海洋仪器仪表研究所 地址266001 山东省青岛市市南区浙江路 28号 (72)发明人刘海丰 张曙伟 施楚 李民 刘世萱 刘雷 裴亮 范秀涛 齐勇 陈世哲 郭发东 万晓正 (74)专利代理机构青岛海昊知识产权事务所有 限公司 37201 代理人 张中南 (54)发明名称 大型浮标水质传感器防附着装置 (57)摘要 本发明涉及一种大型浮标水质传感器防附着 装置，包含有采集控制器，该采集控制器通过电缆 连接出水蠕动泵、进水蠕动泵和电磁阀，其特征在 于，还包含有装有水质传感器的集成容器，以及通 过对应的电磁阀连接到集成容器上的消毒液容 器、纯净水容器和保存液容器。本发明的整个装置 结构简单，所有的水质传感器均不需要暴露在恶 劣的海洋环境中，提高了传感器的安全性；配置 的消毒装置可以彻底的清洗集成容器及水质传感 器。显然，本发明能有效解决的大型浮标水质传感 器海洋生物的附着污染问题，能够延长水质传感 器的使用寿命，提高系统长时间测量的准确度和 可靠性。(51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页
1.一种大型浮标水质传感器防附着装置，包括有水质传感器(6)和通过电缆(14)控制出水蠕动泵(9)、进水蠕动泵(10)和电磁阀(4)的采集控制器(13)，其特征在于，还包括有分别通过电磁阀(4)连通到集成容器(7)上的，装有消毒液的消毒液容器(15)、纯净水容器(16)和装有保存液的保存液容器(3)，且水质传感器(6)设置在集成容器(7)内。 2.如权利要求1所述的防附着装置，其特征在于上述的水质传感器(6)通过电缆(14)连接到采集控制器(13)上。 3.如权利要求1或2所述的防附着装置，其特征在于上述的水质传感器(6)为pH传感器、电导率传感器、溶解氧传感器中的一种或几种。 4.如权利要求1所述的防附着装置，其特征在于上述的集成容器(7)的内壁上设置有不少于一个的液位电极(8)。 5.如权利要求1所述的防附着装置，其特征在于上述的集成容器(7)通过进水蠕动泵(10)连接有进水管(12)，通过集成容器(7)下方的出水蠕动泵(9)连接有出水管(11)。 6.如权利要求1所述的防附着装置，其特征在于上述的集成容器(7)上设置有通气孔(5)。 7.如权利要求1所述的防附着装置，其特征在于上述的消毒液容器(15)、纯净水容器(16)和保存液容器(3)上分别都设有排气孔(2)和注液口(1)。 8.如权利要求1或7所述的防附着装置，其特征在于上述的消毒液容器(15)、纯净水容器(16)和保存液容器(3)皆为锥形结构。 9.如权利要求1所述的防附着装置，其特征在于上述的消毒液为次氯酸钠或次氯酸钙溶液。 10.如权利要求1所述防附着装置，其特征在于上述的保存液为氯化钾溶液。
上海泽铭公司曹兵： 系列海洋资料浮标介绍中国海洋大学唐原广 （电话：3，） 一、SZF型波浪浮标 二、3m多参数海洋监测浮标 三、10m大型海洋资料浮标
一、SZF型波浪浮标 中国海洋大学生产的SZF型波浪浮标是国家863计划海洋监测技术成果标准化定型产品，先后得到了国家“九五”863计划、国家“十五”863计划的支持，并在“十五”期间国家863计划海洋监测技术成果标准化定型项目中得到定型（如右图）。 是国家海洋行业标准《波浪浮标》的编写制订单位，并于2005年10月正式发布施行。 制定了波浪浮标的企业标准，建立了波高、周期、波向的检测设备。 SZF型波浪浮标已在全国范围内推广使用，并已部分销往国外。目前主要用户有国家海洋局各海洋环境监测站、总参、海军、中国海监、海上石油、中交集团、相关的各大院所及海洋工程部门，用户已达100余家。右图为：非洲苏丹港波浪观测 一、SZF型波浪浮标的主要特点 SZF型波浪浮标是一种无人值守的能自动、定点、定时（或连续）地对海面波浪的高度、波浪周期及波浪传播方向等要素进行遥测的小型浮标测量系统。
SZF型波浪浮标既可在离岸海区锚泊布放使用，也可随船系泊使用。可单独使用，也可作为海岸基/平台基海洋环境自动监测系统的基本设备。 该系统主要用于波浪观测工作和近海环境工程的监测工作。随着波浪浮标的应用，替代了我国已经使用了几十年的岸用光学测波浮标，结束了我国人工观测波浪的历史，解决了夜间不能观测波浪的缺陷。同时也替代了进口同类产品，打破了国外进口海洋仪器设备一统国内市场的格局。 该浮标的成功研制使我国成为国际上少数几个具有研发、生产波浪方向浮标能力的国家之一。 二、SZF型波浪浮标主要技术指标和功能 SZF型波浪浮标在海上可以连续工作3-12个月,目前新增加了带有嵌入式太阳能充电功能的波浪浮标，可满足波浪浮标在海上长期工作的需求。工作方式有定时测量、连续测量两种。在定时测量方式中具有测量间隔3h（标准定时测量方式）和1h两种状态，测量间隔3h工作状态应能够自动加密转换成1h工作状态。 数据采集间隔：；。 数据的发送和接收通过VHF无线数据传输机或手机短信实现,通讯距离≥10km或移动网络覆盖范围内，数据接收处理机的数据有效接收率不小于95%。浮标有GPS定位和闪光灯功能。 1.测量指标
铁道信号远程控制课程复习题 1．什么是远动技术？ 远动技术就是综合自动控制技术、计算机技术和现代通信技术三大领域的主要技术成果、为实现工业过程的远距离、大范围、无人化的控制和监测而发展起来的一门学科，也称遥测遥控技术或远程控制技术。 2．一个完整的远动控制系统由哪几部分组成？画出结构图？ 远动技术就是遥控、遥信、遥测和遥调的总称。一个完整的远动控制系统由控制端设备、执行端设备和信道三部分组成，结构图如下。 3．远动系统（技术）的主要任务有哪些？ 远动系统的主要任务，一是集中监视，正常状态下实现合理的系统运行方式，事故时及时了解事故的发生和范围，加快事故处理，以提高安全经济运行水平；二是集中控制，以提高劳动生产率。 4．远动技术在铁路运输调度工作中的应用表现在哪几方面？ 远动技术在铁路运输调度工作中的应用表现在以下几方面，一是调度集中和调度监督系统CTC；二是铁路列车调度指挥系统TDCS；三是微机监测系统MMS。 5．常见的铁路信号远动系统的网络结构有哪些？各有何应用？ 常见的铁路信号远动系统的网络结构主要有以下几种： （1）点对点式结构——适用于大站遥控系统 （2）多点星型网络结构——适用于枢纽或分界口的遥控遥信系统。 （3）交叉连接的星型结构——为新一代分散自律调度集中系统采用的方式。 （4）多站网络式结构——适用于控制对象沿线分布的远动系统，如区段调度集中系统。
（5）复联网络形式的系统结构——适用于控制对象处于集中分散式分布的远动系统，如分接口遥信系统。 6．远动系统的可靠性包括哪两部分？系统的可靠性如何分配？ 远动系统的可靠性包括信息传输可靠性和设备的可靠性两大部分。 系统可靠性分配一般要考虑以下几个方面： （1）对系统的关键部位，分配的可靠性指标要高些。 （2）对比较复杂的分系统或单元，分配的可靠性指标要低些。 （3）对工作环境不好的分系统，分配的可靠性指标要高些。 （4）对那些便于维修的单元，分配的可靠性指标要低些。 （5）对于改进潜力大的单元，分配的可靠性指标要高些。 7．如何降低误码率？在数据传输系统中，差错控制方式有哪几种？ 为了降低误码率，可以采用两条途径：采用新的传输系统和使用差错控制技术。在数据传输系统中，差错控制方式主要有四种： 前向纠错方式（FEC）；检错重发方式也称自动回询重传方式（ARQ） 混合纠错方式（HEC）；反馈重发方式即信息反馈方式（IRQ） 8．通信网络的主要硬件设备有哪些？ 通信网络的主要硬件设备有网络传输介质（明线、光缆等有线介质和微波、卫星通信等无线介质两类）、服务器、工作站、路由器、网桥、网关、交换机、中继器、集线器、调制解调器等。 9．什么是容错技术？常见的冗余（容错）方法有哪几类？ 当系统的某一部分发生故障时仍能使系统保持正常工作的技术，叫容错技术。 容错技术是建立在资源冗余基础上的，容错方法主要有以下四种：信息冗余（靠增加信息的多余度来提高可靠性）、时间冗余（通过指令的重复执行、增加重复运算的时间来达到容错的目的）、软件冗余（通过增加程序来提高软件可靠性）和硬件冗余（硬件的物理重复）。 10．什么是调度集中（CTC）？ 调度集中(CTC)是调度中心（调度员）对管辖区段范围内的信号设备进行集中控制，对列车运行直接指挥、管理的技术装备，是一种远动系统。是综合了通信、信号、运输组织、现代控制、计算机、网络等多学科技术的技术装备。 11．传统调度集中的主要问题有哪些？（传统调度集中存在什么问题？）
浮标式水质在线监测系统的研究现状调研 一、浮标的工作原理 1)水质浮标在线监测系统构成 水质浮标的主体主要由浮标体、水质参数传感器、供电系统、数据采集系统、ＧＰＳ定位系统和数据传输系统等组成，水质浮标集成了传感器技术、计算机技术、数据采集处理技术、通信技术以及定位技术等高新技术。浮标体主要提供各子系统的搭载平台，保障系统的正常运行；水质参数传感器是浮标监测系统的核心，主要是利用传感器技术进行水质参数指标的测定，获取水质参数数据；供电系统主要为浮标监测系统的电子仪器进行供电，保障仪器的正常运行，目前浮标电源系统主要是用太阳能板给蓄电池补充能源；数据采集系统主要集中采集和存储各水质参数传感器测定的数据；ＧＰＳ定位系统实现浮标位置信息的获取和浮标的远程监控；数据传输系统主要实现数据的定时自动发送。 2)浮标工作模式 水质浮标工作模式一般是采用间歇式工作方式，用户根据需要设定工作时间或者间隔时间。休眠工作时段传感器、数据采集和数据发射系统等部分断电休眠，只有值班电路工作；休眠结束时，系统给传感器进行供电初始化，进入工作时段，水质传感器进行水质参数监测，数据采集系统进行数据采集和存储，数据传输系统定时把数据发送出去后，系统断电进入休眠时段。 3)浮标数据传输系统： 浮标数据传输的实时性要求较高，一般延时小于１min；浮标监测系统一般布设于远离陆地的近岸海域，因此浮标的数据传输系统主要采用无线通信方式，目前应用较多的通信方式有：GSM、CDMA和GPRS通信方式、Inmar－satC通信方式。GSM、CDMA和GPRS通信方式，主要是利用移动通信公司的移动通信网络，数据以SMS短信息的方式进行发送。此方式灵活，性能可靠，成本较低，实时性较好，不受时间限制可连续工作。但该方式受移动通信网络覆盖范围的限制，只适合移动通信网络覆盖范围之内的近岸海域，使用范围受限。Inmar－satC通信方式主要是利用国家海事卫星组织管理的Inmar－satC系统提供的全球海事卫星通信系统，采用信息存储转发的方式进行通信。此方式覆盖范围广（覆盖了世界大部分海洋），实用性强，稳定性和可靠性高，实时性好，设备较小，但通信成本较高。 太阳能控制器太阳能电池板电能存储系统浮标平台及浮体 瞄泊系统 太 阳能供电系统 数据 采集 传输 系统监测 传感器 水温 叶 绿 素 电 导 体 浑 浊 度 天 线 天线 中心站 监控平台 卫星 GPRS 图1浮标式水质自动监测系统组成示意图
遥测遥控系统 利用技术实现远距离测量、控制和监视的系统。在遥测遥控系统中，测量装置和执行机构设置在受控对象附近，受控对象参量的测量值通过遥测信道发向远距离的测控站，而测控站的控制指令也是通过遥测信道发向执行机构的。遥测遥控系统是一类控制与通信密切结合的综合信息系统(括、、、、、等方面。遥 测遥控是自动化技 术的重要分支，它是 在自动控制、传感术、微电子技术、计 算机技术和现代通 信技术的基础上不 断完善和发展起来 的，在国民经济、科 学研究和军事部门,如无人驾驶飞机图1[遥测遥控系统示意]),其工作原理涉及信息传输和信息提取，包技 导弹、人造卫星、宇宙飞船、航天飞机、核工业、电力系统、输油和输气管线、空中交通管制、铁路调度、地震预报台网、无人自动气象站、城市公用事业、医疗诊断等方面都有广泛的应用。凡是距离遥远、对象分散或难以接近的系统，都可以采用遥测遥控来实现集中监控和统一管理。 发展简史 最早的遥测遥控系统是机械式遥如利用齿轮系等机械传动方式测量转速，测控范围只有几米。后来采用流体耦合方式(液压或气动)，测控范围扩大到几百米。伺服机构发明后，人们借助于伺服机构来进行遥测和遥控。 19遥控系统。1912年美国芝加哥发电厂就利用电话线把电功率的运行参数传送到中央控制室，中央控制室根据负荷的分布进行调度，使每台发电机以最经济的方式分担负荷。 20世纪初出现无线遥测遥控系统。1905年法国物理学家E.布兰利用电磁波使一外的小灯泡发光，电动机转动。从控制原理上分析这是开环无线遥控。1906年西班牙工程 师克维多用无线电控制汽艇获得成功。这是首次采用闭环无线遥控测遥控系统，开始是利用机械耦合的方式，世纪末出现电遥测遥控系统，利用架空明线或电缆作为传输介质，现在称为有线遥测定距离在第一次世界大战期间,1917年3月2日德国在进攻纽波特港时第一次在实战条件下由飞机对满载炸药的快艇进行无线遥控。美国陆军从1917年开始设计遥控飞行器(无人驾驶飞机)，到20年代末遥控飞行器的往返飞行距离已达1000公里。1930年无线遥测开始用于气象，人们利用气球装载测量仪器来测量高空的温度、压力、温度等参量，并发回地面测量站。在第二次世界大战期间，由于军事上的需要，无线遥测遥控得到了迅速的发展。到大战末,德国已研制成V-2导弹和莱茵号防空导弹。1941～1954年先后研制成供飞机和火箭用的调频／调频遥测系统(见)，以及脉幅调制和脉宽调制等遥测系统(见)。到了50年代又研制出脉码调制遥测系统，标志着从模拟式遥测系统发展到数字式遥测系统。1957年苏联发射第一颗人造地球卫星以后，无线遥测遥控随着航天技术的发展又进一步得到迅速的发展。60年代后无线遥测遥控在工业上开始得到广泛的应用，出现各种分散目标的监控系统。70年代后由于微电子学和微处理机的迅速发展，数字式遥测遥控系统逐渐取代模拟式遥测遥控系统，并出现可编程序遥测遥控系统、自适应遥测遥控系统和分集式遥测遥控系统。现代航天遥测遥控系统的最大传输 距离可达2.4亿公里,能传输每帧2.4×10比特的数字图像信息。 在编码和译码方面发展了各种快速算法。美籍中国科学家张肇健等人用数论方法简化里德－所罗门码，并在超大规模集成电路上实现，使元件数下降一个数量级，为使用多位纠错编码创造了条件。航天测控系
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910374212.9 (22)申请日 2019.05.07 (71)申请人 巢湖市银环航标有限公司 地址 238000 安徽省合肥市巢湖市长江西 路318号 (72)发明人 徐玉军 (51)Int.Cl. B63B 22/16(2006.01) B63B 22/18(2006.01) (54)发明名称一种航灯浮标(57)摘要本发明提供一种航灯浮标，涉及航标领域，包括包括浮体，所述浮体底部与连接板固定连接，所述连接板中部设有卡槽，所述卡槽与卡板滑动连接，所述卡板上位于连接板两侧连接有螺栓，所述卡板中部与连接筒上部同心固定连接，所述连接筒底部设有连接盘，所述连接盘底部与配重块通过螺栓固定连接。本发明中，整个浮标在存放或搬运时分别放置，节省空间的同时便于搬运，且连接方式简单方便；将配重块分为若干小块，且配重块的重量大于灯架的重量使浮标的重心较低，从而能够使浮标在水中较稳定地保持直立状态；浮体边缘设有防护垫避免福团体与船 只碰撞而造成浮体或船只损坏伤。权利要求书1页 说明书4页 附图3页CN 110155252 A 2019.08.23 C N 110155252 A
权 利 要 求 书1/1页CN 110155252 A 1.一种航灯浮标，包括浮体(1)，其特征在于：所述浮体(1)底部与连接板(17)固定连接，所述连接板(17)中部设有卡槽(19)，所述卡槽(19)与卡板(16)滑动连接，所述卡板(16)上位于连接板(17)两侧连接有螺栓(14)，所述卡板(16)中部与连接筒(3)上部同心固定连接，所述连接筒(3)底部设有连接盘，所述连接盘底部与配重块(4)通过螺栓(14)固定连接，所述浮体(1)顶端与灯架(10)通过螺栓(14)固定连接，所述灯架(10)底端与灯台(12)转动连接，所述灯台(12)上固定有航标灯(13)。 2.根据权利要求1所述的一种航灯浮标，其特征在于：所述连接板(17)截面为直角梯形，所述连接板(17)位于浮体(1)底端呈环形阵列。 3.根据权利要求1所述的一种航灯浮标，其特征在于：所述卡板(16)截面为扇面，所述卡板(16)呈圆形阵列且相邻两个卡板(16)之间的距离大于连接板(17)的厚度，每个所述卡板(16)均与两个螺栓(14)垂直螺纹连接，且同一卡板(16)上两个螺栓(14)之间的距离等于卡板(16)的厚度。 4.根据权利要求1所述的一种航灯浮标，其特征在于：所述连接筒(3)为两端封口且内部中空的圆筒状结构，所述连接筒(3)底端的连接盘直径大于连接筒(3)的直径，所述配重块(4)由若干高密度圆盘状金属块组成，所述配重块(4)与连接盘通过螺栓(14)、螺母(5)连接，所述浮体(1)底部连接重量大于浮体(1)顶端重量。 5.根据权利要求1所述的一种航灯浮标，其特征在于：所述浮体(1)底部固定有系链环(15)、顶端固定有吊环(9)、两侧固定有缆绳吊耳(7)，所述浮体(1)侧面上部设有环绕浮体(1)的防护圈(2)，浮体(1)顶端设有与密封盖连接的填充口(8)。 6.根据权利要求1所述的一种航灯浮标，其特征在于：所述灯架(10)包括底端与浮体(1)顶端螺纹连接的底板(18)，所述底板(18)端部与支杆(20)倾斜固定连接，位于前侧两支杆(20)之间固定有编号板(11)，所述支杆(20)顶端通过轴套(6)与灯台(12)底端的连接轴转动连接。 2
中国海区灯船和大型助航浮标制式 （征求意见稿） 编制说明 标准起草组 2020年1月
目录 一、工作简况 (1) 二、标准编制原则和标准主要修订内容及依据 (4) 三、与国际、国外标准的对比情况 (9) 四、与我国有关现行法律、法规和其他强制性标准的关系 (9) 五、重大分歧意见的处理经过和依据 (10) 六、强制的理由与预期的效果 (10) 七、标准过渡期的建议 (11) 八、废止现行有关标准的建议 (11) 九、其他应予说明的事项 (11)
一、工作简况 （一）任务来源。 航标是保障海上航行安全的重要设施，而设置在航道口门及重要位置的灯船及大型浮标，更是船舶辨识进入、驶离航道以及转向等的重要参照物，对于保障船舶海上安全航行至关重要。 上个世纪八十年代我国在研究英国AGA21型无人灯船资料的基础上,自主设计建造了国内第一艘无人灯船，此后长江口，青岛港以及厦门港等地均有灯船及大型浮标陆续投入使用。为此，交通部海事局组织起草了《中国海区灯船和大型浮标制式》。该标准为规范国内沿海灯船及大型浮标的设计、制造及使用管理起到了重要作用。经过25年的运行发现，原有标准还存在需要补充完善的方面，特别是无线电设备在航标上的广泛使用，因此有必要对现行标准进行修编，以满足实际使用需求。 根据《国家标准化管理委员会关于下达和调整〈汽车禁用物质要求〉等60项强制性国家标准制修订计划的通知》（国标委发〔2018〕82号），《中国海区灯船和大型浮标制式》（计划编号20183394-Q-348）修订工作由交通运输部北海航海保障中心承担。起草单位有交通运输部北海航海保障中心和天津理工大学。 （二）主要工作过程。 在本标准修订过程中，项目承担单位多次组织行业专家进行研讨并开展了广泛的调研，得到了北海航海保障中心，东海航海保障中心，南海航海保障中心及下属单位的支持与协助，收回调查表22份，调查问卷12份，获得了在用灯船及大型浮标的设计建造、工作水域，灯船及大型浮标结构和性能参数等信息，此外还获得灯船的建造设计资料图6套。基于上述信息的分类汇总和分析，取得了具有建设性的意见、建议，保证了标准修订的质量。协作单位有：大连航标处、营口航标处，天津航标处，青岛航标处，上海航标处，连云港航标处，湛江航标处，广州航标处等多家单位。主要工作过程如下：
太阳能浮标供电系统方案 湖南红太阳光电科技有限公司 2012-10-11
1.项目概况 系统为浮标独立供电系统，由太阳能光伏组件、控制器、蓄电池等部件组成。 1.1 系统要求 1)系统直流母线24V，负载电流最大22.2A。 2)负载额定功率80W，待机功率20W，每天工作12次，每次工作40分钟，15分钟额定功率工作，25分钟待机工作，蓄电池自给天数15天。 3)所有器件满足在浮船上工作，防水防潮。 4)有通讯端口，能够将新能源发电的信息传送回主机端。 5)有市电充电接口。 1.2系统工作环境 系统安装地点为武汉市的一个湖泊，下表为武汉市近22年逐月平均气象特征数据，其中月均总辐射量为推算值，数据来源：美国NASA能源网。 Monthly Averaged Insolation Incident On A Horizontal Surface (kWh/m2/day)武汉 水平面每月峰值日照时数 月Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec 年平均值 AVG 2.57 2.76 3.24 4.05 4.48 4.63 4.92 4.73 4.05 3.15 2.89 2.52 3.67 OPT 3.45 3.22 3.41 4.03 4.46 4.61 4.89 4.74 4.21 3.59 3.81 3.66 4.01 本方案采用美国NASA能源网提供数据进行推算，武汉市年均标准太阳辐射量1339.55KWh/m2，同时计算出武汉市区平均光照时间为3.67小时。以上数据作为本方案设计依据. 2、光伏系统设计方案 本系统是独立光伏系统，主要由太阳能电池组件、光伏控制器、储能胶体蓄电池、配电箱、配套支架和连接电缆等组成，系统基本结构如下图所示。
GPS 接收机波浪浮标 姓名：王志光学号：21140911022 摘要：波浪浮标是一种无人值守，自动检测的常用的海洋监测设备。首先，介绍GPS波浪浮标测波方法和海洋环境对GPS测波的影响。然后，分析了单点GPS 接收机测波浮标的测量原理。最后，提出了单点GPS 接收机测波浮标的初步设计方案，进一步推动这项测波技术的在国内的应用。 关键词：波浪浮标；全球定位系统；波高；波周期 Wave buoy Based on GPS Receiver Abstract:Wave buoy is a unmanned，automatic and common marine monitoring equipment. First,the paper introduces the method of GPS wave buoy and the impact on the GPS wave measurement in the marine environment. Then,the principle of wave buoy based on single-point GPS receiver is analyzed. Finally, a prototype design of wave buoy with a GPS receiver is proposed. This is a fundamental design for the application system. Key words: wave buoy; GPS; wave height; wave period 1 引言 在海洋工程领域，海浪属于地球上最复杂的自然现象，其特性为我们的海洋工程工作提供重要的参考。波浪浮标是一种无人值守的测
浅谈航标遥测遥控系统建设 伴随着黑龙江省水上运输事业的持续前进，对于水上运输事业运营的可信赖性、使用性、保卫性的需要也在持续提升，推动了完成航行标志遥测遥控措施的发展，并且科技的日益发展，电子、无线通信设施、网络措施的飞速前进，都为遥测遥控措施的发展提供了最根本的物质基础，促进这项措施完成的可能性、航行标志遥测遥控措施的完成不仅能够使其智能化、自动化，还能够在很大程度上提升航行标志的服务水准，并且还能减少人力以及物力的支出，在很大程度上提升了管制机构的管制水准，为船只的安全运行提供了更加可信赖的保证。 标签：航标；遥测遥控；数据采集；RTU 1 系统建设 1.1 系统架构 这次体系的创建主要包含电子航行通道的航行标志动态可视化监管掌控体系、航行标志遥测遥控信息交流与传递系统、航行标志遥测遥控远端测控装置还有有关的网络信息交流与传递配套项目。 航标遥测遥控系统由建在省航道局信息中心的岸基监控系统、安装在航标上的“航标遥测遥控终端”和相应的通信链路共同构成。 1.2 运行机制 航行标志遥测遥控远端测控设施装置在每个航行标志上，智能收集、储存同时经过分组无线服务技术按时为省航道局信息核心传送航行标准情况资料；如果产生能够报警的条件，就会自动报警；追随省航道局中调度机构下发的遥控命令和远程配置，掌控、更改航行标志的作业情况或者复原到正常的作业中。 省航道局信息中心结构监管掌控体系能够自动收集、储蓄全部管辖内的航行标志活动状态、报警状态，在电子航行通道的图纸信息系统上及时标画出航行标志，同时分析航行标志是不是存在反常状况；经过分组无线服务技术传递遥控命令或者远程配置命令，更改航行标志的作业情况或者运用到正常的作业中；在特殊的情况下，航行标志管制者要按照报警状况快速的做好准备，调派作业船只赶到救援现场进行救援。 1.3 应用系统 （1）创建统一的航行标志工作资料库，完成航行标志在各种情况下活动状态的管制以及保护。（2）制造电子航行通道图纸资料，根据库区航行图纸创造出符合国际规范的电子航行通道图纸，为航行标志管制的可视性供应根本的材料。（3）创建航行标志遥测遥控体系，能够及时的掌握航行标志设施出现的事故并
第12卷 第9期 中 国 水 运 Vol.12 No.9 2012年 9月 China Water Transport September 2012 收稿日期：2012-05-21 作者简介：方 杰，男，广东海事局航标导航处副研究员，长期从事航道维护管理工作及助导航技术研究。 基于GPS 和北斗卫星的智能航标遥控遥测系统设计 方 杰 （广东海事局，广东 广州 510230） 摘 要：文中介绍了航标遥测遥控技术及其发展现状，提出了基于GPS/北斗卫星的智能航标遥测遥控系统的设计方案，将逆向差分GPS 技术应用在航标遥测遥控系统进行航标移位监测，并依靠北斗卫星通信系统实现逆向差分GPS 改正数据传输，实现航标遥测数据传输及遥控命令的发布。系统设计具有前瞻性，对于我国的航标遥测遥控系统建设可以提供参考。 关键词：智能航标；遥测遥控；GPS；北斗 中图分类号：U6444 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2012）09-0048-03 一、引言 航标是能够帮助引导船舶航行、定位和标示碍航物，并表示警告的人工标志，以标示航道、锚地、滩险及其他碍航物的位置。航标对于支持航运、渔业、海洋开发和国防建设等具有重要作用。为适应航运的协调发展，各国均在建设先进的、可靠的航标遥测遥控系统，以提高航标运行可靠性和设备利用率，从而提高航运管理的水平、服务质量及运输水平，保障船舶航运的安全，促进航运经济发展。智能航标已经成为航运领域的研究重要内容之一。 本文针对我国内河水域特点，提出了基于GPS/北斗卫星的航标遥测遥感系统设计方案。 二、智能航标遥测遥控技术发展概述 航标遥测遥控主要应用于航标灯器的监控、供电设备的自动控制，航标工作状态报警等方面。采用的监测、控制设备有：遥控终端（RTU）、可编程控制器（PLC），实现数据通讯的技术有：数传电台、蜂窝电话（NMT），卫星通讯，无线通讯、有线电话等设备。 国外在90年代初利用电子和通信技术建立航标遥测遥控系统，为航运事业提供了高效服务。纵观英、法、美、日等航运大国，已经利用现代电子技术和通讯技术建立起了较为完善的航标遥测遥控系统，为海运事业提供了高效服务；总的来说，国外对于航标遥测和遥控系统的研究和使用处于较为完善的地步。 我国于2000年地开始了这方面研究工作，正处于航标遥测遥控建设的初级阶段，许多技术问题尚未解决，在国内建成的完善的航标遥测遥控系统还比较少，亟须加大对航标遥测遥控系统的研究投入、逐步建设符合我国沿海和内河特点的航标助航体系。 三、航标遥测遥控系统设计方案 1．工作制式和通信方式 常见的智能航标的工作制式主要有三种：自报式：遥测遥控站点或遥测遥控中心始终处于接收状态。应答式：由遥测遥控中心定时或随时呼叫航标远程监控终端，终端响应查询，航标终端数传机需常处于接收状态，耗电量大。混合式： 即自报和查询－应答相结合方式。 本研究从实际应用出发，选择以自报为主的混合式，即自报和查询－应答相结合方式。既能使终端耗电量大为减小，又能保证系统的实时性，工作制式的选择可以在RTU 本地或通过遥控中心遥控改变。具体工作的方式如下： （1）定时自报和故障自报：定时自报：终端每日定时唤醒，采集数据，并将数据发送至遥测遥控中心，由RTU 本地或遥测遥控中心发送遥控命令改变。故障自报：在定时发送数据之外，终端设有故障自报功能；发现故障则立即打开数传机将故障信息发往遥测遥控中心并存入RTU，这种方式可实现定时自报和故障自报。 （2）查询－应答:为便于遥测遥控中心遥测遥控航标灯，设查询－应答式，实现方法是延长RTU 工作时间，终端在发送本站航标数据后，延长关闭时间，接受和执行遥测遥控中心的遥控命令。 为了增强设计方案的通用性，考虑特殊地理环境，选用如下制式完成遥控中心与远程终端的实时通信。 （1）航标遥测遥控终端与遥控遥测中心之间通信，直接采用卫星通信传输体制（北斗-世广系统）传送数据和收发遥控指令，信息格式符合SCADA 远动规范，数据具有一定的纠错能力，数据传送错误时可确认或重新发送。 （2）遥控遥测中心设GPS 基准站，采用逆向差分方法，航标RTU 的GPS 定位信息与航标灯本身状态信息经过编码后一起发送。 2．系统组成结构 图1 智能航标遥测遥控系统结构