基于云存储的海量海洋监测数据平台设计

海洋监测数据规模较大,当前平台处理数据能力较低,无法有效处理海量海洋监测数据,不能满足监控实时性的要求,为此,设计一种基于云存储的海量海洋监测数据平台,给出了平台的总体结构,主要包括海洋数据监测子系统和云存储子系统。针对海洋数据监测子系统,详细分析了数据采集卡、传感器、AD7606芯片的设计过程,传感器将得到的海洋监测数据发送至数据采集卡中,采集卡将结果传输至AD7076芯片中,对数据进行处理,将处理后的结果存储至云存储子系统中。针对云存储子系统,给出了其详细架构和工作流程,设计了关键的实现代码。实验结果表明,所设计系统具有较高的运行效率,且采集的海洋数据较真实,监测结果可靠。     

基于无线传感网络的航道水下数据监测系统

航道水下数据采集和传输受到水下通信信道的多径干扰,导致数据监测的稳定性不好,提出一种基于无线传感器网络的航道水下数据监测系统设计方法。采用水下换能器基阵构建无线传感器网络,进行航道水下声纹数据、船舶辐射噪声数据以及海洋混响数据采集,采用局部总线技术进行监测数据的远程传输控制,采用TMS320C50 DSP芯片作为航道水下数据监测系统的核心处理芯片,进行航道水下数据的集成信息处理,监测系统的硬件设计分为无线传感器模块、数据滤波模块、中央控制模块以及总线模块,采用无线传感器网络进行数据监测系统的网络设计,实现水下航道数据流的多路复用、数据帧检测和上位机通信传输。测试结果表明,设计的数据监测系统能实现航道水下数据的准确采集和传输控制,数据稳定输出性能较好。     

海上浮式核电平台集成监测系统

海上浮式核电平台是"海、核、堆、船"四位一体的全新领域,系统复杂,还要适应海洋的特殊环境条件。海上浮式核电平台集成监测系统分为监测系统、数据采集系统和监测系统软件,监测系统对整个海上浮式核电平台的状态信息进行数据采集,将信息传输至数据采集系统,数据采集系统将传感器的有效数据通过串口通信模块发送给监测系统软件,数据处理模块对串口通信模块接收的数据进行计算和处理,界面显示模块接收数据处理模块传输过来的数据,在界面显示模块上显示数据。当监测系统软件收到监测数据后,可通过动中通卫星发送给陆上营运单位和环境保护部门,陆上的营运单位和环境保护部门可以同时收到浮式核电平台的监测数据,为营运单位开展的辐射环境监测和环境保护部门的双轨监测提供支持。本文的海上浮式核电平台集成监测系统基本涵盖海上浮式核电平台监测的主要方面。     

一体化海洋监测系统调试技术研究与应用

一体化海洋监测系统使用仪器和系统收集环境数据、平台位置、运动、稳性和锚链张力等,以支持作业者安全操作。该系统将采集、显示和存储半潜式平台各子系统的数据,集成了各种传感器和其它系统的数据,包括装载管理程序、环境监测系统、系泊监测系统交互、钢悬链线立管交互。研究结果将助推深水海洋平台海洋监测系统的全面国产化进程,提高系统的稳定性。     

海洋大数据混合云存储的迁移模型分析

随着GPS,GIS,RS等技术在海洋监测领域的应用,我国建成了完善的监测网络,导致海洋信息数据成指数级别增长。为了解决该问题,云计算技术在海洋信息管理领域得到广泛的应用。云计算技术把不同的计算资源进行逻辑重组,利用海量存储空间和强大的计算能力实现对海量数据的处理。数据迁移技术将数据在不同的存储介质间或者不同系统间进行迁移,来实现系统负载均衡。本文研究了云存储技术在海洋大数据存储和管理方面的应用,同时提出了基于云存储的数据迁移模型,并进行仿真实验。     

海洋环境信息平台中的云保密加密及存储技术研究

海洋环境信息平台能够提高人类对海洋资源的监测、开发和综合管理能力,随着监测能力和技术的发展,平台在处理和存储海量数据的能力方面明显不足。云存储是云计算技术的一种应用方式,以大规模、低成本、可靠性及可扩展性的特点来满足用户对海量数据存储的需求。本文提出基于动态属性的加密算法,该算法在提高访问灵活性的同时也保证了存储信息的安全性,能够有效提高加密算法的性能,降低网络的系统开销,保证海洋环境信息平台中存储数据的安全性。     

海洋环境可视化云架构信息平台技术研究

首先构建海洋环境可视化云架构平台,规定利用云平台进行数据上传和存储时的数据格式,并指出在进行云计算时Hadoop中各个参数的设置。对海洋数据信息可视化处理中的基于LIC算法的流场可视化进行分析,最后进行性能测试。测试结果表明:利用基于GPU的Hadoop云计算处理海量数据时加速比是CPU的20多倍,大大提高了计算速率。     

海洋实时监测数据库管理方法研究

海洋实时监测数据库为海洋环境预测部门提供了数据支持,本文根据海洋观察站数据库的要求,研究如何设计和实现海洋实时监测数据库管理系统。本文根据海洋监测元素的不同特点,设计并生成具体的海洋数据库表存储结构。利用国家海洋环境预报中心提供的原始监测数据作为数据来源,针对我国海洋实时监测数据库管理的具体需求,设计并实现了高速和全自动化的数据仓储系统。实验与模拟结果表明,该数据库管理方法能够满足用户对于数据快速更新和查询的要求。     

透平货油泵健康监测系统设计与实现

针对透平货油泵容易出故障、维护成本高等问题,设计并开发透平货油泵健康监测系统,实现对设备关键部件的状态监测及报警,以减少故障、降低维护成本。根据可靠性分析结果,清理出透平货油泵系统可能存在的薄弱环节,并实施相应的物理量监测。监测系统将控制系统PLC采集数据、振动数据采集卡采集数据及油液监测采集数据统一到一个监测软件平台中,实现对所有监测变量集中式的数据采集、信号处理、数据分析、特征提取、监测报警、数据存储及历史数据回放等功能。试验结果满足设计需求。     

基于云存储的船舶通信数据存储平台设计与应用

随着海洋各类电子信息广泛应用,传统的基于单中心的通信数据存储平台性能已经越来越不能满足数据类型及数据量的极速增长。基于云平台的存储系统可以通过分布式的物理资源对数据进行统一存储,不仅提高了存储数据效率,并且通过云存储中心可以对各种类型的存储数据进行检索,可实现不同物理地址数据的共享。本文针对不同区域的船舶AIS系统,在研究AIS数据信息特征的基础上,设计基于云存储的信息共享平台,最后进行仿真。     

船舶驾驶模拟器操纵及监控报警系统仿真

针对船用柴油机的运行起动操作训练,介绍了基于 LabVIEW 与 PLC 实现的船舶主机遥控起动的系统结构及其功能特点。在模拟器上通过 LabVIEW 与 PLC 之间的数据通信,实现船舶柴油机的起动操纵多种逻辑控制的模拟,建立了船舶柴油机虚拟起动仿真平台,并利用 LabVIEW SQL Toolkit 的数据通信,使用内置数据采集卡的计算机和 LabVIEW 编程语言建立了一套基于 SQL 数据库的船舶监控报警系统。该系统可给出船舶柴油机在起动操纵时参数的物力变化仪表显示量,以及操纵过程中视景变化的效果。     

无人水面艇性能测试与分析系统数据库设计与应用

为解决无人水面艇（Unmanned Surface Vessel,USV）航行数据在信息多样化、来源不一、存储格式不同、难以共享等问题,利用数据库技术,建立USV性能测试与分析系统。对该系统进行数据预处理、数据库整体设计和数据表结构设计,完成USV航行状态监测数据的集中管理。该系统为PC端和云服务平台提供数据可视化、航迹查询和历史数据查询等功能服务,可实现USV航行状态的多点实时监测。     

基于FORAN的船体结构底层数据结构分析

随着三维设计系统应用的深入,基于其底层数据,尤其是结构数据进行二次开发的需求逐渐增多。针对主流的船舶设计系统FORAN,首先对其船体专业模块之间的关系及FHULL船体结构模块建模方式进行分析,明确底层数据研究的对象,也就是模型的各种重要属性。然后,通过模型分析及数据库监控等方法,确定与结构模型密切相关的数据表,进而对这些表的内容、差异性以及关联关系进行详细分析。最后,根据对表的分析结果,结合模型材料属性的解析给出其应用方法。对船体结构底层数据的研究结果,既可用于模型各种属性的解析及其深度利用,又可用于对FHULL模块异常错误的底层处理等方面。     

基于ARM和CAN总线的土木工程施工信息无线测控系统

设计了一款高精度的土木工程施工信息检测系统。选用ARM7系列主控制芯片,具有较高的实时性;主卡和各采集卡之间采用基于CAN总线的通信方式,板卡更换方便且具有良好的可扩展性。上位机与数据采集系统之间采用无线传输的通讯方式,并在主控板上用Flash进行数据备份。试验表明该系统稳定可靠,性价比高。     

基于嵌入式的海洋运输环境数据采集与动态监控节点设计

为保障海上船舶运输数据的有效采集和监控,需要对海上船舶运输数据环境监控系统进行设计。采用当前算法进行监控时,存在监测范围小、成本高、功耗高、实时性低等问题。为此,提出一种低功耗适用于海洋运输环境的物联网动态监控的节点设计方案。该方案先定义基于物联网的海上船舶运输环境数据监控系统模型,将此系统模型分为无线传感网络、汇聚节点和监控中心,在此基础上对传感器节点、汇聚节点以及监控中心的硬件均进行设计,并给出基于ZigBee技术的无线传感器组网过程,设计出基于物联网的海上船舶运输环境数据监控系统。实验结果表明,该方法能够对海洋环境信息进行数据采集和动态监控,具有低成本、功耗低和丢包率低等方面的优点,具有可行性。     

基于LabVIEW的短基线测量系统设计

针对传统短基线测量系统硬件设计复杂且不易扩展的问题,设计了基于计算机和虚拟仪器的短基线测量系统.使用数据采集卡NI USB-6366采集短基线阵元收到的水声信号,在LabVIEW开发环境下,采用生产者/消费者架构和队列消息处理器的复合设计模式,结合多线程、队列同步等技术实现了数据采集、参数估计、定位解算、存储上传和动态显示等功能.系统运行高效可靠,测量精度高,其设计模式为采集测量应用提供良好的借鉴作用.     

基于USB总线的ARINC429数据采集系统设计

利用USB总线通用和即插即用的特点,研制了基于USB总线接口的ARINC429数据采集系统,该采集系统利用USB总线与ARINC数据采集卡进行数据通信,使ARINC429采集更加方便快捷。文章详细介绍了采集系统的硬件系统结构,并讨论了数据采集系统软件系统结构以及应用程序接口调用流程。     

小型船用增压锅炉性能仿真与运行监测同步软件开发

以小型船用增压锅炉为研究对象,利用C语言自主设计开发了小型增压锅炉图形化性能仿真软件,并借助OPC服务器和CAN数据采集系统实现了性能仿真和运行监测同步相结合的功能,在此基础上对锅炉负荷的扰动变化规律进行了仿真研究。结果表明,此仿真软件能够较精确地描述该型锅炉的动态特性,可为船用增压锅炉的设计优化和安全运行提供指导。     

船舶电力推进模拟器监控系统研究与设计

采用分布式远程I/O模块进行现场数据采集,设计了船舶电力推进模拟器监控系统。工控机实现系统的监测与控制,RS-485总线完成数据传输,监控软件应用Delphi编制。监控系统完成数据采集、推进控制以及故障处理,实现与实船相似的电力推进仿真。     

发电机组智能化云服务平台设计

针对发电机组的运行管理,基于物联网技术建立了一套具备实时状态监测、远程运行控制、历史信息查询、在线运行维护、故障信息提醒、运行数据统计分析的智能装备云服务平台。在某住宅小区项目发电机组接入该平台,三十天试运行结果显示平台各项功能正常,可为发电机组智能化云服务平台设计提供参考。