海洋资料浮标原理与工程_王军成著_9787502787486

　　《海洋资料浮标原理与工程（精）》以复杂系统论、信息论、力学、海洋学为理论基础，结合海洋资料浮标详细阐述了海洋动力环境浮标监测技术理论及其相关的观测、通信等技术体系。之后，详细介绍了浮标总体设计及其各子系统（浮标体、锚系、数据采集与控制、通信、供电、传感器等）的原理及设计，并配合详实的示例。
　　《海洋资料浮标原理与工程（精）》涉及海洋资料浮标及海洋观测技术方面的众多最新的理论和技术问题，不仅可供海洋科学研究、海洋观测技术探索、海洋资料浮标研发的学者、工程技术人员阅读，也可供我国海洋、气象业务管理部门参考。

海洋资料浮标是随着科学技术的发展和海洋开发的需要而发展起来的一种现代化的“海洋水文气象参数综合观测系统”，能够长期、定点、连续、实时、全天候自动观测海洋水文与气象等各种要素，直接为海洋预报、防灾减灾、海洋资源开发、海上交通、海上军事活动服务。
　　“十一五”期间，我国已经建立起了规模化的“海洋资料浮标网”。截止2012年，由国家海洋局主管的“海洋资料浮标网”和由中国气象局主管的“海洋气象网”及各地方单位、专项需求建立的海上观测点，合计达92个，遍布我国各海域。先后有100多套海洋资料浮标在海上业务化运行，为我国的海洋环境预报、灾害预警、海洋开发和保护发挥着重要作用，是我国目前近海域海洋环境监测的主要手段。
　　本书总结了国内外海洋资料浮标发展的概况，特别是我国资料浮标不同时期技术发展的特点。重点论述了将海洋资料浮标这个复杂系统的相关理论有机结合成理论体系，并进行了深入的研究，以系统论、信息论、力学、海洋学为理论基础，应用于海洋资料浮标工程的研究与设计，反映了经几十年实践形成的“海洋动力环境资料浮标监测技术理论”及相关的技术体系。
　　本书在论述海洋资料浮标理论基础及技术体系后，详细介绍了资料浮标总体设计及其各子系统（浮标体、锚系、数据采集与控制、通信、传感器、供电等）的原理、设计及工程应用。
　　书中涉及到的我国资料浮标发展历程与技术进步，是以大型资料浮标为主要素材（兼顾其他），因为我国目前海洋监测业务化运行的主要是大型资料浮标；论述的主要技术、性能、指标是以“十五”以来国家“863”创新研究及成果定型的资料浮标为主撰写的。
　　笔者从事海洋资料浮标技术的研究工作30年，主持了国家“七五”、“八五”、“九五”、“十五”4个五年计划海洋资料浮标的持续研发，见证了我国资料浮标技术发展的历程。几十年来为资料浮标的发展，兢兢业业地潜身研究，不畏海上风涛恶浪的艰辛与风险。推动了浮标技术的进步，构建了我国大型海洋资料浮标的技术体系。该书的出版是笔者对从事资料浮标事业的总结，更是眷恋，也愿成为后继从事这方面工作人的基石。
　　本书在撰写过程中，得到山东省科学院海洋仪器仪表研究所的大力支持，特别是该所的海洋资料浮标研究室（第八研究室、第九研究室）、船舶气象研究室（第一研究室）、水声研究室（第五研究室）的郑轶、王东明、刘世萱、袁新、漆随平、陈世哲、王振、毛玉峰、范秀涛、宋文杰、王中秋、王亚洲、厉运周的大力帮助，值此谨向他们表示衷心感谢！
　　本书可供从事海洋技术与管理的同志及大专院校海洋工程专业的人员参阅。
　　由于水平有限、在本书编写过程中难免会出现错误和疏漏，敬请读者指正！

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战期间，为了反潜的需要，美英技术专家为同盟国飞机发明了空投声呐浮标。飞机把浮标投向怀疑有潜艇的水域，浮标上的音响装置就会寻找潜艇，浮标上的无线电自动发报机能把探测结果发射给飞机。这时期的浮标结构简单，仅在浮标下面悬挂单个自记测量仪，属于专用型浮标。第二次世界大战后，在国际民间航空组织（ICAO）的倡导下，在北半球设置了13个“天气船”观测站（北大西洋9个、北太平洋4个），从1947年起陆续开始观测，但是由于它耗费太大（估计每个站的年维持费至少要300万美元）。因此，有关国家考虑研制浮标，敷设海洋资料浮标站网来达到海洋观测的目的。
20世纪60年代和70年代是国外海洋资料浮标技术迅速发展的时期。在从20世纪60年代开始，许多发达国家把浮标研制工作纳入国家计划，在人力、物力和财力等方面都给予保证，浮标技术获得飞跃发展。60年代初，对浮标壳体进行了专门论证，通过对各种浮标壳体形状、尺寸和稳定性等方面的分析、比较，确认12 m直径的圆盘型壳体为最佳。设计的锚系有单点锚泊和多点锚泊两种，单点锚泊多用于深海，多点锚泊则用于浅海区域，锚系选用人造合成材料或金属材料，前者易遭鱼咬，后者易受腐蚀。采用微处理机和盒式记录器，记录和处理数据资料。这时期的传感器，主要是对风速、风向、气温、气压和表层水温等几项参数的测量。浮标获得的数据通过无线电通信发送到岸站。到60年代末，美国研制出4个直径为12 m的大型遥测实验浮标，布设在大西洋和墨西哥湾。由于受技术条件和经费问题限制，浮标技术进展缓慢，在海上作业的浮标数量少。通过对造价等因素考虑，到1974年确定了在资料浮标网中所采用3种类型的浮标壳体：排水量分别为90 t和52 t、直径为12 m和10 m的钢制圆盘型壳体浮标；排水量为8.7 t、长6 m的船型壳体浮标。加拿大通过引进美国技术，在1976年就完成建造了几种锚泊浮标和漂流浮标，锚泊浮标布设在缅因湾和五大湖，用于自动观测站。到20世纪20年代中期，锚泊浮标趋于定型，浮标主要由浮标体、锚系、微处理器系统、传感器系统、电源设备、通信设备等几部分组成；到20世纪20年代末，发展了适用于深海、不受海底影响的倒悬链锚浮标，用于在近海和大湖区进行试验，基本上能够在比较恶劣的海区使用。通过采用新器件，浮标的可靠作业天数在1979年达到165 d。

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