近海环境监测中通信技术研究(共3113字).doc

近海环境监测中通信技术研究(共3113字)【摘要】随着计算机技术和通信技术的广泛应用，在近海环境监测中发挥了重要的作用。凭借先进的通信技术，可实现持续化、自动化监测，随时传递重要的海洋环境信息，以确保海洋环境中心掌握真实情况，针对海洋环境中存在的问题，制定科学、可行的处理方案。本文结合通信技术的发展状况，对其在近海环境监测中的应用进行具体分析与探讨。【关键词】通信技术；近海环境监测；海洋保护；应用1前言当前海洋环境监测技术正朝向持续化、现代化、自动化方向发展，进一步拓展了海洋环境监测的空间。我国的数据通信技术中，一直采取水上移动通信技术、无线电台传播技术、卫星通信技术等，虽然起到了一定的监测效果，但是也存在很多缺陷：首先，使用移动载体浮标，受到其吃水深度、风浪等影响，导致监测数据不精确；其次，大多以单点监测模式为主，限制了监测的范围；再有，对底层海洋环境的掌握不足。针对这些问题，当前发展较快的水声通信技术取代了原有通信技术的地位，凭借其效率高、可靠性强等特征，更具应用价值，并且水声通信技术设置了海面观测平台和海底观测平台，减少海况因素的影响，同时融合水声通信技术、水上移动通信技术等，从过去单一的海上观测站转变为“链条式”的观测模式。通过应用全新通信技术，使得近海环境监测范围扩大、数据质量提高，在海面或者海底监测并获取数据之后，将其传输至陆地信息网络中，实现信息实时传输及资源共享，更好发挥通信技术在近海环境监测中的作用。2水声通信技术概述2.1水上移动网络通信技术在近海环境监测中应用的通信系统，从最初的GSM（2G）、GPRS（2.5G）一直发展到WCDMA（3G）、TD-SCDMA（3G），并且随着移动网络通信技术的不断发展，目前正在尝试使用最新的TD-LTE-advanced（4G）通信技术。在最初应用的GSM技术中，通过发送短信息的方式，双向传播简短的数据，使用多个GSM模块发送或接收短信息。但是受到短信息篇幅的限制，如果需要传递大量信息，增加了繁琐性，并且传输成本偏高，实用价值偏低；随后应用的GPRS技术中，融合现代化的物联网技术，提高了信息传播的便捷性，进一步扩展了信息传播的速度与传播的类型；在应用GPRS技术的基础上，引入WCDMA技术和TD-SCDMA技术，其传播速率提升到几百kb/s，并且发挥了无缝漫游技术的重要作用，实现了移动网络与互联网信息共享，能够传播多样化的信息。2.2水下水声通信技术水下水声通信技术主要应用于海洋底部的环境监测，是重要的信息传播技术。首先，在海洋不同深度、底部不同位置放置传感器和浮标，实时监控海洋环境的相关信息，通过数字、图像、声音等形式，利用换能器将信息转换为类似声波的声信号；在海洋中，声信号的传播顺畅，输入海洋表面的接收换能器中，声信号再次转变为电信号，通过移动网络传输到监控终端，监控终端破译电信号后，获得相应的数字、图像及声音等重要信息。3通信技术在近海环境监测中应用特征3.1水上无线通信技术特征水上无线通信技术采用现代移动网络通信技术，取代了传统的电台广播通信技术和卫星传播通信技术，并且随着3G移动网络、4G移动网络通信技术的应用，极大提高了数据传输的速度和质量。该种技术的优势较为明显，如经济成本低、传播距离远、信号强、不易受干扰等。3.2水下无线通信技术特征水下无线通信技术采用水声调制解调通信技术，取代了传统的电磁波脉冲通信技术和水下光纤通信技术。该种技术充分运用了声波信号，符合水下信息传播的实际情况，并且在水下信息传输媒介中引入了声纳系统，提高水下信息远程传播的稳定性、可靠性。3.3监测信息收集技术特征信息收集与信息传输，是近海环境监测工作的关键，其最终目标在于提供真实、完整的海洋信息数据。在海洋环境监测信息收集系统中，主要通过设置在海洋底部的信息传感器及海洋表面的特制浮标，实时收集有关海洋环境的相关信息。与传统的单一海洋底部信号传感器或者船舶、潜标等单站监测方式相比，全新信息收集技术更具立体化、专业化、精确化优势，可监控范围广泛；在海洋表面、底部以及不同深度区域安装传感器，可在陆地操控，以随时获得近海环境监测数据，实现了多采样点监控数据的要求。4通信技术在近海环境监测中的应用4.1海洋应急监测中的应用海洋应急监测主要针对海洋中突发性、破坏性的事件进行监控，监测范围几乎覆盖整个海域。海洋环境中的突发事件较多，如海面溢油、海啸、污染、海洋灾害等，这些都离不开监测的作用。利用近海环境监测系统实时收集海洋环境信息，便于海洋管理部门掌握海洋变动信息，由相关管理人员、技术人员等对数据分析，制定应急处理方案。4.2定点连续监测中的应用在近海中存在很多特殊地点，需要长期、连续性跟踪监测，如海洋洋盆与大陆架连接区域、架设石油钻井平台区域等，这些位置一旦发生变化将对海洋环境产生重要影响。因此，应用定点连续监测就是在关键位置安装海洋浮标或者传感器，通过移动网络通信技术将监测数据实时输送给监控中心，达到连续监测海洋环境的作用。当关键点的海洋环境发生变动时，能够及时根据信息制定应对措施。本文结合近海环境监测的要求，主要分析了当前两种常用的通信技术水上移动通信技术及水声通信技术。基于海洋环境监测的作用与特征，应用移动通信技术及水声通信技术作为传播信息的载体，非常必要。配合设置浮标、海床基等，设置海洋环境信息监测系统，用于监测海洋环境情况，通过声音、图像、数字等形式传播给陆地监控终端，达到终端数据异地可视化目标；应用多样化的监测终端传感器，能够实现大范围、全领域的监测作用，提高了监测的效率，合理控制运行成本，具有广泛应用价值。总之，随着计算机技术、信息通讯技术及物联网技术等全面发展，给海洋环境监测工作带来了新的发展方向。未来海洋环境监测工作必将使用无线通信网络模式，大范围内获取海洋信息，实现快速、精确的信息传递与管理，在保护海洋环境中发挥重要的作用。参考文献：1马悦.无线传感器网络在近海环境监测中的应用研究D.大连:大连海事大学,2014.2郭海军.海洋水环境监测系统中无线传感网络的研究D.秦皇岛:燕山大学,2010.3牟华.近海海域水质自动化监测系统研究D.青岛:中国海洋大学,2013.第 6 页 共 6 页