海底觀測網岸基控制運行與數據管理系統

馬輝 李秀 李德俊 金波 郭振華

摘 要：針對“在我國南海海域構建一個海底觀測網試驗系統，使之成為我國深海海底觀測技術的試驗基地，使我國初步具備構建海底觀測網的技術能力，為進一步開展海底觀測網的建設提供支撐”的項目研究目標，該課題的主要研究內容包括： 開發岸基運行管理系統，實現對各接駁與傳感設備系統運行狀態的監視與控制；集成岸基高壓電源及備用不間斷電源系統，設計開發實施監控與管理系統；建立GPS天秒對時服務器及其管理系統，實現水下設備的時間同步管理；建立基站遠程監控與實時維護與管理系統，實現無人值守時的監控與管理；建立基站應急響應系統；設計并建立海底網觀測控制與數據處理中心；實現海底觀測試驗網多類型、多學科、多源數據的有效獲取和分類存儲，以及可控分發、可視化展示和監測；開發海底觀測網通用管理軟件系統；建立數據服務系統平臺，形成可根據不同用戶的需求逐步擴充的集成服務支撐體系；建立海底觀測試驗網專用網站，采用可視化與多媒體技術發布、演示海底觀測試驗網數據結果，滿足不同用戶需求，特別是針對社會公眾的宣傳和科普教育需求。課題研究目標：基于國際海底網絡通用標準和協議，開發建設岸基運行控制系統、岸基運行保障系統，實現岸基服務器與水下接駁設備、水下監測設備的雙向信息傳輸控制與管理；實現南海試驗網的高壓電能的持續、可靠供給；實現對水下設備監控、同步和對時。同時，完成海底觀測試驗網數據管理系統、海底觀測試驗網信息服務系統，實現海底觀測試驗網海量數據的實時收集、存儲、融合，甄別、處理、發布、查詢與顯示；建立海底觀測試驗網專用網站，為海底環境的在線可視化監測與觀測結果展示提供途徑。通過岸基控制運行與數據管理系統的建立，將使研究人員可以在線了解海底觀測網試驗系統和海底觀測儀器設備的運行狀態，對整個系統進行遠程監控、實時維護和應急響應；獲得長期、連續的海底觀測資料，實時了解海底動力環境、地球物理環境和深海化學環境信息。該課題對實現項目目標至關重要，并對海洋科學研究、海洋環境保護、以及海底資源勘探與開發等相關領域的工作具有重要意義和深遠影響。

關鍵詞：數據管理 控制運行 數據展示

Abstract： The main research topics include： develop shore-based operation management system， implement operating status monitoring and control for various sensing devices connected to the system； integrate shore-based high voltage power supply and standby uninterruptible power systems； establish a GPS-earth-based time synchronization server and its management system； establish a base station remote monitoring and real-time maintenance and management system； establish base emergency response system； design and build undersea observation network control and data processing center； implement seafloor observatory trial network to achieve multi-type， multi-disciplinary， multi-source data acquisition and classification-effective storage， and distribution control， visualization， display and monitoring； develop seafloor observatory Netcom with management system； establish data service system platform with integrated service support； establish dedicated seafloor observatory test network website. Research goals： based on universal international submarine networks and protocols， develop and construct shore-based operation control system， shore-based operations support system， bidirectional information transmission control and management； achieve and supply reliable consistent high-voltage energy； realize monitoring and time synchronization for underwater equipments. Meanwhile， complete test seafloor observatory network data management systems， seafloor observatory trial network information service system to achieve massive real-time data collection， storage， blending， screening， processing， publishing， query and display； establish seafloor observatory dedicated test network websites for online visualization of seabed environment monitoring and observations. Through established shore-based control and data management system， it will enable researchers to understand seafloor observatory network and status of undersea observation equipment， and implement remote monitoring， real-time maintenance and emergency response； obtain long-term， continuous undersea observation data， understand real-time seabed dynamic， geophysical environment and deep-sea chemical environment. This topic is critical to the achievement of the whole project， marine scientific research， marine environmental protection， seabed resource exploration and development， and other related work.

Key Words： Data management；Control operation；Data display

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