海洋資料浮標原理與工程 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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王軍成 著

圖書標籤:

• 海洋工程
• 海洋觀測
• 浮標技術
• 數據采集
• 傳感器
• 海洋環境
• 自動氣象站
• 海洋氣象
• 儀器原理
• 工程應用

齣版社： 海洋齣版社

ISBN：9787502787486

版次：1

商品編碼：11446436

包裝：精裝

開本：16開

齣版時間：2013-12-01

用紙：膠版紙

頁數：337

字數：510000

內容簡介

　　《海洋資料浮標原理與工程（精）》以復雜係統論、信息論、力學、海洋學為理論基礎，結閤海洋資料浮標詳細闡述瞭海洋動力環境浮標監測技術理論及其相關的觀測、通信等技術體係。之後，詳細介紹瞭浮標總體設計及其各子係統（浮標體、錨係、數據采集與控製、通信、供電、傳感器等）的原理及設計，並配閤詳實的示例。
　　《海洋資料浮標原理與工程（精）》涉及海洋資料浮標及海洋觀測技術方麵的眾多最新的理論和技術問題，不僅可供海洋科學研究、海洋觀測技術探索、海洋資料浮標研發的學者、工程技術人員閱讀，也可供我國海洋、氣象業務管理部門參考。

作者簡介

王軍成，男，1953年生，山東省科學院二級研究員，博士生導師，海洋監測技術專傢。

內頁插圖

目錄

第1章 緒論
1．1 海洋資料浮標概述
1．2 海洋資料浮標發展史
1．3 海洋資料浮標在中國的應用

第2章 海洋資料浮標係統理論及技術體係
2．1 復雜係統理論
2．2 浮標的力學理論
2．3 係留索的力學理論
2．4 海洋動力環境浮標監測技術理論
2．5 海洋資料浮標技術體係
2．6 海洋資料浮標觀測網絡技術

第3章 海洋資料浮標係統構成及總體設計
3．1 海洋資料浮標係統構成
3．2 典型海洋資料浮標
3．3 海洋資料浮標總體設計

第4章 海洋資料浮標結構原理與設計
4．1 概述
4．2 浮標體的性能計算
4．3 浮標結構設計
4．4 浮標風洞試驗
4．5 浮標模型水池試驗
4．6 典型浮標體（10 m圓盤形浮標）設計

第5章 海洋資料浮標錨係原理與設計
5．1 概述
5．2 錨係的係留方式及結構形式
5．3 錨係的基本組成部分
5．4 浮標錨係的設計

第6章 海洋資料浮標數據采集控製子係統原理與設計
6．1 概述
6．2 數據采集控製子係統的分類
6．3 數據采集控製子係統的基本參數及構成
6．4 浮標數據采集控製子係統的設計
6．6 浮標數據采集控製子係統的研製

第7章 海洋資料浮標通信子係統原理與設計
7．1 概述
7．2 浮標係統對通信子係統的要求
7．3 海洋資料浮標常用通信方式分類
7．4 衛星通信係統
7．5 移動網絡通信
7．6 無綫電通信
7．7 數據壓縮與解壓縮方法

第8章 海洋資料浮標電源子係統原理與設計
8．1 概述
8．2 浮標供電設計原則及形式
8．3 能源補充方式
8．4 一次性電池供電係統設計
8．5 太陽能組閤供電係統設計

第9章 海洋資料浮標傳感器子係統原理及設計
9．1 概述
9．2 海洋資料浮標傳感器技術指標
9．3 海洋資料浮標對傳感器的要求
9．4 海洋資料浮標用傳感器分類及目前常用傳感器
9．5 助航類設備
9．6 傳感器子係統設計與選型實例

第10章 海洋資料浮標的試驗與聯調
10．1 海洋資料浮標傳感器的標定試驗
10．2 海洋資料浮標的環境試驗
10．3 海洋資料浮標的實驗室聯調與試驗
10．4 海洋資料浮標的近岸（碼頭）聯調
10．5 海洋資料浮標的近海試驗

第11章 海洋資料浮標的布放、迴收作業及典型應用案例
11．1 海洋資料浮標的布放、迴收作業
11．2 海洋資料浮標典型應用
11．3 浮標研製經驗總結
主要參考文獻
附錄10 m海洋資料浮標性能麯綫

前言/序言

　　海洋資料浮標是隨著科學技術的發展和海洋開發的需要而發展起來的一種現代化的“海洋水文氣象參數綜閤觀測係統”，能夠長期、定點、連續、實時、全天候自動觀測海洋水文與氣象等各種要素，直接為海洋預報、防災減災、海洋資源開發、海上交通、海上軍事活動服務。
　　“十一五”期間，我國已經建立起瞭規模化的“海洋資料浮標網”。截止2012年，由國傢海洋局主管的“海洋資料浮標網”和由中國氣象局主管的“海洋氣象網”及各地方單位、專項需求建立的海上觀測點，閤計達92個，遍布我國各海域。先後有100多套海洋資料浮標在海上業務化運行，為我國的海洋環境預報、災害預警、海洋開發和保護發揮著重要作用，是我國目前近海域海洋環境監測的主要手段。
　　本書總結瞭國內外海洋資料浮標發展的概況，特彆是我國資料浮標不同時期技術發展的特點。重點論述瞭將海洋資料浮標這個復雜係統的相關理論有機結閤成理論體係，並進行瞭深入的研究，以係統論、信息論、力學、海洋學為理論基礎，應用於海洋資料浮標工程的研究與設計，反映瞭經幾十年實踐形成的“海洋動力環境資料浮標監測技術理論”及相關的技術體係。
　　本書在論述海洋資料浮標理論基礎及技術體係後，詳細介紹瞭資料浮標總體設計及其各子係統（浮標體、錨係、數據采集與控製、通信、傳感器、供電等）的原理、設計及工程應用。
　　書中涉及到的我國資料浮標發展曆程與技術進步，是以大型資料浮標為主要素材（兼顧其他），因為我國目前海洋監測業務化運行的主要是大型資料浮標；論述的主要技術、性能、指標是以“十五”以來國傢“863”創新研究及成果定型的資料浮標為主撰寫的。
　　筆者從事海洋資料浮標技術的研究工作30年，主持瞭國傢“七五”、“八五”、“九五”、“十五”4個五年計劃海洋資料浮標的持續研發，見證瞭我國資料浮標技術發展的曆程。幾十年來為資料浮標的發展，兢兢業業地潛身研究，不畏海上風濤惡浪的艱辛與風險。推動瞭浮標技術的進步，構建瞭我國大型海洋資料浮標的技術體係。該書的齣版是筆者對從事資料浮標事業的總結，更是眷戀，也願成為後繼從事這方麵工作人的基石。
　　本書在撰寫過程中，得到山東省科學院海洋儀器儀錶研究所的大力支持，特彆是該所的海洋資料浮標研究室（第八研究室、第九研究室）、船舶氣象研究室（第一研究室）、水聲研究室（第五研究室）的鄭軼、王東明、劉世萱、袁新、漆隨平、陳世哲、王振、毛玉峰、範秀濤、宋文傑、王中鞦、王亞洲、厲運周的大力幫助，值此謹嚮他們錶示衷心感謝！
　　本書可供從事海洋技術與管理的同誌及大專院校海洋工程專業的人員參閱。
　　由於水平有限、在本書編寫過程中難免會齣現錯誤和疏漏，敬請讀者指正！

深海勘探與前沿技術：現代海洋科學的基石 本書聚焦於現代海洋科學研究中不可或缺的兩大支柱：深海極端環境的勘探技術以及用於獲取關鍵海洋參數的先進傳感器與數據處理方法。它並非關於特定觀測平颱的原理或構造，而是深入剖析支撐整個海洋觀測網絡的底層科學與工程邏輯。 第一部分：極端海洋環境下的物理挑戰與適應性策略 本書的開篇部分，將詳細闡述人類在探索深海環境時所麵臨的物理學難題，並探討工程學如何剋服這些挑戰。深海環境以其極端的壓力、極低的溫度和完全黑暗的特性著稱，這對任何進入其中的設備都提齣瞭近乎苛刻的要求。 第一章：深海高壓下的材料科學與結構完整性 本章深入探討瞭數百乃至數韆米水深下，結構材料所承受的巨大靜水壓力。內容將側重於以下幾個方麵： 高強度閤金與復閤材料的失效分析： 研究鈦閤金、超高分子量聚乙烯（UHMWPE）以及先進陶瓷在極端壓力下的力學響應、蠕變特性和疲勞壽命預測模型。重點分析在交變應力環境下，材料內部微裂紋的萌生與擴展機製。 幾何結構對承壓能力的優化： 比較球形、圓柱形與橢球形等不同外殼幾何形狀在均勻壓力分布下的應力集中點分析。引入有限元分析（FEA）方法，模擬復雜載荷作用下的應力場分布，以指導耐壓容器的優化設計。 密封技術與滲透性控製： 詳細解析用於隔離水下設備內部電子元件與外部高壓海水環境的關鍵密封技術，包括O形圈的材料選擇（如全氟彈性體）、金屬對金屬的接觸密封，以及在長期浸泡條件下，氣體和液體滲透率的動態變化模型。 第二章：低溫與腐蝕環境下的電子係統保護 深海低溫不僅影響電池的性能，還會導緻電子元件的材料特性發生變化。本章聚焦於如何確保電子係統在寒冷、高濕且高腐蝕性的環境下長期穩定運行。 低溫電子學的熱管理： 研究在接近冰點的水溫中，如何維持敏感電子元件（如微處理器和存儲器）的工作溫度。探討氣凝膠、真空絕熱闆在熱量損失控製中的應用，以及溫差電冷卻器（TEC）在特定傳感器加熱電路中的能效比。 海洋腐蝕化學與防護塗層： 係統梳理海水（特彆是富含氯離子和溶解氧的環境）對常見金屬（鋁、鋼、銅）的電化學腐蝕機理。詳細介紹犧牲陽極保護（鋅、鎂閤金的極化特性）與惰性塗層技術（如環氧粉末塗層、陶瓷塗層）在抑製電偶腐蝕中的作用和局限性。 水密電子元件封裝技術： 比較灌封材料（如環氧樹脂、聚氨酯）的介電常數、吸水率和熱膨脹係數，評估它們對PCB闆和連接器的保護效果。特彆討論光縴接口和高壓電源接口的水密設計規範。 第二部分：海洋參數感知與數據采集的先進傳感技術 本部分將從物理量到電信號轉換的視角，深入探討用於測量海洋關鍵參數的各種前沿傳感器的工作原理、校準方法及其在實際應用中的不確定度分析。 第三章：聲學遙感與水下目標探測 聲波是水下信息傳遞的主要載體，本章詳述瞭水聲學領域的核心技術。 多頻段聲學換能器設計： 分析壓電陶瓷（PZT、PMN-PT）的機電耦閤係數對換能器效率的影響。探討寬帶換能器（如頻率調製連續波 FMCW 換能器）的頻率響應特性和波束形成技術（如相控陣列）。 海洋聲傳播模型： 闡述水下環境對聲波的影響，包括海底反射、海麵散射和水體溫度、鹽度梯度導緻的摺射效應。應用射綫追蹤模型（Ray Tracing）和波動方程模型（如有限元方法 FEM）預測聲場分布。 多普勒效應在流速測量中的應用： 詳細介紹基於多普勒頻移原理的水下聲學多普勒流速剖麵儀（ADCP）的測量原理，包括脈衝間隔對測量深度和垂直分辨率的影響。 第四章：光學與化學傳感器在水體特性分析中的應用 光信號在水中的衰減特性要求光學傳感器必須具備極高的靈敏度和抗乾擾能力。化學傳感器則需要解決采樣與基準電極的穩定性問題。 濁度和後嚮散射測量： 探討基於光散射理論的濁度計工作原理。分析不同粒徑顆粒（如浮遊生物、懸浮泥沙）對特定波長光（如470nm或660nm）的散射截麵，以及如何利用多角度測量來區分不同成分的散射源。 溶解氧傳感器的電化學原理： 深入分析熒光猝滅法（Stern-Volmer 動力學）與極譜法（Clark Cell）測量溶解氧的優缺點。重點討論熒光壽命測量法的溫度補償機製，以及膜材料對氧氣滲透速率的調控。 pH與離子選擇性電極（ISE）： 解釋Nernst方程在水溶液中的應用，以及如何設計能夠抵禦生物膜附著（Biofouling）的敏感膜材料，確保長期測量的電位穩定性。 第三部分：數據處理、遙測與自主導航基礎 高效的數據傳輸、可靠的能源供給以及準確的定位是實現海洋觀測任務成功的最後環節。 第五章：水下通信與遙測技術 本書將探討在缺乏全球定位係統（GPS）信號的水下環境中，如何進行數據迴傳與係統控製。 水聲通信信道特性分析： 描述水聲信道的多徑效應、信道脈衝響應（CIR）的時延擴展和頻率選擇性衰落。介紹正交頻分復用（OFDM）技術在水聲通信中對抗碼間串擾（ISI）的應用。 水下網絡拓撲與路由選擇： 比較點對點、集群和覆蓋網絡在水下傳感器網絡（UWSN）中的適用性。討論基於時間同步和無連接協議的數據轉發策略。 水麵鏈路與衛星中繼： 研究水麵節點（如浮標的上部結構）如何利用無綫電（VHF/UHF）或衛星鏈路（Iridium/Argos）將匯集的數據安全傳迴岸基站。 第六章：能源係統與水下定位基礎 能源效率是水下長期觀測的核心瓶頸。 本章審視瞭能量捕獲與存儲的前沿技術，並概述瞭水下相對定位的基本方法。 高效能量存儲與管理： 比較鋰離子電池、固體電池和熱電發電機（TEG）在水下設備的能量密度和循環壽命。探討能量收集技術，如利用溫差或水流驅動的微型渦輪機，作為輔助電源的潛力。 水下相對定位係統（USBL/LBL）： 解釋超短基綫（USBL）係統如何通過測量目標相對於基綫的方位角和距離來進行定位。對比長基綫（LBL）係統在固定區域高精度定位中的優勢，及其對海底基站部署的要求。 慣性導航係統（INS）誤差纍積與修正： 簡述加速度計和陀螺儀的工作原理，分析其漂移誤差的積分特性。探討如何結閤聲學定位或磁力計數據對INS進行周期性校正，以維持長時間的航位推算精度。 本書旨在為海洋工程、地球物理學、海洋化學等領域的專業人員提供一個全麵、深入的技術參考框架，強調物理原理、工程實現與實際應用之間的內在聯係。

評分☆☆☆☆☆

《海洋資料浮標原理與工程》的閱讀體驗，對我來說更像是一次充滿探索性的旅行。我之前對海洋資料浮標的認識僅限於“一個漂在海上的東西”，但這本書徹底顛覆瞭我的認知。它從一個宏觀的視角切入，描繪瞭海洋資料浮標在全球海洋監測網絡中的戰略地位。書中詳細闡述瞭不同類型浮標的功能差異，例如定點浮標、漂流浮標、係泊浮標等，以及它們各自在不同海洋研究領域的重要性。作者還深入剖析瞭浮標數據如何被收集、整閤，並最終服務於氣候變化研究、海洋動力學模型構建，甚至是為航海安全提供信息支持。我特彆被書中關於“智能浮標”的章節所吸引，它展示瞭未來浮標將具備的自主學習和決策能力，能夠根據實時環境變化調整觀測策略，這讓我看到瞭海洋科技發展的無限可能。這本書不僅普及瞭知識，更激發瞭我對海洋科學研究的敬意和對未來科技發展的期待，讓我看到瞭海洋資料浮標背後蘊含的巨大科學價值和社會意義。

評分☆☆☆☆☆

這本《海洋資料浮標原理與工程》真是讓我驚喜連連，作為一名對海洋科學充滿好奇的普通讀者，我原本以為這本書會是枯燥的技術手冊，充斥著我完全無法理解的專業術語。然而，事實恰恰相反。書中以一種非常易懂的方式，循序漸進地介紹瞭海洋資料浮標的設計理念和核心技術。從浮標的基本構造，到各種傳感器如何精確地采集數據，再到數據傳輸的奧秘，作者都用生動形象的比喻和圖示進行瞭闡述。我印象最深刻的是關於浮標能量供應的部分，書中詳細講解瞭太陽能、風能甚至是波浪能如何被轉化為驅動浮標運轉的電力，這讓我看到瞭科技如何與自然和諧共處，實現可持續的海洋觀測。另外，書中還穿插瞭不少關於海洋資料浮標實際應用的案例，比如在颱風預警、海洋汙染監測以及漁業資源調查等方麵的貢獻，這些真實的故事讓冰冷的科學原理變得鮮活起來，讓我對海洋資料浮標在守護藍色星球中所扮演的重要角色有瞭更深刻的認識。這本書打破瞭我對專業技術書籍的固有印象，它不僅內容詳實，而且敘述生動有趣，非常適閤任何對海洋科學感興趣的讀者。

評分☆☆☆☆☆

對於一名想要深入瞭解海洋資料浮標的初學者，《海洋資料浮標原理與工程》無疑是極佳的入門讀物。我之前嘗試閱讀過一些相關的專業文獻，但由於缺乏基礎知識，總是感到雲裏霧裏。這本書則完全不同，它從最基礎的概念講起，例如浮標的分類、浮標的浮力原理、以及浮標在海洋中的定位方式等，都講解得非常清晰易懂。書中的插圖和圖錶非常豐富，而且製作精良，能夠直觀地展示復雜的機械結構和數據流。我特彆喜歡書中關於“浮標的生命周期”的章節，它詳細介紹瞭浮標從設計、製造、布放到迴收的整個過程，讓我對浮標的“一生”有瞭全麵的瞭解。另外，書中還對不同國傢和地區在海洋資料浮標研發和應用方麵的概況進行瞭介紹，這對於拓寬我的視野非常有幫助。這本書的結構安排閤理，語言通俗易懂，對於想要係統學習海洋資料浮標知識的讀者來說，是一本不可多得的寶典。

評分☆☆☆☆☆

我一直對海洋中的“沉默的觀察者”——浮標——充滿好奇，而《海洋資料浮標原理與工程》則為我揭開瞭它們神秘的麵紗。這本書的語言風格非常獨特，它並非那種枯燥乏味的學術論文，而是帶著一種詩意的哲思。作者在講解技術原理的同時，不時穿插對海洋環境的敬畏和對生命的熱愛。例如，在介紹浮標的傳感技術時，作者會用非常優美的筆觸描述海浪的起伏、洋流的湧動，以及浮標如何“傾聽”這些海洋的語言。書中還探討瞭海洋資料浮標在生態保護方麵的作用，比如如何通過監測海洋酸化、溶解氧等關鍵指標，來評估海洋生態係統的健康狀況。我尤其欣賞書中關於“海洋的呼吸”這一章節，作者將浮標采集的二氧化碳數據形象地比喻為海洋的“呼吸”，並闡述瞭這對於理解全球碳循環的重要性。這本書不僅讓我學到瞭知識，更讓我對海洋多瞭一份深情的眷戀，它讓我看到瞭科技與自然的和諧共生，以及人類在保護這片蔚藍疆域中所肩負的責任。

評分☆☆☆☆☆

讀完《海洋資料浮標原理與工程》，我最大的感受就是它是一本“實戰型”的指南。我是一名在船上工作的技術人員，雖然不是直接負責浮標的設計，但在日常維護和操作中經常會遇到相關問題。這本書簡直就是我的“救星”。它不僅講解瞭原理，更側重於工程實踐。例如，書中關於浮標的材料選擇、防腐蝕處理、結構穩定性分析等章節，都提供瞭非常詳細的技術參數和工程經驗，讓我能夠更好地理解為什麼某種材料適閤在惡劣的海洋環境中長期工作，以及如何進行有效的維護來延長浮標的使用壽命。尤其是關於故障排查和應急處理的章節，簡直是為我量身定做的。書中列舉瞭許多常見故障及其原因，並提供瞭切實可行的解決方案，讓我在遇到突發狀況時不再束手無策。書中的圖紙和錶格非常精確，很多細節的處理都考慮得非常周全，這對於我們這些需要將理論付諸實踐的人來說，具有極高的參考價值。這本書讓我從一個“操作工”提升到瞭一個“理解者”，能夠更自信地應對工作中的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

包裝很好哦 不錯

評分☆☆☆☆☆

書還可以吧，現在書都在京東買瞭

評分☆☆☆☆☆

印刷質量不錯，成本不低。

評分☆☆☆☆☆

到貨快，速度給力。

評分☆☆☆☆☆

書還可以吧，現在書都在京東買瞭

評分☆☆☆☆☆

寫的非常詳細，當參考書進行查閱比較好

評分☆☆☆☆☆

印刷質量不錯，成本不低。

評分☆☆☆☆☆

好

評分☆☆☆☆☆

寫的非常詳細，當參考書進行查閱比較好