探秘智慧海洋牧场：海洋1号的探索之旅

“海洋1号”监测平台管理系统是大连市现代海洋牧场研究院基于海洋牧场的可视化、智能化、信息化管理而自主设计研发的智慧海洋牧场管理平台。平台搭载多种监测仪器和传感器，可对海洋生态环境及生产运营状况等信息进行实时采集和数据分析。“海洋1号”监测平台管理系统能实时监测海洋牧场的水质、水文、气象、鱼群动态、安全状况等信息，能通过雷达、水上视频监控和安防设施对海洋牧场的生产安全进行有序管理，能通过水下视频监控对人工鱼礁区、底播增殖区、养殖网箱等水下目标实时监测，实现了海洋牧场的可视化、智能化、信息化管理。

“海洋1号”实物图

“海洋1号”监测平台管理系统由12个部分组成，分别为系统搭载平台、供电系统、通信系统、雷达报警系统、水质自动监测系统、水文监测系统、鱼类行为控制系统、鱼类行为监测系统、气象监测系统、水上视频监控系统、人工鱼礁可视化视频监控系统、管理控制中心系统等。

系统搭载平台：采用了钢结构设计、热镀锌工艺、熔透焊缝技术，防腐等级高。平台由各模块拼接组装而成，可扩展并兼顾垂钓功能，其浮体材料全部采用玻璃钢。平台主要依靠锚链进行固定，长13米，宽13米，带有防护栏杆，其上可配备控制室。

供电系统：利用太阳能电池方阵、风力发电机发电。该系统将太阳能电池方阵、风力发电机发出的电能储存到蓄电池组中，通过逆变器将直流电转变为交流电供平台设备使用。该供电系统弥补了风电和光电独立系统的缺陷，既可实现昼夜互补（白天利用太阳能电池方阵和风力发电机发电，夜晚则利用风力发电机发电），又可实现季节上的互补（夏季因日照强烈而主要用太阳能电池方阵发电，冬季因风能强盛而主要用风力发电机发电）。因此，该供电系统大大提高了平台用电的稳定性。

通信系统：海上通信具有基站距离远、信号衰减严重、海面环境复杂、施工困难等特点。结合实际应用场景，该系统有多套适合不同用户需求的通信解决方案，根据覆盖范围分为近距离覆盖、中距离覆盖、远距离覆盖3种情况，可实现视频监控数据回传、实时监测数据回传、语音集群调度、远程移动办公及工作人员安全定位等。作为内陆传输网络的延伸，系统的基站可安装在沿海县（市）沿岸地区，通过地面专线方式接入海域专网，实现海域和陆地、海域和船只、海上船只及岛屿之间的通信，也可作为海上资源开发管理、海上监测监管等海上信息化建设的基础设施，为海洋信息化发展提供保障。

雷达报警系统：通过结合海图信息，实现对自有海域的全方位精确管控。该系统应用先进的目标分析技术，以雷达为主要传感器，实现了在无人值守、恶劣天气（雨、雾）情况下对目标的主动探测，并能够持续对目标进行自动跟踪、报警、记录。该系统能有效提高对监控目标的准确识别能力，可以显示全部已探测到的目标信息，包含雷达视频、目标运行轨迹、航向等。该系统采用网络化信息技术，具有目标数据实时存储、调阅回放功能，提高了应急处置的及时性和准确性。

水质自动监测系统：由传感器单元、数据采集单元两部分组成。其中，传感器单元可以监测水温、电导率、盐度、浊度、叶绿素等指标；数据采集单元可以实现对数据的闪存。整个系统坚固、抗腐蚀，即使在恶劣的环境中也能正常运行。

水文监测系统：配备有声学换能器，能对海洋牧场内的水体进行高精度的流速测量。系统通过顶端的水密连接器由外部直流电源供电，可采集、输出并存储瞬时流速数据以及罗盘数据、温度数据和其他传感数据。该系统与水质自动监测系统同步运行，可实时获取海洋牧场的水文剖面数据。(www.xing528.com)

鱼类行为控制系统：是利用水声学原理发明的一套先进、科学、有效的鱼类行为控制系统。该系统能够驯化和控制鱼类的行为，实现对海洋牧场内主要鱼类资源的动态管理。海洋牧场良好运行的关键是能够吸引鱼群到达牧场，使鱼类在人工设计的良好环境中生活。结合海洋牧场内人工鱼礁对鱼类的诱集作用，鱼类行为控制系统能够充分利用海洋牧场的优势，提高饵料利用效率，保护牧场生态环境，增加鱼群在指定区域的聚集度，提高生态效益和经济效益。

鱼类行为监测系统：能够监测水下鱼类游动行为、鱼群位置等指标。该系统以超声波作为探测手段，能够产生超声波和接收超声波。设备工作时，首先由超声波传感器向水中发射信号，当信号碰到不同于水的介质如固体、气体等（主要是鱼群、海底岩石等）时，一部分信号会反射回来；然后，反射信号经传感器过滤后输入至主机；最后，主机里的微电子处理器对过滤后的信号分析处理后，通过显示屏以直观的画面显示结果。

气象监测系统：可提供6种非常重要的参数，分别为气压、温度、相对湿度、降水量、风速和风向。

水上视频监控系统：是一种海上视频管理系统，可实现全天候视频监视，能够全方位覆盖海洋牧场的海上区域，实现了海洋牧场海上区域的透明化。通过该系统，工作人员在控制中心可以全方位获得海上实际情况，在手机上也可以获得相关情况。

人工鱼礁可视化视频监控系统：是一种水下视频管理系统，可以监测水下渔业资源和人工鱼礁的情况，可以实现对人工鱼礁中目标的实时监测，可以为海洋牧场建设提供大量的海底视频资料。

管理控制中心系统：可以对平台上搭载的所有设备进行监控管理，包括多种监测仪器和传感器。该系统能够对海洋牧场的水质、气象和渔业资源量进行实时监测，可以对鱼类行为驯化等历史数据进行查询，能够对海洋牧场生态环境变化实时预警，还能通过雷达、视频监控和安防设施实现海洋牧场水上水下的安全、有序化管理。该系统结合现代化信息技术，实现了海洋牧场的可视化，为科学管理海洋牧场提供了有力支持。

“海洋1号”效果图