海底观测系统传感器技术现状与趋势
中国地球物理２００６
海底观测系统传感器技术现状与趋势
李红星１．２陶春辉２刘财１陈鹰３何拥华２
（１．吉特大学地球探测科学与技术学院长春１３００２６；２．国家海洋局第二海洋研究所海底科学重点实验室抗州
３１００１２；３．浙江大学机械与能源工程学院杭州３１００２７）
１．海底观测系统简介
最近，以美国为首的国际学术界提出了地球观测的新思路：将观测平台放到海底去，将设在海底和埋在钻井中的传感器联网，通过光纤网络向各个观测点供应能量、收集信息，从而进行多年连续的自动化观测，这就是海底观测系统。国际上目前正在计划的海底观测系统有：①东北太平洋海底时间序列观测网；②维多利亚海底实际观测网；③蒙特里海底研究系统；④夏威夷海底地学观测站；⑤Ｈａｗａｉｉ．２海底观测站；⑥新世纪观测站｛⑦生态系统长期观测站：⑧大洋观测计划；⑨ＥＳＯＮＥＴ欧洲海底观测网；＠ＡＲＥＮＡ海底地震观测阿。
２．现有海底观测系统所用的主要传感器
国内外现已经或正在建设的海底观测系统有很多，这里对主要的一些海底观测系统的传感器进行归纳如下：
（１）ＬＥＯ一１５传感器简介
ＬＥＯ。１５是在中大西洋湾大陆架水下１５米建立的长期生态系统观测系统，目的是通过长期获取海洋学数据来提高人们对生态系统动力学。生物、化学、地质和海洋地球物理学家通过一系列的相关科学研究来提高人们对生态系统变迁和稳定性的控制机制的认识。ＬＥＯ一１５系统的主要传感器有：遥控环境监测节点：包括温度、盐度、深度、水流速和方向、荧光传感器；ＣＴＤ：测量电导率、温度和深度；ＡＤＣＰ：测量海流状况；海底声学压力传感器：测量压力；Ｓ４海流仪：测量海流、温度、盐度、深度、荧光；浮标：测量光学特性和物理参数如温度、盐度、海流；水中照相机：水中照相：光学剖面节点：叶绿素和溶解有机物、荧光、光谱光反向散射。
（２）ＡＲＥＮＡ系统传感器简介
ＡＲＥＮＡ的目标是通过电缆网络在海底二维空间安装各种传感器来实时、长期的获取观测数据阻用于海洋学、地球物理、地震学和海洋生物学的研究。ＡＲＥＮＡ系统的主要传感器有：地球物理传感器：地震检波器、海啸传感器、倾斜计、磁力计：光学仪器：海底照相机；ＣＴＤ：测量电导率、温度和深度；ＡＤＣＰ：测量海流；温度传感器：测量温度；化学传感器：测量ＰＨ、Ｈ２Ｓ、溶解氧。
（３）ＥＳＯＮＥＴ系统传感器简介
ＥＳＯＮＥＴ系统目标是作为欧洲全球环境和安全监测的一个海底组成部分。目的是在地球物理、地球技术、化学、生物化学、海洋学、生物和渔业等领域提供战略上的长期监测能力。ＥＳＯＮＥＴ系统的主要传感器有；化学传感器：溶解氧、＝氧化碳、甲烷、Ｈ２Ｓ、ＰＨ、营养盐传感器：物理传感器：温度计、磁力计、重力计、倾斜计、水听器、地震检波器、浊度计、压力传感器、荧光计；ＣＴＤ：测量电导率、温度和深度：ＡＤＣＰ：测量海流；光学传感器：视距测量仪、水中照相机、分光计。
（４）ＭＡＲＳ系统传感器简介
ＭＡＲＳ目标是建立可以提供更远、更久、更持续、功率更大、宽带的动力供应和通讯的水下基础设施，以便为各种科学研究、原位测试、海底监测和实验提供服务。ＭＡＲＳ系统的主要传感器有：化学传感器：包括溶解氧、盐度传感器；物理传感器：压力传感器、水听器、地震检波器；ＣＴＤ：测量电导率、温度和深度：ＡＤＣＰ：测量海流；光学传感器：水中照相机。
归纳起来上述观测系统所用海底原位传感器可以归类为：
化学传感器：包括溶解氧、营养盐、二氧化碳、甲烷、Ｈ２Ｓ、ｐＨ、盐度传感器：
物理传感器：ＡＤＣＰ、ＣＴＤ、温度传感器、深度传感器、压力传感器、传导率传感器、浊度传感器、浪潮记录仪、形变传感器、倾斜计、水下照相机、光学浮游生物计数器、摄像浮游生物记录仪、浮游生物声学剖面仪、磁力计、重力计、水听器、地震检波器、海啸传感器、视距测量仪、分光计；生物传感器：叶绿素传感器。
参考文献
１．ＦｒｅｄＫ．Ｄｕｅｎｎｏｂｉｅｒ，ＤａｖｉｄＷ．ｅｔａ１．，ＩＥＥＥＪｏｕｍａｌＯｆＯｃｅａｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ２００２，２７（２）：２１２－２１７・３７１・
海底观测系统传感器技术现状与趋势
作者：
作者单位：李红星， 陶春辉， 刘财， 陈鹰， 何拥华李红星(吉林大学,地球探测科学与技术学院,长春,130026;国家海洋局第二海洋研究所,海底
科学重点实验室,杭州,310012)， 陶春辉,何拥华(国家海洋局第二海洋研究所,海底科学重
点实验室,杭州,310012)， 刘财(吉林大学,地球探测科学与技术学院,长春,130026)， 陈鹰
(浙江大学机械与能源工程学院,杭州,310027)
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