Development of a data acquisition system for an oceanographic buor

 

M. Pérez Chavarría*¹, E. Estudillo Zamora²

 

¹ Instituto de Investigaciones Oceanológicas, Universidad Autónoma de Baja California Carretera Ens–Tij, km 105. tel (646) 174 46 01, Ensenada B.C., México *email; mperez@uabc.mx

² Centro de Bachillerato Tecnológico Industrial y de Servicios No. 41 Carretera Transpeninsular, km 15. Ensenada B.C., México. C.P. 22800.

 

ABSTRACT

This work presents the development of a data acquisition system for an oceanographic buoy that includes the necessary sensors to measure the meteorological and marine variables which are involved in the physical processes in the ocean–atmosphere interface. In general, the development consists of three phases:

• Either digital or analogical conditioning of the signals resulting from the different sensors.

• Development of the instrument's control system.

• Development of both control and instrument–user communication programming. Among the most important characteristics of the system are the following:

• The buoy has sensors to measure wind direction and speed, atmospheric pressure, relative humidity, air temperature, water temperature, marine current direction and speed, and wave height.

• The system is programmable, this is, the sampling intervals can be programmed as well as the start and end dates of an experiment by means of a personal computer and a user–friendly software in the Windows platform.

• The instrument was designed for a low consumption of energy and with a system of solar cells to recharge the battery. To date, partial results have been generated in respect to the measurement of the oceanographic variables because the physical structure of the buoy has not been finished yet. It is important to point out that the development of this instrument is pioneer in the field of oceanographic electronic instrumentation in our country, besides it helps in the formation of qualified human resources.

Keywords: buoy, data acquisition, oceanographic instrumentation.

 

RESUMEN

El presente trabajo consiste en el desarrollo de un sistema de adquisición de datos para una boya oceanográfica (IIO system) que incluye los sensores necesarios para medir las variables meteorológicas y marinas, que se involucran en los procesos físicos en la interfase océano–atmósfera. El desarrollo consiste en forma general, de tres etapas:

• Acondicionamiento, ya sea digital o analógico de las señales de los diferentes sensores.

• Desarrollo del sistema de control del instrumento.

• Desarrollo de la programación tanto de control como de comunicación instrumento–usuario. Entre las características más importantes del sistema se tienen las siguientes:

• La boya cuenta con sensores para medir dirección y rapidez del viento, presión atmosférica, humedad relativa, temperatura del aire, temperatura del agua, dirección y rapidez de las corrientes marinas y amplitud del oleaje.

• El sistema es programable, es decir, se pueden programar los intervalos de muestreo así como las fechas de inicio y fin de un experimento mediante una computadora personal y un programa amigable en la plataforma Windows.

• El instrumento se diseñó para tener bajo consumo de energía y con un sistema de celdas solares para recargar las baterías.

A la fecha se han obtenido resultados parciales con respecto a la medición de las variables oceanográficas pues aún no se ha concluido la estructura física de la boya. Es importante señalar que el desarrollo de este instrumento es pionero dentro del campo de la instrumentación electrónica oceanográfica en nuestro país, además de coadyuvar a la formación de recursos humanos de calidad.

Palabras clave: Boya, adquisición de datos, instrumentación oceanográfica.

 

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Acknowledgments

This work was supported by SIMAC–CONACyT, Mexico under ref. 4076–344.

English translation by Verónica Rangel Aguirre and Julieta Nunez Oviedo.