海底观测网络是海洋观测的新平台,能够实现长期、原位、实时的连续观测。科学仪器插座模块(Scientific Instrument Interface Module,简称SIIM)是海底观测网络中的重要组成部分,为网络中的观测仪器提供丰富的仪器接口。本文首先介绍了海洋观测技术的发展以及全球研究和建设海底观测网络热潮,综述了国内外SIM的研究现状。根据本课题是用的CAN总线,本文介绍了CAN总线在海洋技术装备的应用现状以及CAN总线的基本原理。根据海洋观测仪器的接口类型的统计数据,对SIIM进行了需求分析,提出了SIIM的技术指标。根据SIIM的技术指标,提出了SIIM的总体设计方案。重点针对SIIM中的数据采集与传输系统,本文提出了基于CAN总线和ARM的控实现方案。整个系统采用分布式的控制方式,监控板主要监测内部和端口的状态并控制端口的开闭,核心板通过CAN总线与监控板进行数据传输。为了方便监控系统的运行状态,设计了上位机软件,上位机与核心板通过以太网进行通信,采用的是基于TCP协议的C/S模型。海洋技术装备对可靠性的要求较高,而散热问题是影响可靠性的重要原因。SIIM中的主要产热部分是电源系统,本课题对SIIM电源系统的结构进行优化设计以提高散热效率,并且使用有限元软件ANSYS Workbench对电源系统进行散热仿真分析。仿真结果和实验数据的对比分析表明SIIM的散热设计效果良好,能够满足设备对温度的要求。最后介绍了SIIM的系统集成与海试情况。在实验室中通过实验验证了控制系统的功能。在海试过程中SIIM的性能得到了验证,但也发现了一些问题。通过分析原因,提出改进方案,为海洋技术装备的研制积累了经验。