【摘要】：海洋浮標是獲取海洋氣象、水文、水質(zhì)、生態(tài)、動力等參數(shù)的漂浮式自動化監(jiān)測平臺,具有長期、連續(xù)、全天候自動觀測等優(yōu)點,在海洋預報、防災減災、海洋經(jīng)濟、海上軍事活動等多個方面都具有重大意義。由于海上惡劣氣候、近海漁業(yè)活動、個別人為破壞等原因,海洋浮標極易遭到破壞或丟失,這已成為海洋浮標運營成本高、長期作業(yè)風險高的最主要原因。浮標運行狀態(tài)的遠程監(jiān)控與預警裝置正逐漸成為保障浮標安全的必要技術。遠程監(jiān)控技術在軌道交通、安全管理、智能家居等領域應用成熟,但直接應用于海洋浮標會遇到續(xù)航能力、傳輸信道等諸多技術問題。本文針對海洋浮標這一特定應用功能需求進行分析,結合當前圖像采集技術與無線數(shù)據(jù)傳輸技術的發(fā)展,設計并實現(xiàn)了一種結合攝像頭、磁傳感器陣列、紅外傳感器陣列、圖像采集以及無線數(shù)傳電臺的一套浮標遠程監(jiān)控與預警系統(tǒng)。系統(tǒng)以STM32F407ZET6作為微處理器,通過紅外傳感器LHI778實現(xiàn)對人體目標的識別,通過磁傳感器MicroMag3實現(xiàn)對船體目標的識別,并觸發(fā)預警機制。在預警機制下,圖像采集電路對攝像頭OV2640的圖像數(shù)據(jù)進行采集,通過無線數(shù)傳電臺將圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程接收端。同時系統(tǒng)采用了電池管理單元,用以降低系統(tǒng)的功耗,使系統(tǒng)可以長時間的工作。整個系統(tǒng)采用模塊化設計,具有智能化、低功耗等特點。系統(tǒng)對紅外傳感器感應角度與距離,磁傳感器的檢測距離以及攝像頭的位置進行了測試和校準,對數(shù)傳電臺的通信距離進行了測試,并最終進行了系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。系統(tǒng)樣機基本能夠滿足近海布放浮標的需求,可為浮標的安全運行提供必要的技術保障。
[Abstract]:The marine buoy is a floating automatic monitoring platform for obtaining marine meteorological, hydrological, water quality, ecological, dynamic and other parameters. It has the advantages of long-term, continuous, all-weather automatic observation, etc., in marine forecasting, disaster prevention and mitigation, marine economy, etc. Maritime military activities and other aspects are of great significance. The marine buoys are easily damaged or lost due to bad climate offshore fishing activities and individual human damage. This has become the main reason for the high operating cost and the high risk of long-term operation of marine buoys. The remote monitoring and warning device of buoy operation is becoming the necessary technology to ensure the safety of buoy. Remote monitoring technology has been widely used in rail transit, safety management, intelligent home and other fields, but its direct application in marine buoys will encounter many technical problems, such as the ability to live, the transmission channel, and so on. In this paper, according to the requirement of ocean buoy as a special application function, combined with the development of image acquisition technology and wireless data transmission technology, a kind of combination of camera, magnetic sensor array and infrared sensor array is designed and implemented. Image acquisition and wireless data transmission station a set of remote monitoring and warning system buoy. The system uses STM32F407ZET6 as microprocessor, realizes recognition of human body by infrared sensor LHI778, realizes recognition of ship hull by magnetic sensor MicroMag3, and triggers early warning mechanism. Under the early warning mechanism, the image acquisition circuit collects the image data of the camera OV2640, and transmits the image data to the remote receiving terminal through the wireless data transmission station. At the same time, the battery management unit is used to reduce the power consumption of the system and make the system work for a long time. The whole system adopts the modularization design, has the intelligence, the low power consumption and so on characteristic. The sensing angle and distance of infrared sensor, the detection distance of magnetic sensor and the position of camera are tested and calibrated, the communication distance of digital transmission station is tested, and the system is finally adjusted. The prototype system can basically meet the requirements of offshore buoys and provide necessary technical support for the safe operation of buoys.
【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：P715.2

【參考文獻】

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本文編號：2181064