【摘要】：為了預(yù)防海洋災(zāi)害,對(duì)近海海洋環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是非常有實(shí)際意義的,特別是海流、海浪、海水的溫度鹽度等海洋動(dòng)力環(huán)境。海洋觀測(cè)系統(tǒng)提供的長(zhǎng)期、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)有助于提高海洋災(zāi)害的預(yù)報(bào)和預(yù)警能力,從而最大限度減少生命財(cái)產(chǎn)的損失。在眾多海洋環(huán)境觀測(cè)方法中,海底有纜觀測(cè)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地監(jiān)測(cè)海洋內(nèi)部環(huán)境,監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)更具科學(xué)價(jià)值。此論文主要介紹近海有纜觀測(cè)系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn),包括海底觀測(cè)平臺(tái)的設(shè)計(jì)、岸基監(jiān)測(cè)站的設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的設(shè)計(jì),海底觀測(cè)平臺(tái)與岸基監(jiān)測(cè)站通過(guò)1Km海底電纜連接,在完成各部分的軟硬件設(shè)計(jì)后通過(guò)系統(tǒng)集成的方法將其集成為一套完整的近海海洋動(dòng)力環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。海底觀測(cè)平臺(tái)采用基于CAN現(xiàn)場(chǎng)總線的分布式管理方式來(lái)管理各傳感器,設(shè)計(jì)電源分配板為各設(shè)備提供統(tǒng)一的電源接口,每個(gè)傳感器都有一個(gè)以集成CAN控制器的AT90CAN128為CPU的單片機(jī)系統(tǒng)為CAN節(jié)點(diǎn),該單片機(jī)系統(tǒng)主要功能有RS232數(shù)據(jù)協(xié)議與CAN數(shù)據(jù)協(xié)議之間的互相轉(zhuǎn)換、傳感器的電源管理,同時(shí),該平臺(tái)以雙冗余ARM嵌入式為控制核心,以多線程控制程序主要負(fù)責(zé)ARM嵌入式與各CAN節(jié)點(diǎn)的通信、傳感器的數(shù)據(jù)采集、傳感器數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳等,通過(guò)測(cè)試平臺(tái)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作。岸基監(jiān)測(cè)站將市電220V50HZ交流電經(jīng)AC/DC開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換為不同電壓的直流電后持續(xù)不斷地為岸基控制系統(tǒng)和海底觀測(cè)平臺(tái)供應(yīng)能源,其中為海底觀測(cè)平臺(tái)采用直流380V供電;岸基控制系統(tǒng)以PCM-3363工控機(jī)為控制核心,通過(guò)串口掛載基于GPRS/CDMA的DTU或北斗終端實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的通信,通過(guò)網(wǎng)橋?yàn)榘痘刂葡到y(tǒng)和海底觀測(cè)平臺(tái)之間的通信提供最高5Mbps的速率,通過(guò)多線程控制程序?qū)崿F(xiàn)信息的中轉(zhuǎn)。遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的核心是以基于GUI圖形用戶界面的控制程序。本論文共分七章。第一章介紹了近海海洋觀測(cè)研究的背景、近海海洋觀測(cè)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r以及海洋觀測(cè)的發(fā)展趨勢(shì),并對(duì)論文結(jié)構(gòu)作了簡(jiǎn)要說(shuō)明。第二章對(duì)系統(tǒng)作了總體介紹。第三章首先介紹海底觀測(cè)平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu),主要由傳感器子系統(tǒng)、能源供應(yīng)與分配子系統(tǒng)、通信與電源管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與控制子系統(tǒng)組成,然后分別介紹其具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程。第四章主要介紹了岸基監(jiān)測(cè)站的能源供應(yīng)系統(tǒng)與岸基控制系統(tǒng)。第五章主要介紹遠(yuǎn)程監(jiān)控中心基于GUI圖形用戶界面的控制程序設(shè)計(jì),并對(duì)傳感器采樣方案及遠(yuǎn)程管理各傳感器電源模塊作了簡(jiǎn)要介紹。第六章介紹了系統(tǒng)集成測(cè)試。第七章對(duì)論文作了總結(jié)與展望。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P715

【參考文獻(xiàn)】

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1 陶智;;海底觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀與發(fā)展分析[J];聲學(xué)與電子工程;2014年04期

2 杜立彬;李正寶;劉杰;呂斌;曲君樂(lè);;海底觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)展[J];山東科學(xué);2014年01期

3 彭春文;袁克峰;蔣伯華;董清波;張建;胡競(jìng);;基于TL431的線性精密穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)和應(yīng)用[J];電子世界;2013年19期

4 李健;陳榮裕;王盛安;毛華斌;何云開(kāi);隋丹丹;謝強(qiáng);施平;楊躍忠;王東曉;;國(guó)際海洋觀測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與中國(guó)深海臺(tái)站建設(shè)實(shí)踐[J];熱帶海洋學(xué)報(bào);2012年02期

5 任建明;陳永華;劉長(zhǎng)華;;中國(guó)近海海洋科學(xué)觀測(cè)研究網(wǎng)絡(luò)[J];科研信息化技術(shù)與應(yīng)用;2011年05期

6 吳承璇;曲君樂(lè);王秀芬;賀海靖;呂斌;;海底觀測(cè)網(wǎng)直流輸電設(shè)計(jì)[J];山東科學(xué);2010年06期

7 李慧青;高艷波;李燕;;美國(guó)近海海洋觀測(cè)實(shí)驗(yàn)室及其對(duì)我們的啟示[J];海洋技術(shù);2010年03期

8 馬偉鋒;崔維成;劉濤;胡震;;海底電纜觀測(cè)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];海岸工程;2009年03期

9 成方林;張翼飛;劉佳佳;;基于“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的長(zhǎng)報(bào)文通信協(xié)議[J];海洋技術(shù);2008年01期

10 張雪冬;劉穎;;基于衛(wèi)星的定位過(guò)程方法研究[J];鞍山科技大學(xué)學(xué)報(bào);2007年04期

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2 王建;海底動(dòng)力環(huán)境長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];中國(guó)海洋大學(xué);2013年

3 蘇晨;基于CAN總線的海底地磁觀測(cè)技術(shù)研究[D];杭州電子科技大學(xué);2011年

4 李立立;基于海洋臺(tái)站和浮標(biāo)的近海海洋觀測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2010年

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6 楊榮杰;基于GPRS的配電負(fù)荷監(jiān)控終端系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2008年

7 廖海紅;通信系統(tǒng)中的CRC算法的研究和工程實(shí)現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2754464