基于倾角法海流计的数据接收处理系统

发布时间：2020-04-22 00:25

【摘要】： 海洋资源和环境是海洋事业的两大主题,研究、开发和利用海洋资源,保护海洋环境都离不开海洋观测。海洋观测仪器是海洋观测的工具和手段。海洋资料是海洋观测、海洋调查的初步结果,是发展海洋事业的重要基础。海流是重要的海洋水文要素之一,海洋流场的实时监测和测量是海洋科学考察的重要内容。本论文依托863课题—基于倾角法的多层海流测量技术,研究设计了基于倾角法海流计的数据接收处理系统。基于倾角法的多层海流测量技术是国家高技术研究发展(863)计划海洋技术领域海洋环境立体监测技术专题的一个探索课题。基于倾角法的多层海流测量技术是一种新兴的海流测量技术,研制出的倾角法海流计测量原理简单,操作方便,体积小,价格低廉,易于大量推广使用,可替代进口海流计,为国家节省大量外汇。 本论文主要研究了如下几个方面的内容:介绍了海流的测量方法及海流计的发展现状,基于倾角法海流计的测量原理及系统设计,着重介绍了手持式数据接收终端的硬件电路的设计与实现,数据接收处理系统软件设计,通信接口协议设计及海流计数据文件分析处理等。手持式数据接收终端硬件部分采用AT89系列单片机实现,水下海流计通过RS-485串行口与手持式数据接收终端或上位机(PC机,以下同)进行通讯。手持式数据接收终端可以实时显示海流计的测量数据,可以控制水下海流计的工作状态。上位机数据接收处理系统软件使用Visual C++和C/C++语言编写。数据接收处理系统软件主要负责控制水下海流计的工作状态,对水下海流计数据进行接收、存储与处理分析等。该软件系统具有友好的人机交互界面,用户能够方便实现对基于倾角法海流计测量系统的控制。通过实验室及海上现场实验,基于倾角法海流计的数据接收处理系统能够达到设计要求,能较好地满足对稳定性、数据接收准确率及自动收发、保存及处理数据等方面的要求。基于倾角法海流计的数据接收处理系统使用操作方便,系统的硬件部分为以后的功能扩展留有余地,系统软件部分数据接收准确,运行可靠稳定,人机界面友好且具有良好的可扩展性。
【图文】：

采用内置电源。本系统由水下海流计部分、可用于实时传输信号的水下高强度通讯电缆部分与手持式数据接收终端部分（或者上位机）三大部分组成，系统的总体结构示意图如图1-1所示。水下海流计部分将测得的海流及海水温度数据通过水下高强度通讯电缆传输到手持式数据接收终端。图 1-1 系统总体结构示意图水下海流计部分最重要的任务是采集海流和温度数据，并且能够将采集到的数据保存在存储器中。测量完毕后，可以利用上位机软件将这些数据通过通讯电缆及串行通讯接口载入计算机中，在计算机中对数据作分析处理，，例如：数据文件的转换，绘制图线，保存数据等操作水下海流计作为一个载体，为了测量流速，需要倾角传感器；为了测量流向，需要方位传感器；为了测量温度，需要温度传感器。传感器实际上是一种功能块，其作用是将来自外界的各种信号转换成电信号（电压或电流）。基于倾角法海流计中用到的方位传感器是由课题组自主开发研制的。在九五和十五期间，课题组在国家“九五”863 课题“多功能波浪浮标”和十五863 课题“水下流浪潮综合测量技术”经费的支持下

图 1-2 基于倾角法海流计的工作原理框图下海流计与数据接收终端之间以 RS-485 串行方式通信。由于单为 TTL 信号，与 RS-485 标准的信号电平不同，需要通过芯片 MA间的电平转换。当水下海流计与上位机通讯时，由于上位机的 标准的接口，为了使两者之间正常通讯，还需要 RS-485 到 RS模块。上位机对从水下海流计接收到的数据进行处理，可以完成维图线、分析处理数据并保存数据等功能。电池供电电路采用个水下海流计部分供电。于倾角法海流计的外观结构与测量原理于倾角法海流计的外观结构如图1-3所示，主要由下面几个部分 位于Z 轴上用于吊拉的转换部分； 圆柱形仪器仓；
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：P716.21

【引证文献】

相关硕士学位论文 前1条

1 鲁成杰;机电一体化新型旋转式海流计设计与开发[D];青岛理工大学;2011年

本文编号：2635912