海洋浮标低功耗研究及在浒苔监测上的应用

发布时间：2024-11-02 22:32

　　海洋是我国领土的重要组成,拥有着十分宝贵的财富资源,占据着重要的国防战略地位和经济实用价值。海洋浮标是一种用于获取海洋气象、水文、水质、生态、动力等参数的漂浮式自动化监测平台,为海洋预报、防灾减灾、海洋经济、海上军事活动等服务,对沿海国计民生和国土安全等多方面具有重大意义。随海洋富养化情况日益加重,浒苔等海洋生物泛滥生长,已经影响到人们生活和生态环境。浒苔生长与传播与海水温度、盐度、风速、风向、海水流向等因素密切相关。论文设计一款新型的海洋浮标控制系统,按照海洋浮标国家标准要求,选取了相应的传感器完成海水温度、盐度、风速、风向、海水流向等参数数据采集;扩展了图像传感器对浮标附近海区进行图像抓取,通过浮标附近海面图像判断是否有浒苔爆发情况;扩展了GPRS远程数据传输模块,定时与岸边基站进行数据通信。论文从硬件和软件两个环节进行了降低功耗设计,在硬件设计方面上,除了选用低电压低功耗元器件以外,采用磁保持继电器对周期性供电传感器进行了供电控制,在非工作时间断电以降低系统功耗;在软件设计上,除了充分利用MCU自身功能实现低功耗外,针对数据传输模块工作功耗较大关键问题,采用霍夫曼树算法将要传输的数...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

第一章绪论1第一章绪论1.1课题研究背景和意义1.1.1海洋浮标简介海洋浮标是一种用于获取海洋气象、水文、水质、生态、动力等参数的漂浮式自动化监测平台，它是随着科技发展和海洋环境监测、预报的需要而迅速发展起来的新型海洋环境监测设备，具有长期、连续、全天候自动观测等优点，为海洋预报....

青岛大学硕士学位论文2图1.2一款典型波浪能自供电浮标结构图1.1.2低功耗性能研究意义浮标系统运行中，电源补给是必不可少的条件和基础，电源是支持海洋浮标电子仪器和设备工作的能源，其控制系统是海洋浮标的重要组成部分之一[6-7]。正由于浮标长期在海洋中运行，对其实时补充能耗较弱工....

第二章系统硬件设计5第二章系统硬件设计2.1系统构成海洋浮标的工作过程是将需要的浒苔信息采集、处理并发送。控制系统分为传感器、MCU、通信模块和电池。将浒苔数据发送海岸基站PC端，供科研人员针对浒苔的爆发做好预警和应对措施[24]。图2.1浮标系统工作流程展示图2.2硬件总体设计....

青岛大学硕士学位论文8图2.3MCU最小控制系统原理图2.3.2MCU引脚说明MCU的最小控制系统由复位电路、存储器电路、传感器接口电路、磁保持器驱动电路、通信接口电路和USB接口电路组成，如表2.1所示为MCU引脚功能说明，表示每个引脚所控制的外部设备；

本文编号：4010246