基于现场总线的海底声学原位光电控制系统研制
发布时间：2021-09-01 15:11
随着工业化的快速发展,陆地空间和资源日趋紧张,对海洋的开发利用成为了全球各国的迫切需求。改革开放以来,我国近海探测装备技术研究上取得了一定进步,但是对于远海和深海的探测技术还不够完善,海洋声学原位测量技术作为海洋声学测量必不可少的手段,其重要性不言而喻,从增强国家自主创新能力的角度出发,研制海底声学原位测量系统也很有必要。本论文顺应当前海底声学原位测量技术的发展方向,分析了国内外声学原位测量系统的缺陷,研制出一套基于现场总线的海底声学原位光电控制系统。该系统由水下舱控制系统和甲板监测系统组成,使用了模块化设计,具有较强的软硬件扩展性。结合课题需求,控制系统搭载了嵌入式操作系统,对多任务进行统一调度,使用光电复合缆实现了控制系统多模式工作和高清可视化监控数据传输。控制系统硬件设计以Cortex-A8处理器为核心,使用模块化设计,设计了集现场总线CAN通讯、串口通讯、网络通讯三种通讯方式的通信板卡,实现系统通信功能;设计了信号采集板卡,实现传感器信号采集功能;设计了信号输出（继电器）板卡,实现系统控制功能。甲板监测系统设计实现了光纤通讯资源的配置与水下舱控制系统板卡的健康状态监测功能。系统...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
英国Geotek公司生产的SAPPA测量系统
杭州电子科技大学硕士学位论文3图1.2AcousticLance（声学长矛）原位测量系统美军研制的ISSAMS系统如图1.3所示，该系统可用于测量浅层沉积物声波的横波与纵波的传播速度。该系统拥有4个声波接收单元，声波横波水听器的接收频率范围为70Hz~100Hz，声波纵波水听器的接收频率范围为5kHz~150kHz。该系统配备了液压系统，能够驱动探杆将收发换能器测量装置贯入到沉积物中[5]，但是探杆的长度较短，测量深度只有30厘米，只能对表层沉积物进行测量。图1.3美国海军研制的ISSAMS测量系统随着国家对海洋建设的重视，国内对于海底原位测量系统的发展进行的如火如荼。近几年，国内研究所也研制出一些先进的原位测量系统。国家自然资源部第一海洋研究所为了能够精确地测量海底表层沉积物的声学参数，研制了一种新型海底沉积物声学原位测量系统[6]，此系统在测量开始时，通过船上的绞车将设备放置到海底，设备利用自身重力将探杆插入到海底中，设备使用同轴缆进行数据传输，数据传
杭州电子科技大学硕士学位论文3图1.2AcousticLance（声学长矛）原位测量系统美军研制的ISSAMS系统如图1.3所示，该系统可用于测量浅层沉积物声波的横波与纵波的传播速度。该系统拥有4个声波接收单元，声波横波水听器的接收频率范围为70Hz~100Hz，声波纵波水听器的接收频率范围为5kHz~150kHz。该系统配备了液压系统，能够驱动探杆将收发换能器测量装置贯入到沉积物中[5]，但是探杆的长度较短，测量深度只有30厘米，只能对表层沉积物进行测量。图1.3美国海军研制的ISSAMS测量系统随着国家对海洋建设的重视，国内对于海底原位测量系统的发展进行的如火如荼。近几年，国内研究所也研制出一些先进的原位测量系统。国家自然资源部第一海洋研究所为了能够精确地测量海底表层沉积物的声学参数，研制了一种新型海底沉积物声学原位测量系统[6]，此系统在测量开始时，通过船上的绞车将设备放置到海底，设备利用自身重力将探杆插入到海底中，设备使用同轴缆进行数据传输，数据传
【参考文献】：
期刊论文
[1]光电复合缆中光纤余长计算和生产控制[J]. 王国忠. 光纤与电缆及其应用技术. 2019(05)
[2]C#多线程的实践[J]. 黄汉堂,舒子谦. 电子制作. 2019(20)
[3]基于嵌入式Linux数控系统设计与实现[J]. 赵明. 微型电脑应用. 2019(09)
[4]光电复合缆的结构及其应用探讨[J]. 肖国华,贾金艳. 数字通信世界. 2019(09)
[5]Linux下高并发服务器的研究与实现[J]. 李明,陈琳. 电脑知识与技术. 2019(23)
[6]基于UDP协议的可靠数据传输的实现[J]. 许坤,赵亮. 科技创新导报. 2019(17)
[7]基于Cortex-A8的以太网通信冗余设计[J]. 伍儒彬,梁潇. 软件导刊. 2019(08)
[8]海底底质声学原位测量电路控制系统研究[J]. 吕斌,祁国梁,李官保,王景强,刘杰. 海洋科学. 2018(05)
[9]嵌入式C语言中的面向对象与多线程编程[J]. 茅胜荣,肖家文,乔东海. 单片机与嵌入式系统应用. 2017(05)
[10]海底沉积物声速研究的意义、方法及展望[J]. 王方旗. 海洋技术学报. 2016(06)
博士论文
[1]海底沉积物声学原位测试和特性研究[D]. 陶春辉.浙江大学 2005
硕士论文
[1]基于UDP的可靠高效数据传输协议的研究[D]. 黄文杰.北京邮电大学 2019
[2]基于CCD激光三角法测距系统的设计与实现[D]. 宋宇健.西安工业大学 2018
[3]基于Cortex-A8环境监测系统的设计与实现[D]. 汪纯云.华中师范大学 2018
[4]35kV海底光电复合缆的电磁环境研究[D]. 徐逸民.大连理工大学 2018
[5]近海水下探测取样装备测控平台设计与实现[D]. 余小非.杭州电子科技大学 2018
[6]压电陶瓷式喷油器驱动系统[D]. 张孟宝.天津理工大学 2018
[7]多模式深海沉积物声学原位测控系统的研制[D]. 袁玖一.杭州电子科技大学 2017
[8]基于三轴试验的海底沉积物声速与物理和力学性质关系的实验研究[D]. 陈聪.广东工业大学 2015
[9]步进电机驱动干油阀与智能干油集中润滑系统研究[D]. 刘新玉.山东理工大学 2015
[10]基于CAN组网的深海中深孔钻机测控系统研制[D]. 袁清博.杭州电子科技大学 2015
本文编号：3377201
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
英国Geotek公司生产的SAPPA测量系统
杭州电子科技大学硕士学位论文3图1.2AcousticLance（声学长矛）原位测量系统美军研制的ISSAMS系统如图1.3所示，该系统可用于测量浅层沉积物声波的横波与纵波的传播速度。该系统拥有4个声波接收单元，声波横波水听器的接收频率范围为70Hz~100Hz，声波纵波水听器的接收频率范围为5kHz~150kHz。该系统配备了液压系统，能够驱动探杆将收发换能器测量装置贯入到沉积物中[5]，但是探杆的长度较短，测量深度只有30厘米，只能对表层沉积物进行测量。图1.3美国海军研制的ISSAMS测量系统随着国家对海洋建设的重视，国内对于海底原位测量系统的发展进行的如火如荼。近几年，国内研究所也研制出一些先进的原位测量系统。国家自然资源部第一海洋研究所为了能够精确地测量海底表层沉积物的声学参数，研制了一种新型海底沉积物声学原位测量系统[6]，此系统在测量开始时，通过船上的绞车将设备放置到海底，设备利用自身重力将探杆插入到海底中，设备使用同轴缆进行数据传输，数据传
杭州电子科技大学硕士学位论文3图1.2AcousticLance（声学长矛）原位测量系统美军研制的ISSAMS系统如图1.3所示，该系统可用于测量浅层沉积物声波的横波与纵波的传播速度。该系统拥有4个声波接收单元，声波横波水听器的接收频率范围为70Hz~100Hz，声波纵波水听器的接收频率范围为5kHz~150kHz。该系统配备了液压系统，能够驱动探杆将收发换能器测量装置贯入到沉积物中[5]，但是探杆的长度较短，测量深度只有30厘米，只能对表层沉积物进行测量。图1.3美国海军研制的ISSAMS测量系统随着国家对海洋建设的重视，国内对于海底原位测量系统的发展进行的如火如荼。近几年，国内研究所也研制出一些先进的原位测量系统。国家自然资源部第一海洋研究所为了能够精确地测量海底表层沉积物的声学参数，研制了一种新型海底沉积物声学原位测量系统[6]，此系统在测量开始时，通过船上的绞车将设备放置到海底，设备利用自身重力将探杆插入到海底中，设备使用同轴缆进行数据传输，数据传
【参考文献】：
期刊论文
[1]光电复合缆中光纤余长计算和生产控制[J]. 王国忠. 光纤与电缆及其应用技术. 2019(05)
[2]C#多线程的实践[J]. 黄汉堂,舒子谦. 电子制作. 2019(20)
[3]基于嵌入式Linux数控系统设计与实现[J]. 赵明. 微型电脑应用. 2019(09)
[4]光电复合缆的结构及其应用探讨[J]. 肖国华,贾金艳. 数字通信世界. 2019(09)
[5]Linux下高并发服务器的研究与实现[J]. 李明,陈琳. 电脑知识与技术. 2019(23)
[6]基于UDP协议的可靠数据传输的实现[J]. 许坤,赵亮. 科技创新导报. 2019(17)
[7]基于Cortex-A8的以太网通信冗余设计[J]. 伍儒彬,梁潇. 软件导刊. 2019(08)
[8]海底底质声学原位测量电路控制系统研究[J]. 吕斌,祁国梁,李官保,王景强,刘杰. 海洋科学. 2018(05)
[9]嵌入式C语言中的面向对象与多线程编程[J]. 茅胜荣,肖家文,乔东海. 单片机与嵌入式系统应用. 2017(05)
[10]海底沉积物声速研究的意义、方法及展望[J]. 王方旗. 海洋技术学报. 2016(06)
博士论文
[1]海底沉积物声学原位测试和特性研究[D]. 陶春辉.浙江大学 2005
硕士论文
[1]基于UDP的可靠高效数据传输协议的研究[D]. 黄文杰.北京邮电大学 2019
[2]基于CCD激光三角法测距系统的设计与实现[D]. 宋宇健.西安工业大学 2018
[3]基于Cortex-A8环境监测系统的设计与实现[D]. 汪纯云.华中师范大学 2018
[4]35kV海底光电复合缆的电磁环境研究[D]. 徐逸民.大连理工大学 2018
[5]近海水下探测取样装备测控平台设计与实现[D]. 余小非.杭州电子科技大学 2018
[6]压电陶瓷式喷油器驱动系统[D]. 张孟宝.天津理工大学 2018
[7]多模式深海沉积物声学原位测控系统的研制[D]. 袁玖一.杭州电子科技大学 2017
[8]基于三轴试验的海底沉积物声速与物理和力学性质关系的实验研究[D]. 陈聪.广东工业大学 2015
[9]步进电机驱动干油阀与智能干油集中润滑系统研究[D]. 刘新玉.山东理工大学 2015
[10]基于CAN组网的深海中深孔钻机测控系统研制[D]. 袁清博.杭州电子科技大学 2015
本文编号：3377201
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