海洋生态浮标数据接收处理系统

发布时间：2017-10-12 17:02

  本文关键词：海洋生态浮标数据接收处理系统

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【摘要】：海洋作为人类生命的摇篮正赋予人类全新的意义和价值,随着社会对资源需求的不断增大,世界范围内对海洋的探索空前高涨,由此带来的海洋环境问题也逐渐成为全球性的共同问题。因此,实现对海洋环境全方位、持续性的监测成为指导海洋资源开发和海洋环境保护的重要前提。只有实时掌握海洋的动态信息,包括水文、气象、生态、水质等海洋要素资料,才能对海洋灾害预防、海洋工程建设、海洋环境保护等方面产生重大的指导意义。作为现代海洋监测系统必不可少的重要组成部分——资料浮标也在近些年在取得了快速的发展。欧美国家起步较早,在资料浮标领域处在世界先进水平,我国的浮标应用技术也是起步较早,目前已建成基于各种大中小型资料浮标的自动化海洋监测网,资料浮标也成为我国海洋监测中必备的重要环节。随着经济的不断发展,对海洋的开发力度不断增大,由此带来的海洋环境问题日益突出,如何利用资料浮标高效实时监测海洋生态环境成为当务之急。本文生态浮标系统课题依托国家海洋局新型资料浮标的研制项目,拟在我国的东南沿海地区布放浮标系统用来观测海洋环境,将监测数据实时发送到岸站接收系统,并上传到国家海洋局东海预报中心,实现对海洋环境、海况、气象等要素的接收存储及实时在线观测,除了常规资料浮标监测的水文、气象等要素,生态浮标系统增加了对生态要素的监测。本论文重点介绍生态浮标系统的数据接收处理系统的组成及对数据的处理。生态浮标数据接收处理系统主要由通信系统和接收处理软件组成。通信系统包括北斗通信系统和CDMA通信系统,两种通信方式各有优缺点,采用双通信的模式,可以实现两种方式的优势互补,提高了数据接收率。数据接收处理软件是整个生态浮标系统的软件接收和数据处理部分,包括实时数据显示、U盘数据处理、数据查询、数据管理、系统设置等部分,主要功能为实现岸站与浮标的通信、对接收数据进行处理解析和存储并实时显示、远程设置浮标的工作模式、查询和管理数据、数据上传等。系统采用visual studio 2008作为编译工具,结合与Matlab的混合编程处理存储数据,充分利用了Matlab在大数据处理和图表生成方面的优势。经过模拟调试及设备联调,生态浮标数据接收处理系统工作稳定,数据准确合理,数据接收率相比单一通信模式有了极大提高,各项指标达到了预期要求,目前系统处于调试阶段,仍需要不断完善和改进。
【关键词】：海洋环境 生态浮标 通信系统 visual studio 2008 Matlab
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P715.2;X834
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 前言10-14
• 1.1 国内外资料浮标发展状况10-11
• 1.2 课题背景和意义11
• 1.3 研究内容及创新点11-13
• 1.4 论文组织安排13-14
• 2 生态浮标总体设计14-22
• 2.1 测量参数及指标14-16
• 2.2 壳体设计16-17
• 2.3 传感器简介17-20
• 2.4 数据接收处理处理系统20-21
• 2.5 本章小结21-22
• 3 数据通信22-29
• 3.1 北斗通信22-24
• 3.1.1 北斗通信原理22
• 3.1.2 北斗接口协议22-24
• 3.1.3 北斗通信协议24
• 3.2 CDMA通信24-28
• 3.2.1 CDMA的配置25-27
• 3.2.2 CDMA协议27-28
• 3.2.3 CDMA传输距离28
• 3.3 本章小结28-29
• 4 岸站数据接收处理软件29-49
• 4.1 数据通信软件实现30-34
• 4.1.1 北斗数据的收发30-32
• 4.1.2 CDMA数据的收发32-34
• 4.2 数据解析和存储34-37
• 4.2.1 数据解析34-36
• 4.2.2 数据存储36-37
• 4.3 数据显示37-44
• 4.3.1 实时数据显示37-40
• 4.3.2 查询数据显示40-41
• 4.3.3 U盘数据处理显示41-44
• 4.4 数据上传44-47
• 4.5 系统设置47-48
• 4.6 本章小节48-49
• 5 数据分析方法及原理49-54
• 5.1 野值处理49
• 5.2 海浪功率谱分析49-52
• 5.3 海洋环境质量评价52-53
• 5.4 本章小节53-54
• 6 调试运行54-60
• 6.1 模拟调试54-55
• 6.2 设备联调55-59
• 6.3 本章小节59-60
• 7 总结与展望60-61
• 参考文献61-64
• 致谢64-65
• 个人简历65-66
• 发表的学术论文66

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本文编号：1019864