海洋剖面環(huán)境多參數(shù)采集系統(tǒng)研制.pdf

1、海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)主要在海洋科學探究、海洋資源勘探領(lǐng)域中應用。海洋剖面環(huán)境多參數(shù)數(shù)據(jù)采集技術(shù)是海洋環(huán)境監(jiān)測中的重要組成部分，近些年來，這種技術(shù)在實際應用中越來越得到重視和應用，尤其對于較為深遠海底的資源考察、海底地勢勘探等研究領(lǐng)域，為科研人員提供符合科學的預報，并服務于我國海洋環(huán)境資源的保護、開發(fā)及利用等應用的各個方面。但是當前海洋監(jiān)測中的海洋數(shù)據(jù)通信仍不能滿足海洋高新技術(shù)快速發(fā)展這一需求，因此，對于如何實現(xiàn)實時有效的海洋數(shù)據(jù)采集與傳輸已

2、然成為海洋數(shù)據(jù)通信技術(shù)的發(fā)展方向。
　　針對上述情況，本文設計了一套海洋剖面環(huán)境多參數(shù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于提高目前海洋環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸能力且提供一種實時并有效的數(shù)據(jù)采集與傳輸技術(shù)，用于推動海洋技術(shù)的開發(fā)。本論文提出集4類不同類型的傳感器為主要數(shù)據(jù)源設備，采集板作為主要采集與存儲間的中間設備，結(jié)合以太網(wǎng)接口作為水上、水下數(shù)據(jù)交互主要傳輸媒介于一體的設計方案，主要包括3部分功能：數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的采集及存儲；遠程控制子系統(tǒng)對水下系統(tǒng)實時

3、監(jiān)控及數(shù)據(jù)傳輸；數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)完成水下系統(tǒng)參數(shù)的配置、數(shù)據(jù)存儲及顯示。
　　本文主要完成的工作分為如下幾個部分：嵌入式系統(tǒng)硬件的設計、嵌入式系統(tǒng)軟件的設計、通信協(xié)議設計、PC用戶端軟件設計、系統(tǒng)調(diào)試。
　　嵌入式系統(tǒng)硬件以 STM32F207VGT6為處理器，設計了時鐘電路、JTAG接口電路、以太網(wǎng)電路、串行通訊電路、底板轉(zhuǎn)接電路、SD卡存儲電路等。
　　嵌入式系統(tǒng)軟件以實現(xiàn)用戶交互協(xié)議和數(shù)據(jù)采集板與傳感器間的通信協(xié)議

4、，同時實現(xiàn)一些其它功能如數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡傳輸。
　　用戶通信協(xié)議實現(xiàn)了采集板與傳感器、采集板與用戶之間的智能交互，以保證用戶、采集板、傳感器之間傳輸?shù)目煽啃浴?br>　　PC用戶端軟件完成了以網(wǎng)絡形式對數(shù)據(jù)進行接收和發(fā)送，實現(xiàn)對采集系統(tǒng)的遠程控制，同時對于接收到的數(shù)據(jù)或文件顯示在界面上并可通過提取方式存儲在系統(tǒng)目錄中以方便后續(xù)歷史數(shù)據(jù)分析，此外，也可對水下系統(tǒng)、所有傳感器進行參數(shù)配置。
　　調(diào)試部分中，首先對系統(tǒng)硬件與軟