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《中国海洋大学》 2010年
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海底动力环境监测系统的设计与实现

宋忠强  
【摘要】:占地球面积50%的深海海底以其广阔的空间、丰富的资源和特殊的政治地位日益成为世界各国关注的战略区域。海洋动力环境数据包括温度、盐度、密度、溶解氧、波浪、海流(含潮流)和水位等因素,在研究海底运动中的重要性不言而喻。而我国在海底动力环境监测技术方面还处于空白状态,本文以三星公司的S3C2440为控制核心,集成深海仪器、电源分配系统、嵌入式智能采集控制系统及外围电路,实现海底动力环境数据的实时采集、实时传输、应急存储等。 论文首先介绍了海底监测技术的国内外发展状况,说明我国海底监测的重要性和迫切性,并基于海底环境的特殊性,提出了海底原位动力环境监测系统的解决方案。其次,详细论述了海底动力环境监测系统的具体组成。硬件部分介绍了嵌入式系统硬件电路的组成、电源分配板电路的组成、接口板电路的组成、海洋仪器的各种性能参数及操作方法,并给出了关键电路的原理图、PCB图、实物图;然后介绍了嵌入式系统软件平台的搭建,包括引导程序U-boot的移植、内核Linux 2.4.20的移植与裁剪以及根文件系统的移植;详细介绍了应用程序的编写,应用程序使用嵌入式C编写,并使用多线程技术来改善程序的结构和提高程序的效率。程序中共有4个线程:主线程、发送线程、接收线程、监视线程。主线程接收并执行上位机的命令,智能的管理海洋仪器。接收线程与发送线程采用生产者-消费者模型,接收线程将数据实时的写入数据缓冲区,发送线程将缓冲区的数据按照预定的通信协议实时的发送到岸上基站,当多次发送失败时,发送线程将数据暂存到SD卡中。监视线程负责监视电压和系统工作温度,保证系统稳定运行。最后给出了海底动力环境监测系统的实物图、联合实验的实物图、实验室环境下监测数据的曲线图。 设计中使用系统集成的方法来解决海底动力环境数据的采集与传输,但随着我国海洋研究实力的提高,对海底传感器的数量、采集系统的能源消耗、自容容量、与传感器的通信方式都会提出新的要求。论文基于上述几个问题对全文工作进行了展望,提出了进一步改进的方向。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP274

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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【二级参考文献】
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