發(fā)布時(shí)間：2018-08-13 12:56

【摘要】：海洋浮標(biāo)是獲取海洋氣象、水文、水質(zhì)、生態(tài)、動(dòng)力等參數(shù)的漂浮式自動(dòng)化監(jiān)測(cè)平臺(tái),具有長(zhǎng)期、連續(xù)、全天候自動(dòng)觀測(cè)等優(yōu)點(diǎn),在海洋預(yù)報(bào)、防災(zāi)減災(zāi)、海洋經(jīng)濟(jì)、海上軍事活動(dòng)等多個(gè)方面都具有重大意義。由于海上惡劣氣候、近海漁業(yè)活動(dòng)、個(gè)別人為破壞等原因,海洋浮標(biāo)極易遭到破壞或丟失,這已成為海洋浮標(biāo)運(yùn)營(yíng)成本高、長(zhǎng)期作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高的最主要原因。浮標(biāo)運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控與預(yù)警裝置正逐漸成為保障浮標(biāo)安全的必要技術(shù)。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)在軌道交通、安全管理、智能家居等領(lǐng)域應(yīng)用成熟,但直接應(yīng)用于海洋浮標(biāo)會(huì)遇到續(xù)航能力、傳輸信道等諸多技術(shù)問(wèn)題。本文針對(duì)海洋浮標(biāo)這一特定應(yīng)用功能需求進(jìn)行分析,結(jié)合當(dāng)前圖像采集技術(shù)與無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的發(fā)展,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種結(jié)合攝像頭、磁傳感器陣列、紅外傳感器陣列、圖像采集以及無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)的一套浮標(biāo)遠(yuǎn)程監(jiān)控與預(yù)警系統(tǒng)。系統(tǒng)以STM32F407ZET6作為微處理器,通過(guò)紅外傳感器LHI778實(shí)現(xiàn)對(duì)人體目標(biāo)的識(shí)別,通過(guò)磁傳感器MicroMag3實(shí)現(xiàn)對(duì)船體目標(biāo)的識(shí)別,并觸發(fā)預(yù)警機(jī)制。在預(yù)警機(jī)制下,圖像采集電路對(duì)攝像頭OV2640的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,通過(guò)無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)將圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程接收端。同時(shí)系統(tǒng)采用了電池管理單元,用以降低系統(tǒng)的功耗,使系統(tǒng)可以長(zhǎng)時(shí)間的工作。整個(gè)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),具有智能化、低功耗等特點(diǎn)。系統(tǒng)對(duì)紅外傳感器感應(yīng)角度與距離,磁傳感器的檢測(cè)距離以及攝像頭的位置進(jìn)行了測(cè)試和校準(zhǔn),對(duì)數(shù)傳電臺(tái)的通信距離進(jìn)行了測(cè)試,并最終進(jìn)行了系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。系統(tǒng)樣機(jī)基本能夠滿足近海布放浮標(biāo)的需求,可為浮標(biāo)的安全運(yùn)行提供必要的技術(shù)保障。
[Abstract]:The marine buoy is a floating automatic monitoring platform for obtaining marine meteorological, hydrological, water quality, ecological, dynamic and other parameters. It has the advantages of long-term, continuous, all-weather automatic observation, etc., in marine forecasting, disaster prevention and mitigation, marine economy, etc. Maritime military activities and other aspects are of great significance. The marine buoys are easily damaged or lost due to bad climate offshore fishing activities and individual human damage. This has become the main reason for the high operating cost and the high risk of long-term operation of marine buoys. The remote monitoring and warning device of buoy operation is becoming the necessary technology to ensure the safety of buoy. Remote monitoring technology has been widely used in rail transit, safety management, intelligent home and other fields, but its direct application in marine buoys will encounter many technical problems, such as the ability to live, the transmission channel, and so on. In this paper, according to the requirement of ocean buoy as a special application function, combined with the development of image acquisition technology and wireless data transmission technology, a kind of combination of camera, magnetic sensor array and infrared sensor array is designed and implemented. Image acquisition and wireless data transmission station a set of remote monitoring and warning system buoy. The system uses STM32F407ZET6 as microprocessor, realizes recognition of human body by infrared sensor LHI778, realizes recognition of ship hull by magnetic sensor MicroMag3, and triggers early warning mechanism. Under the early warning mechanism, the image acquisition circuit collects the image data of the camera OV2640, and transmits the image data to the remote receiving terminal through the wireless data transmission station. At the same time, the battery management unit is used to reduce the power consumption of the system and make the system work for a long time. The whole system adopts the modularization design, has the intelligence, the low power consumption and so on characteristic. The sensing angle and distance of infrared sensor, the detection distance of magnetic sensor and the position of camera are tested and calibrated, the communication distance of digital transmission station is tested, and the system is finally adjusted. The prototype system can basically meet the requirements of offshore buoys and provide necessary technical support for the safe operation of buoys.
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P715.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2181064