【摘要】： 海洋資源和環(huán)境是海洋事業(yè)的兩大主題,研究、開發(fā)和利用海洋資源,保護(hù)海洋環(huán)境都離不開海洋觀測。海洋觀測儀器是海洋觀測的工具和手段。海洋資料是海洋觀測、海洋調(diào)查的初步結(jié)果,是發(fā)展海洋事業(yè)的重要基礎(chǔ)。海流是重要的海洋水文要素之一,海洋流場的實(shí)時(shí)監(jiān)測和測量是海洋科學(xué)考察的重要內(nèi)容。本論文依托863課題—基于傾角法的多層海流測量技術(shù),研究設(shè)計(jì)了基于傾角法海流計(jì)的數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)�；趦A角法的多層海流測量技術(shù)是國家高技術(shù)研究發(fā)展(863)計(jì)劃海洋技術(shù)領(lǐng)域海洋環(huán)境立體監(jiān)測技術(shù)專題的一個(gè)探索課題�；趦A角法的多層海流測量技術(shù)是一種新興的海流測量技術(shù),研制出的傾角法海流計(jì)測量原理簡單,操作方便,體積小,價(jià)格低廉,易于大量推廣使用,可替代進(jìn)口海流計(jì),為國家節(jié)省大量外匯。 本論文主要研究了如下幾個(gè)方面的內(nèi)容:介紹了海流的測量方法及海流計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀,基于傾角法海流計(jì)的測量原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì),著重介紹了手持式數(shù)據(jù)接收終端的硬件電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì),通信接口協(xié)議設(shè)計(jì)及海流計(jì)數(shù)據(jù)文件分析處理等。手持式數(shù)據(jù)接收終端硬件部分采用AT89系列單片機(jī)實(shí)現(xiàn),水下海流計(jì)通過RS-485串行口與手持式數(shù)據(jù)接收終端或上位機(jī)(PC機(jī),以下同)進(jìn)行通訊。手持式數(shù)據(jù)接收終端可以實(shí)時(shí)顯示海流計(jì)的測量數(shù)據(jù),可以控制水下海流計(jì)的工作狀態(tài)。上位機(jī)數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)軟件使用Visual C++和C/C++語言編寫。數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)軟件主要負(fù)責(zé)控制水下海流計(jì)的工作狀態(tài),對水下海流計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、存儲與處理分析等。該軟件系統(tǒng)具有友好的人機(jī)交互界面,用戶能夠方便實(shí)現(xiàn)對基于傾角法海流計(jì)測量系統(tǒng)的控制。通過實(shí)驗(yàn)室及海上現(xiàn)場實(shí)驗(yàn),基于傾角法海流計(jì)的數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求,能較好地滿足對穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)接收準(zhǔn)確率及自動收發(fā)、保存及處理數(shù)據(jù)等方面的要求�；趦A角法海流計(jì)的數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)使用操作方便,系統(tǒng)的硬件部分為以后的功能擴(kuò)展留有余地,系統(tǒng)軟件部分?jǐn)?shù)據(jù)接收準(zhǔn)確,運(yùn)行可靠穩(wěn)定,人機(jī)界面友好且具有良好的可擴(kuò)展性。
【圖文】：

采用內(nèi)置電源。本系統(tǒng)由水下海流計(jì)部分、可用于實(shí)時(shí)傳輸信號的水下高強(qiáng)度通訊電纜部分與手持式數(shù)據(jù)接收終端部分（或者上位機(jī)）三大部分組成，系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-1所示。水下海流計(jì)部分將測得的海流及海水溫度數(shù)據(jù)通過水下高強(qiáng)度通訊電纜傳輸?shù)绞殖质綌?shù)據(jù)接收終端。圖 1-1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖水下海流計(jì)部分最重要的任務(wù)是采集海流和溫度數(shù)據(jù)，并且能夠?qū)⒉杉降臄?shù)據(jù)保存在存儲器中。測量完畢后，可以利用上位機(jī)軟件將這些數(shù)據(jù)通過通訊電纜及串行通訊接口載入計(jì)算機(jī)中，在計(jì)算機(jī)中對數(shù)據(jù)作分析處理，，例如：數(shù)據(jù)文件的轉(zhuǎn)換，繪制圖線，保存數(shù)據(jù)等操作水下海流計(jì)作為一個(gè)載體，為了測量流速，需要傾角傳感器；為了測量流向，需要方位傳感器；為了測量溫度，需要溫度傳感器。傳感器實(shí)際上是一種功能塊，其作用是將來自外界的各種信號轉(zhuǎn)換成電信號（電壓或電流）�；趦A角法海流計(jì)中用到的方位傳感器是由課題組自主開發(fā)研制的。在九五和十五期間，課題組在國家“九五”863 課題“多功能波浪浮標(biāo)”和十五863 課題“水下流浪潮綜合測量技術(shù)”經(jīng)費(fèi)的支持下

圖 1-2 基于傾角法海流計(jì)的工作原理框圖下海流計(jì)與數(shù)據(jù)接收終端之間以 RS-485 串行方式通信。由于單為 TTL 信號，與 RS-485 標(biāo)準(zhǔn)的信號電平不同，需要通過芯片 MA間的電平轉(zhuǎn)換。當(dāng)水下海流計(jì)與上位機(jī)通訊時(shí)，由于上位機(jī)的 標(biāo)準(zhǔn)的接口，為了使兩者之間正常通訊，還需要 RS-485 到 RS模塊。上位機(jī)對從水下海流計(jì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以完成維圖線、分析處理數(shù)據(jù)并保存數(shù)據(jù)等功能。電池供電電路采用個(gè)水下海流計(jì)部分供電。于傾角法海流計(jì)的外觀結(jié)構(gòu)與測量原理于傾角法海流計(jì)的外觀結(jié)構(gòu)如圖1-3所示，主要由下面幾個(gè)部分 位于Z 軸上用于吊拉的轉(zhuǎn)換部分； 圓柱形儀器倉；
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：P716.21

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 魯成杰;機(jī)電一體化新型旋轉(zhuǎn)式海流計(jì)設(shè)計(jì)與開發(fā)[D];青島理工大學(xué);2011年

本文編號：2635912