海底觀測網(wǎng)絡是海洋觀測的新平臺,能夠實現(xiàn)長期、原位、實時的連續(xù)觀測。科學儀器插座模塊（Scientific Instrument Interface Module,簡稱SIIM）是海底觀測網(wǎng)絡中的重要組成部分,為網(wǎng)絡中的觀測儀器提供豐富的儀器接口。本文首先介紹了海洋觀測技術的發(fā)展以及全球研究和建設海底觀測網(wǎng)絡熱潮,綜述了國內外SIM的研究現(xiàn)狀。根據(jù)本課題是用的CAN總線,本文介紹了CAN總線在海洋技術裝備的應用現(xiàn)狀以及CAN總線的基本原理。根據(jù)海洋觀測儀器的接口類型的統(tǒng)計數(shù)據(jù),對SIIM進行了需求分析,提出了SIIM的技術指標。根據(jù)SIIM的技術指標,提出了SIIM的總體設計方案。重點針對SIIM中的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng),本文提出了基于CAN總線和ARM的控實現(xiàn)方案。整個系統(tǒng)采用分布式的控制方式,監(jiān)控板主要監(jiān)測內部和端口的狀態(tài)并控制端口的開閉,核心板通過CAN總線與監(jiān)控板進行數(shù)據(jù)傳輸。為了方便監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀態(tài),設計了上位機軟件,上位機與核心板通過以太網(wǎng)進行通信,采用的是基于TCP協(xié)議的C/S模型。海洋技術裝備對可靠性的要求較高,而散熱問題是影響可靠性的重要原因。SIIM中的主要產(chǎn)熱部分... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 國內外SIIM研究現(xiàn)狀
    1.3 CAN總線在海洋技術裝備中的應用現(xiàn)狀
    1.4 CAN總線通信協(xié)議理論基礎
        1.4.1 CAN總線簡介
        1.4.2 CAN總線的分層結構
        1.4.3 CAN總線的報文格式
        1.4.4 CAN總線邏輯電平與通信距離
    1.5 課題研究目的和意義
    1.6 課題主要研究內容
    1.7 本章小結
第2章 系統(tǒng)總體設計
    2.1 系統(tǒng)需求分析和設計指標
        2.1.1 需求分析
        2.1.2 主要功能和技術指標
    2.2 SIIM的總體設計
    2.3 各個系統(tǒng)功能設計
    2.4 海洋化電子設計方法
        2.4.1 電能傳輸和供給系統(tǒng)設計
        2.4.2 數(shù)據(jù)傳輸與通信系統(tǒng)設計
        2.4.3 數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)設計
        2.4.4 電子腔結構設計
        2.4.5 可靠性設計
    2.5 本章小結
第3章 數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)設計
    3.1 數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)硬件設計
    3.2 狀態(tài)參數(shù)采集電路設計
    3.3 數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)程序設計
    3.4 本章小結
第4章 數(shù)據(jù)傳輸與通信系統(tǒng)設計
    4.1 數(shù)據(jù)傳輸與通信系統(tǒng)總體設計
    4.2 上位機與核心板之間以太網(wǎng)通信
        4.2.1 上位機軟件設計
        4.2.2 核心板以太網(wǎng)通信設計
    4.3 核心板與監(jiān)控板之間的CAN總線通信
        4.3.1 SIIM的CAN總線協(xié)議設計
        4.3.2 核心板CAN總線通信設計
        4.3.3 監(jiān)控板CAN總線設計
    4.4 本章小結
第5章 SIIM散熱設計
    5.1 散熱理論及方法
        5.1.1 熱量傳遞的三種方式
        5.1.2 海洋技術裝備的散熱方法
    5.2 SIIM散熱結構設計與機理分析
        5.2.1 散熱結構設計
        5.2.2 散熱機理分析
    5.3 散熱仿真分析
    5.4 本章小結
第6章 SIIM的系統(tǒng)集成與試驗研究
    6.1 控制系統(tǒng)測試
        6.1.1 控制系統(tǒng)測試平臺
        6.1.2 測試結果分析
    6.2 海試與結果分析
        6.2.1 ZERO系統(tǒng)布放
        6.2.2 海試結果分析
    6.3 不足和經(jīng)驗
    6.4 本章小結
第7章 總結與展望
    7.1 總結
    7.2 展望
參考文獻
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]基于STM32的嵌入式web服務器的設計[D]. 陳明.武漢理工大學 2013
[4]基于多種通信方式的海洋資料浮標數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)研究及數(shù)據(jù)分析[D]. 李保成.中國海洋大學 2012
[5]基于同軸電纜的能源與多路視頻混合傳輸系統(tǒng)研制[D]. 簡偉.杭州電子科技大學 2012
[6]海底接駁盒散熱系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 俞徐海.浙江大學 2010
[7]深海非接觸式雙向信號傳輸技術研究[D]. 趙偉.浙江大學 2004



本文編號：3557918