【摘要】：海洋觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向主要是網(wǎng)絡(luò)化和智能化，然而諸多傳感器總線接口不兼容等特點(diǎn)造成海洋觀測(cè)系統(tǒng)布線復(fù)雜、不利于維護(hù)和升級(jí)等問(wèn)題，海洋觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)化智能接口模塊的設(shè)計(jì)就是為了解決這個(gè)問(wèn)題，因此具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的應(yīng)用前景。 本文通過(guò)對(duì)國(guó)際上先進(jìn)的IEEE1451標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行深入理解和分析，闡述了海洋觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)化智能接口模塊的總體系統(tǒng)模型，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化智能接口模塊的硬件和軟件設(shè)計(jì)，通過(guò)搭建一簡(jiǎn)單有效的小型觀測(cè)系統(tǒng)，完成了模塊的整體性能測(cè)試。 本文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新之處包括： 1.結(jié)合IEEE1451標(biāo)準(zhǔn)理論，提出了應(yīng)用于海洋觀測(cè)領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)化智能接口模塊的系統(tǒng)模型，將網(wǎng)絡(luò)化智能接口模塊設(shè)計(jì)為相互通信的兩個(gè)功能模塊：（1）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立性的網(wǎng)絡(luò)適配處理器NCAP；（2）實(shí)現(xiàn)“即插即用”智能化的變送器接口模塊TIM。依此模型設(shè)計(jì)雙芯片系統(tǒng)，NCAP主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)處理和任務(wù)管理，TIM主要負(fù)責(zé)底層數(shù)據(jù)采集和TEDS讀取等。 2.在總體系統(tǒng)模型基礎(chǔ)上，，進(jìn)行硬件平臺(tái)的搭建和軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。選用串口豐富的低功耗、高性能ARM芯片STM32作為NCAP與TIM的核心處理器，利于系統(tǒng)的擴(kuò)展；選用DS18B20、SHT75和GPS模塊采集數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)了海洋觀測(cè)領(lǐng)域最基本的環(huán)境因素采集部分；結(jié)合LwIP協(xié)議和Web技術(shù)設(shè)計(jì)了嵌入式Web服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化功能，使客戶只需要點(diǎn)擊網(wǎng)頁(yè)就能查詢系統(tǒng)底層傳感器的位置信息和采集數(shù)據(jù)信息，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離觀測(cè)。 3.對(duì)實(shí)現(xiàn)“即插即用”的智能化功能的TEDS技術(shù)進(jìn)行了深入探討，設(shè)計(jì)了其中兩種必備的TEDS，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的自檢和自我識(shí)別功能。
[Abstract]:The development direction of ocean observation technology is mainly network and intelligence. However, the incompatibility of many sensor bus interfaces makes the wiring of ocean observation system complex, which is not conducive to maintenance and upgrade. The intelligent interface module of ocean observation network is designed to solve this problem, so it has important practical significance and broad application prospect. Through the deep understanding and analysis of the international advanced IEEE1451 standard, this paper expounds the overall system model of the intelligent interface module of ocean observation network, and realizes the hardware and software design of the network intelligent interface module. By setting up a simple and effective small observation system, the whole performance test of the module is completed. The main contents and innovations of this paper are as follows: 1. Combined with the theory of IEEE1451 standard, the system model of networked intelligent interface module applied in ocean observation field is proposed. The network intelligent interface module is designed as two functional modules to communicate with each other: (1) the network adaptor processor NCAP, which realizes the network independence; (2) the "plug and play" intelligent transmitter interface module TIMM. According to this model, the dual-chip system is mainly responsible for network communication, data processing and task management. Tim is mainly responsible for the underlying data acquisition and TEDS reading. 2. On the basis of the overall system model, the hardware platform and software system are designed. The serial port rich low power, high performance ARM chip STM32 is chosen as the core processor of NCAP and TIM, and the DS18B20 SHT75 and GPS modules are used to collect data, and the most basic environmental factor acquisition part in ocean observation field is designed. The embedded Web server is designed with the combination of LwIP protocol and Web technology, and the network function is realized. The client can query the location information and collect data information of the bottom sensor of the system only by clicking on the web page. Can achieve remote observation. 3. In this paper, the TEDS technology to realize the intelligent function of "plug and play" is discussed, and two necessary TEDSs are designed to realize the self-checking and self-recognition functions of the system.
【學(xué)位授予單位】：國(guó)家海洋技術(shù)中心
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TP334.7;P715

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2181105