基于STM32的移動(dòng)型深海淺鉆監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-02-15 10:26
目前深海淺鉆取樣裝置普遍存在搭載外設(shè)能力較弱、不能自主選擇勘探站位等問題。因而在海底地形陡峭的情況下裝置鉆去不同海底巖心樣品,需要發(fā)生多次移位,針對這些問題,我們設(shè)計(jì)了移動(dòng)型深海淺鉆。為了滿足移動(dòng)型深海淺鉆設(shè)備的功能需求,本文設(shè)計(jì)了基于STM32移動(dòng)型深海淺鉆監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)主要包括高壓油源單元、海底視頻信號傳輸單元、傳感器信號采集單元、外設(shè)電源控制單元和驅(qū)動(dòng)閥箱控制單元等,借助該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)甲板操作人員遠(yuǎn)程視頻控制深海淺鉆在手動(dòng)或者自動(dòng)模式下進(jìn)行海底巡航,提供了詳實(shí)的海底地形及作業(yè)畫面資料參考,從而尋找最佳的設(shè)備勘探站位,可以保證移動(dòng)淺鉆設(shè)備準(zhǔn)確選取勘探站位并順利完成海底鉆探作業(yè)。
【文章來源】:信息技術(shù)與信息化. 2020,(04)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
系統(tǒng)框圖
移動(dòng)型深海淺鉆設(shè)備需要配備溫度、壓力、深度及轉(zhuǎn)速等多種型號的傳感器來對設(shè)備控制模塊的溫度、油源主系統(tǒng)及部分主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)壓力、工作海水深度和鉆機(jī)的鉆進(jìn)速度進(jìn)行信號采集,通過通訊單元實(shí)時(shí)向甲板操作上位機(jī)傳輸信號,用于監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)掌握設(shè)備深海運(yùn)行情況并指導(dǎo)甲板作業(yè)人員實(shí)施作業(yè)。傳感器信號采集電路結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。該電路的微控制器采用STM32F103C8T6[4-5],控制器采用RS485總線組網(wǎng)的形式并通過通訊單元與甲板主控上位機(jī)進(jìn)行通訊[6]。鉆機(jī)搭載的傳感器有電壓輸出和電流輸出兩種形式,為了減小電路占用的空間,故在一塊電路板上集成兩塊分別用來采集電壓和電流信號的STM32芯片,芯片之間通過通訊口實(shí)現(xiàn)兩者的信息傳遞。此外兩路漏水檢測電路用于檢測深海淺鉆接口箱是否漏水并實(shí)時(shí)上傳狀態(tài)信息。2.2 外設(shè)電源控制單元硬件設(shè)計(jì)
移動(dòng)型深海淺鉆配備有多種型號電源為12V及24V的外部設(shè)備,單個(gè)設(shè)備要求電源獨(dú)立,確保在外部設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)能夠單獨(dú)隔離且不影響其它設(shè)備的正常使用。外設(shè)電源電路結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。該電路的微控制器同樣采用STM-32F103C8T6芯片,通過RS485電平轉(zhuǎn)換電路與通訊總線組網(wǎng)。4路24V及12V電源電路可給額定功率100W和60W以下的設(shè)備供電且各自具備過載保護(hù)功能。兩路漏水檢測電路為燈艙提供實(shí)時(shí)漏水檢測。3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于STM32單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)開發(fā)板設(shè)計(jì)[J]. 史萍,佘艷. 電子世界. 2020(03)
[2]基于RS485總線的主從通信方法[J]. 白曦,王俊. 數(shù)字通信世界. 2020(02)
[3]STM32微控制器的可靠串口通信技術(shù)分析[J]. 趙同明. 中國新通信. 2017(14)
[4]深海淺鉆在海洋區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用[J]. 于彥江,胡波,姚永堅(jiān),田烈余,孫大偉. 海洋地質(zhì)前沿. 2013(11)
[5]東海海底三柱狀巖心重礦物分布研究[J]. 孟建國,金秉福,苗麗華,陳傳華. 海洋地質(zhì)動(dòng)態(tài). 2009(02)
[6]海底鉆探設(shè)備“MeBo”:海底沉積物巖心的遙控回收[J]. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2006(03)
本文編號:3034671
【文章來源】:信息技術(shù)與信息化. 2020,(04)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
系統(tǒng)框圖
移動(dòng)型深海淺鉆設(shè)備需要配備溫度、壓力、深度及轉(zhuǎn)速等多種型號的傳感器來對設(shè)備控制模塊的溫度、油源主系統(tǒng)及部分主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)壓力、工作海水深度和鉆機(jī)的鉆進(jìn)速度進(jìn)行信號采集,通過通訊單元實(shí)時(shí)向甲板操作上位機(jī)傳輸信號,用于監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)掌握設(shè)備深海運(yùn)行情況并指導(dǎo)甲板作業(yè)人員實(shí)施作業(yè)。傳感器信號采集電路結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。該電路的微控制器采用STM32F103C8T6[4-5],控制器采用RS485總線組網(wǎng)的形式并通過通訊單元與甲板主控上位機(jī)進(jìn)行通訊[6]。鉆機(jī)搭載的傳感器有電壓輸出和電流輸出兩種形式,為了減小電路占用的空間,故在一塊電路板上集成兩塊分別用來采集電壓和電流信號的STM32芯片,芯片之間通過通訊口實(shí)現(xiàn)兩者的信息傳遞。此外兩路漏水檢測電路用于檢測深海淺鉆接口箱是否漏水并實(shí)時(shí)上傳狀態(tài)信息。2.2 外設(shè)電源控制單元硬件設(shè)計(jì)
移動(dòng)型深海淺鉆配備有多種型號電源為12V及24V的外部設(shè)備,單個(gè)設(shè)備要求電源獨(dú)立,確保在外部設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)能夠單獨(dú)隔離且不影響其它設(shè)備的正常使用。外設(shè)電源電路結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。該電路的微控制器同樣采用STM-32F103C8T6芯片,通過RS485電平轉(zhuǎn)換電路與通訊總線組網(wǎng)。4路24V及12V電源電路可給額定功率100W和60W以下的設(shè)備供電且各自具備過載保護(hù)功能。兩路漏水檢測電路為燈艙提供實(shí)時(shí)漏水檢測。3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于STM32單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)開發(fā)板設(shè)計(jì)[J]. 史萍,佘艷. 電子世界. 2020(03)
[2]基于RS485總線的主從通信方法[J]. 白曦,王俊. 數(shù)字通信世界. 2020(02)
[3]STM32微控制器的可靠串口通信技術(shù)分析[J]. 趙同明. 中國新通信. 2017(14)
[4]深海淺鉆在海洋區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用[J]. 于彥江,胡波,姚永堅(jiān),田烈余,孫大偉. 海洋地質(zhì)前沿. 2013(11)
[5]東海海底三柱狀巖心重礦物分布研究[J]. 孟建國,金秉福,苗麗華,陳傳華. 海洋地質(zhì)動(dòng)態(tài). 2009(02)
[6]海底鉆探設(shè)備“MeBo”:海底沉積物巖心的遙控回收[J]. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2006(03)
本文編號:3034671
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