本文關(guān)鍵詞：微型波浪浮標(biāo)觀測(cè)系統(tǒng)

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【摘要】：海洋是人類(lèi)生存與發(fā)展的“第二空間”,對(duì)海洋資源的開(kāi)發(fā)與利用是各國(guó)重要的戰(zhàn)略。海洋觀測(cè)技術(shù)是海洋技術(shù)中的主要組成部分,能夠幫助人們認(rèn)識(shí)海洋自然屬性和環(huán)境特性,為探索海洋世界創(chuàng)造了良好的條件,其發(fā)展水平是海洋科技綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。海洋觀測(cè)設(shè)備是海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展、海洋環(huán)境保護(hù)、海洋科技技術(shù)創(chuàng)新、海洋權(quán)益維護(hù)、海洋災(zāi)害預(yù)警的重要支撐,其中一個(gè)重要的方向就是使用浮標(biāo)獲取海浪數(shù)據(jù)。本課題依托于哈爾濱工程大學(xué)關(guān)于海上艦艇的研究,通過(guò)使用微型波浪浮標(biāo)觀測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)小波浪的定時(shí)測(cè)量與連續(xù)測(cè)量,并且獲取長(zhǎng)期的統(tǒng)計(jì)資料,從而分析波浪對(duì)艦艇產(chǎn)生的影響。系統(tǒng)需要完成數(shù)據(jù)測(cè)量、數(shù)據(jù)的顯示,存儲(chǔ)等多項(xiàng)功能,從而達(dá)到項(xiàng)目要求的觀測(cè)目的。本文的主要研究?jī)?nèi)容為微型波浪浮標(biāo)浮標(biāo)體設(shè)計(jì)與上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)。兩部分均是設(shè)計(jì)的核心,每一部分的設(shè)計(jì)都對(duì)微型波浪浮標(biāo)觀測(cè)系統(tǒng)有著重要的影響。就浮標(biāo)體設(shè)計(jì)而言合理的浮標(biāo)材質(zhì)會(huì)影響著浮標(biāo)內(nèi)儀器的精確度以及浮標(biāo)的使用壽命；合理的外形設(shè)計(jì)影響著浮標(biāo)的隨波性進(jìn)而對(duì)浮標(biāo)的測(cè)量精度產(chǎn)生影響；合理的部件設(shè)計(jì)會(huì)影響著浮標(biāo)的密封性等。就上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)而言,合理的通信方式會(huì)影響著數(shù)據(jù)的接收率：合理的顯示方式影響著研究人員對(duì)數(shù)據(jù)的觀察；合理的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)影響著研究人員的后續(xù)研究。微型波浪浮標(biāo)體通過(guò)明確設(shè)計(jì)任務(wù)、方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、試制試驗(yàn)、生產(chǎn)加工5個(gè)步驟進(jìn)行外形設(shè)計(jì)。論文中著重介紹了浮標(biāo)體的選型、主尺度確定、浮標(biāo)體外殼的材料與密封圈的材料的選擇等。在對(duì)多種方案分析后確定出最后方案,使用AutoCAD2010開(kāi)發(fā)平臺(tái)對(duì)浮標(biāo)體進(jìn)行設(shè)計(jì),并且對(duì)浮標(biāo)體的重心、浮心、排水量、初穩(wěn)性、固定周期等一些重要的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。微型波浪浮標(biāo)的上位機(jī)開(kāi)發(fā)使用的Visual Studio2010開(kāi)發(fā)平臺(tái),界面的設(shè)計(jì)使用了BCGControlBar的office風(fēng)格,控件的設(shè)計(jì)使用了GDI+圖形設(shè)備接口,使界面美、簡(jiǎn)潔、操作方便。兩種不同的數(shù)據(jù)采集方式均選用了有纜傳輸,并且使用串口通信與上位機(jī)相連,設(shè)計(jì)了兩種不同的接收界面,連續(xù)采集時(shí)畫(huà)出曲線(xiàn)圖,定時(shí)采集時(shí)數(shù)字實(shí)時(shí)顯示。對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了存入數(shù)據(jù)庫(kù)處理,數(shù)據(jù)庫(kù)使用了Access 2010.操作人員根據(jù)自己的需求可以在數(shù)據(jù)查詢(xún)界面查詢(xún)數(shù)據(jù)庫(kù)中的內(nèi)容。數(shù)據(jù)庫(kù)中除了特征值外還含有原始數(shù)據(jù),這部分?jǐn)?shù)據(jù)就需要數(shù)據(jù)管理界面對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)轉(zhuǎn)換,以便觀察與處理。本系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)行了幾個(gè)月的使用測(cè)試,浮標(biāo)體無(wú)任何密封性問(wèn)題,接收系統(tǒng)良好,能夠較完整的接收浮標(biāo)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),并與顯示。為項(xiàng)目課題研究提供大量有效的數(shù)據(jù)資料。
【關(guān)鍵詞】：海洋觀測(cè) 波浪浮標(biāo) 微型 實(shí)時(shí)觀測(cè) 連續(xù)觀測(cè)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：P715.2
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 引言11-15
• 1.1 海洋觀測(cè)的意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)波浪浮標(biāo)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國(guó)外波浪浮標(biāo)發(fā)展現(xiàn)狀13
• 1.3 本課題研究意義和背景13-14
• 1.4 論文組織安排14-15
• 2 浮標(biāo)系統(tǒng)總體構(gòu)架15-19
• 2.1 浮標(biāo)整體結(jié)構(gòu)15
• 2.2 項(xiàng)目的技術(shù)指標(biāo)15-16
• 2.2.1 浮標(biāo)體技術(shù)指標(biāo)15-16
• 2.2.2 測(cè)量技術(shù)指標(biāo)16
• 2.3 浮標(biāo)體設(shè)計(jì)平臺(tái)16-17
• 2.4 上位機(jī)開(kāi)發(fā)平臺(tái)17-18
• 2.5 本章小結(jié)18-19
• 3 浮標(biāo)體設(shè)計(jì)19-32
• 3.1 浮標(biāo)體設(shè)計(jì)思想19
• 3.2 浮標(biāo)系統(tǒng)選型19-22
• 3.2.1 參考浮標(biāo)種類(lèi)20-21
• 3.2.2 浮標(biāo)方案確定21-22
• 3.3 浮標(biāo)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)22-27
• 3.3.1 浮標(biāo)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22-24
• 3.3.2 浮標(biāo)重要部分材料選取24-27
• 3.4 浮標(biāo)系統(tǒng)穩(wěn)性分析27-30
• 3.4.1 浮標(biāo)系統(tǒng)重量重心估算27-28
• 3.4.2 浮標(biāo)系統(tǒng)浮心估算28-29
• 3.4.3 浮標(biāo)系統(tǒng)初穩(wěn)性計(jì)算29-30
• 3.5 浮標(biāo)固有周期計(jì)算30-31
• 3.5.1 橫搖、縱搖固有周期30-31
• 3.5.2 垂蕩固有周期31
• 3.6 本章小結(jié)31-32
• 4 數(shù)據(jù)采集與通信32-41
• 4.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)32-35
• 4.1.1 波傾一體化傳感器33-35
• 4.1.2 方向傳感器35
• 4.2 數(shù)據(jù)通信35-38
• 4.2.1 通信方式確定35-36
• 4.2.2 通信協(xié)議36-38
• 4.3 串口實(shí)現(xiàn)38-40
• 4.4 本章小結(jié)40-41
• 5 上位機(jī)軟件41-56
• 5.1 設(shè)計(jì)方案41-43
• 5.1.1 功能分析41
• 5.1.2 設(shè)計(jì)思想41-43
• 5.2 界面設(shè)計(jì)43-46
• 5.2.1 控件設(shè)計(jì)44-45
• 5.2.2 界面布局設(shè)計(jì)45-46
• 5.3 數(shù)據(jù)顯示46-49
• 5.3.1 連續(xù)數(shù)據(jù)顯示47-48
• 5.3.2 定時(shí)數(shù)據(jù)顯示48-49
• 5.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)49-52
• 5.4.1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)49-50
• 5.4.2 存儲(chǔ)功能實(shí)現(xiàn)50-52
• 5.5 數(shù)據(jù)查詢(xún)52-53
• 5.6 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換53-54
• 5.7 系統(tǒng)設(shè)置54-55
• 5.8 本章小結(jié)55-56
• 6 系統(tǒng)運(yùn)行情況及成果56-58
• 7 總結(jié)與分析58-60
• 7.1 論文小結(jié)58
• 7.2 下一步工作58-60
• 參考文獻(xiàn)60-63
• 致謝63-65
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷65

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