海洋定點監(jiān)測升降式浮標控制系統(tǒng)研制.pdf

1、海洋擁有豐富的資源、廣闊的空間并且可以對地球環(huán)境和氣候產(chǎn)生的巨大調(diào)節(jié)作用，是支持全球生命系統(tǒng)的不可缺少的重要組成部分，其龐大的資源是人類可持續(xù)發(fā)展的源泉和財富。如今，海洋環(huán)境監(jiān)測技術成為現(xiàn)代海洋開發(fā)利用的基礎，在海洋管理，資源勘探，工程建設，污染防治以及災害預報等領域有著重要的地位和作用。海洋監(jiān)測領域使用的方法和技術手段主要有拖拽法，定點法，自持法三大類。海洋浮標和潛標是獲取海洋定點數(shù)據(jù)的最普遍的方式。潛標和浮標相比，海洋潛標不僅僅能獲

2、取水下不同的深度的長期連續(xù)的數(shù)據(jù)，而且由于它的浮體一般位于海平面以下50~100米，所以又很好的安全性和隱蔽性，在可預見的將來，海洋潛標技術不僅在海洋數(shù)據(jù)監(jiān)測，工程建設和災害預報領域有愈加廣泛的用途，而且在水下偵查反潛等軍事領域也有非常重要和實用的價值。
　　本文對以下幾個部分做了詳細的闡述：
　　首先，本文總結(jié)和分析了國內(nèi)外海洋潛標的研究和發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢，針對近海的特殊的環(huán)境，研究和設計了一種自升降式浮標系統(tǒng)，大致闡述和

3、分析了潛標的數(shù)據(jù)采集所研究的內(nèi)容和創(chuàng)新部分。
　　其次，概括了整套系統(tǒng)的設計和要達到的指標，然后闡述系統(tǒng)的不同部分：包括岸基模塊，中繼模塊，浮標模塊，和水下潛標模塊，以及不同模塊的工作方式和作用。
　　再次，重點描述了海洋定點監(jiān)測浮標的設計過程，包括整套系統(tǒng)的四個主要部分，首先，概括和比較幾種無線數(shù)傳方式的優(yōu)缺點，提出了使用433MHz免費ISM頻段的Si4432無線模塊，分析了該模塊的主要特性和數(shù)據(jù)收發(fā)方式。然后，對整個系

4、統(tǒng)的硬件電路的設計做了詳細的分析和介紹，包括岸基接收模塊電路中的電源，無線接收，串口收發(fā)，程序下載調(diào)試電路；中繼轉(zhuǎn)發(fā)模塊電路中的加速度傳感器MMA7360，傾角傳感器SCA60C，溫度傳感器DS18B20，濕度傳感器SHT15，光照傳感器BH1750FVI，介紹了各個傳感器電路和使用方法；浮標部分的各種傳感器接口電路，485傳輸電路，基于FAT文件系統(tǒng)的SD卡存儲電路；潛標模塊中的基于BTN7960的電機驅(qū)動電路，BYJ48步進電機電路