基于多變量的深海自容式傳感器研究.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，能源的大量需求使得陸地上的石油、天然氣成為稀缺資源，人們更多地關(guān)注到海洋油氣資源的開采。海洋的深水區(qū)蘊(yùn)藏著大量的油氣資源，深海海洋平臺(tái)作為開采油氣資源的新型建構(gòu)物，比一般海洋平臺(tái)體積更加龐大、結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜、造價(jià)更加昂貴。同時(shí)，深海海洋環(huán)境的復(fù)雜程度不可預(yù)計(jì)，海洋環(huán)境的變化影響，加上海水的沖擊、侵蝕，海洋平臺(tái)面臨著材料老化等諸多問題，它的安全運(yùn)營受到了極大的挑戰(zhàn)。因此，對(duì)深海海洋平臺(tái)的監(jiān)測(cè)具有重要的意義。
　

2、　本文采用模塊化方法設(shè)計(jì)了多變量的深海自容式傳感器，可同時(shí)采集深海海洋平臺(tái)的加速度、傾角以及海水溫度和系統(tǒng)濕度等參數(shù)，并且從軟硬件兩方面所設(shè)計(jì)的低功耗節(jié)能策略有效地延長了傳感器的工作時(shí)間。首先，在調(diào)研深海海洋平臺(tái)監(jiān)測(cè)機(jī)理的基礎(chǔ)上，完成了基于多變量的深海自容式傳感器開發(fā)，包括傳感器單元、數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)單元、通信單元和電源管理單元等設(shè)計(jì)，其中傳感器單元由LIS344ALH加速度傳感器、SCA103T高精度傾角傳感器和SHT11溫濕度傳感器組成

3、，數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)單元包括MSP430低功耗微處理器及其外圍電路、大容量存儲(chǔ)器及其外圍電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和時(shí)鐘電路，通信單元包括串口通信單元和USB通信單元，電源管理單元包括為器件供電的穩(wěn)壓芯片和供電電池;然后，提出了自容式傳感器的節(jié)能策略，并通過軟硬件加以實(shí)現(xiàn);最后，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所開發(fā)的自容式傳感器的性能。研究表明，基于多變量的深海自容式傳感器防水、耐壓、易于安裝拆除，具有體積小、低功耗、使用時(shí)間長、檢測(cè)精度高等特點(diǎn)，適合深海海洋平臺(tái)