基于海底觀測(cè)網(wǎng)的拉曼光譜系統(tǒng)控制軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和陸地能源危機(jī),人類將目光逐漸轉(zhuǎn)向浩瀚的海洋,對(duì)深海探測(cè)表現(xiàn)出極大的熱情和興趣。海底觀測(cè)網(wǎng)是海底直接觀測(cè)的一種有效、可行、持久的手段。海底觀測(cè)網(wǎng)主要由鋪設(shè)在海底的電能傳輸線路以及光纖網(wǎng)絡(luò)組成的觀測(cè)平臺(tái)、海底觀測(cè)設(shè)備、岸基控制站組成。觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)海底觀測(cè)網(wǎng)上傳至岸基控制站,供研究人員進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理發(fā)布。
　　基于海底觀測(cè)網(wǎng)的拉曼光譜系統(tǒng)是搭載在海底觀測(cè)網(wǎng)平臺(tái)上的一個(gè)觀測(cè)設(shè)備,主要實(shí)現(xiàn)對(duì)海底環(huán)境中SO42-等酸根離

2、子濃度的監(jiān)測(cè)。整個(gè)系統(tǒng)主要由岸基控制部分、水下探測(cè)部分(拉曼控制艙和兩個(gè)拉曼探測(cè)艙)組成,本文主要根據(jù)系統(tǒng)的功能需求和海底觀測(cè)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范,對(duì)各個(gè)部分的控制軟件進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn)。控制軟件開(kāi)發(fā)基于C＃語(yǔ)言,開(kāi)發(fā)環(huán)境為VS2010。論文主要包括以下內(nèi)容:
　　1)了解海底觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),仔細(xì)研究海底觀測(cè)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,包括海底觀測(cè)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)、應(yīng)用層報(bào)文格式、時(shí)間統(tǒng)一協(xié)議等。針對(duì)拉曼光譜系統(tǒng)控制方面的功能需要

3、,設(shè)計(jì)應(yīng)用層自定義數(shù)據(jù)報(bào)格式,并制定了本系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)備地址、功能代碼、寄存器地址等規(guī)范。
　　2)依據(jù)海底觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范,將岸基控制部分和水下探測(cè)部分都設(shè)計(jì)為服務(wù)器。每次需要傳輸數(shù)據(jù)時(shí),發(fā)送方新建Socket套接字連接接收方的服務(wù)器完成 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信,通信完畢后雙方關(guān)閉套接字,釋放資源。這樣設(shè)計(jì)可以減少網(wǎng)絡(luò)通信對(duì)控制艙P(yáng)C104的性能占用。
　　3)介紹水下探測(cè)部分各艙之間的通信方式,對(duì)三艙的串口通信模塊進(jìn)行了

4、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),主要研究了串口通信SerialPort類,結(jié)合定時(shí)器設(shè)計(jì)可靠的串口數(shù)據(jù)幀的接收程序,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)幀斷幀、超時(shí)重發(fā)等機(jī)制。
　　4)優(yōu)化光譜儀控制程序,認(rèn)真研究QE65000光譜儀動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中的相關(guān)類,將所需要的功能封裝在一個(gè)類中,使用編寫的新類完成光譜采集程序。
　　5)根據(jù)系統(tǒng)的功能需求,使用VS2010完成岸基控制、拉曼控制艙、拉曼探測(cè)艙的Windows窗體應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。
　　論文最后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)分別在電