海洋環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、廣袤的海洋蘊含著豐富的資源,在陸地資源日趨匱乏的今天,世界各國紛紛將目光投向海洋,但是在海洋資源開發(fā)和利用的過程中,海洋環(huán)境也隨之遭到破壞。因此海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的研究和開發(fā)顯得尤為重要。傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測方法是通過人工采集海水樣品,帶回實驗室分析,這種方法不但費時費力而且樣品在采集和運輸?shù)倪^程中很有可能已經(jīng)被污染,因此需要研制一套可以實時在線監(jiān)測并且可以遠程傳送數(shù)據(jù)的海洋環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。本項目研究的海洋環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)合GPRS無線通訊技術(shù),海

2、洋化學傳感器技術(shù)和電子技術(shù),實現(xiàn)對海水水質(zhì)的自動、實時監(jiān)測,并能將數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳遞給監(jiān)測中心,研究人員只需通過一臺電腦就可以了解監(jiān)測海域的水質(zhì)情況,這很大程度上改變了過去只依靠現(xiàn)場取樣帶回實驗室分析這種落后的監(jiān)測方式。
　　 本文首先以海洋環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)狀和需求為基礎(chǔ),確定了海洋環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測參數(shù),并以此為基礎(chǔ)作出了監(jiān)測系統(tǒng)總體方案的規(guī)劃。然后再詳細描述了海洋環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計方案,包括硬件實現(xiàn)方案和軟件實現(xiàn)方案。

3、
　　 本系統(tǒng)由于需要長期在水下工作,并且在水下系統(tǒng)能夠攜帶的電能十分有限,因此在元器件選型、硬件設(shè)計和軟件設(shè)計時均考慮了低功耗設(shè)計。單片機主控單元選用了TI公司的超低功耗單片機MSP430F149,在系統(tǒng)不工作時單片機進入低功耗模式,同時在CPU休眠之前通過軟件控制關(guān)斷所有不參與工作的外圍設(shè)備的電源,以此將系統(tǒng)功耗降到最低。單片機的作用主要有兩個:(1)采集并存儲數(shù)據(jù)(2)通過GPRS模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)中心。
　　

4、根據(jù)項目要求,需要通過無線通訊方式將數(shù)據(jù)傳到監(jiān)測中心,而GPRS目前比較成熟且成本相對便宜,因此選用GPRS作為無線通信方式。GPRS具有很多優(yōu)點:(1)高速數(shù)據(jù)傳輸,它的速度是GSM網(wǎng)絡(luò)的十倍;(2)永遠在線,由于建立新的連接幾乎無需任何時間,因此可以與網(wǎng)絡(luò)隨時保持連接,這點特別適合于突發(fā)短時連接;(3)資費低廉,按流量計費。本文利用GPRS模塊進行無線傳輸,以達到實時在線監(jiān)測海水水質(zhì)的目的。
　　 最后在硬件和軟件都完成后,