海洋定點(diǎn)監(jiān)測(cè)升降式浮標(biāo)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(duì)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(cái)富。如今，海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)成為現(xiàn)代海洋開發(fā)利用的基礎(chǔ)，在海洋管理，資源勘探，工程建設(shè)，污染防治以及災(zāi)害預(yù)報(bào)等領(lǐng)域有著重要的地位和作用。海洋監(jiān)測(cè)領(lǐng)域使用的方法和技術(shù)手段主要有拖拽法，定點(diǎn)法，自持法三大類。海洋浮標(biāo)和潛標(biāo)是獲取海洋定點(diǎn)數(shù)據(jù)的最普遍的方式。潛標(biāo)和浮標(biāo)相比，海洋潛標(biāo)不僅僅能獲

2、取水下不同的深度的長(zhǎng)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(yù)見的將來(lái)，海洋潛標(biāo)技術(shù)不僅在海洋數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，工程建設(shè)和災(zāi)害預(yù)報(bào)領(lǐng)域有愈加廣泛的用途，而且在水下偵查反潛等軍事領(lǐng)域也有非常重要和實(shí)用的價(jià)值。
　　本文對(duì)以下幾個(gè)部分做了詳細(xì)的闡述：
　　首先，本文總結(jié)和分析了國(guó)內(nèi)外海洋潛標(biāo)的研究和發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì)，針對(duì)近海的特殊的環(huán)境，研究和設(shè)計(jì)了一種自升降式浮標(biāo)系統(tǒng)，大致闡述和

3、分析了潛標(biāo)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(shè)計(jì)和要達(dá)到的指標(biāo)，然后闡述系統(tǒng)的不同部分：包括岸基模塊，中繼模塊，浮標(biāo)模塊，和水下潛標(biāo)模塊，以及不同模塊的工作方式和作用。
　　再次，重點(diǎn)描述了海洋定點(diǎn)監(jiān)測(cè)浮標(biāo)的設(shè)計(jì)過(guò)程，包括整套系統(tǒng)的四個(gè)主要部分，首先，概括和比較幾種無(wú)線數(shù)傳方式的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了使用433MHz免費(fèi)ISM頻段的Si4432無(wú)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(duì)整個(gè)系

4、統(tǒng)的硬件電路的設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的分析和介紹，包括岸基接收模塊電路中的電源，無(wú)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(gè)傳感器電路和使用方法；浮標(biāo)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(chǔ)電路；潛標(biāo)模塊中的基于BTN7960的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，BYJ48步進(jìn)電機(jī)電路