基于虚拟仪器的海缆监测设备的研究与开发

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1、摘要军用海底光缆的维护在我军的国防信息化建设中起着相当重要的作用。本课题来源于解放军某通信研究中心，论文研究并设计了基于虚拟仪器的海底光缆综合监测设备。论文分析了对海底光缆进行实时自动监测的必要性，概述了国内外光缆检测设备的研发和应用现状，回顾了虚拟仪器技术的发展历程。论文指出了当前海缆监测设备的不足，提出了以计算机软件为核心，能同时进行绝缘性能和光传输性能测试的解决方案。在总体设计中，论文分别研究了嵌入式工控机和通用计算机的软件开发平台，阐述了数据测量模块的设计思路和关键技术。在绝缘测试模块电路的设计中，论文采用PI控制算法获得了稳定的测试电压输出，并且使用自

2、动量程技术提高了测试精度，还通过软件增强了测试的安全性。论文还借鉴了VC编程中的消息传递机制，设计了数据测量模块的单片机软件。在嵌入式工控机上，论文利用Linux良好的硬件支持特性，搭建了交叉开发平台，使用宿主机/目标机模式开发软件。论文完成了基于MiniGUI的图形用户界面设计，并通过裁减Linux和MiniGUI，解决了嵌入式工控机的硬件资源受限的问题。论文还探讨在通用计算机上用LabVIEW开发监测软件的方法，并对上述两种开发平台进行了对比研究。论文最后验证了测试设备达到的参数指标，总结了虚拟仪器的开发特点，展望了虚拟仪器技术的进一步研究方向。论文研究并开发

3、的基于虚拟仪器的海底光缆综合监测设备，具有设计合理、功能完善和运行稳定可靠的特点。关键词：海底光缆;虚拟仪器;绝缘测试;嵌入式操作系统;图形用户界面IAbstractThemaintenanceofmilitarysubmarineopticalcableisimportantforthearmy’stoinformationizedefensesystem.ThisstudyprojectisissuedbyaPLA’scommunicationresearchcentre.Thethesisstudiesanddesignsasubmarineopticalc

4、ableintegratedmonitoringequipmentbasedonVI(VirtualInstrument).Thethesisfirstlyanalyzesthenecessityofthereal-timeautomaticmonitoringonthesubmarineopticalcable,andthendiscussesthecurrentresearchandapplicationsofsomesimilardevicesbothhomeandoverseas.ThethesisalsoreviewsthedevelopmentofVI

5、technology.Afteranalyzingtheweaknessofcurrentcablemonitoringdevice,asolutionwhichusescomputersoftwareasacoreandconsideringthemeasurementofbothinsulationandopticaltransmissionperformanceispresented.Inthesystematicdesign,thethesisstudiesthesoftwareplatforminembeddedindustrialcomputerand

6、generalcomputer,andexpoundsthemethodandcriticaltechnologyindatameasurement.Toguaranteetheaccuracyandprecisionofinsulationmeasurement,thethesisusesPIalgorithmanddesignsanautomatictestspectrumswitcher.ThethesisdesignsMCUsoftwareonmessagedeliverymethod.Attheplatformofembeddedcomputer,acr

7、ossdevelopingwayisusedtohelpfinishthemonitoringsoftwareusingMiniGUI.Afterthat,thethesiscutsdownLinuxandMiniGUItofittheembeddedcomputer.MonitoringsoftwareongeneralcomputerisdesignedusinggraphicalprogramminglanguageLabVIEW.Afterfinishedthedesignwork,thethesisverifiesthefunctionofthisdev

8、ice,s