基于msp430的rov舰艇阴极保护电位测量系统

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第19卷增刊中’国修船V01．19S12006年8月CmNASHII'REPAIRAug．2006基于MSP430的ROV舰艇阴极保护电位测量系统王小伟，金牡丹(1．海军装备技术研究所上海研究室，上海200083；2．91287部队舰栽系统处，上海200083)摘要：文章介绍了一种新型的-*J-#l于水下机器人(ROV)的舰船水下电位测量系统的设计与实现，文章给出了系统的工作原理、系统结构、电路和软件~JgA-,；-k。关键词：水下船体；阴极保护；状态监测；嵌入式系统中图分类号：TP39，U672文献标识码：C文章编号：1001—8328(2

2、0O6)S1—0011—03Abstract：AnewtypeofshipunderwatercathodicprotectionvoltagemeasurementsystemforROVisputfor-ward．Thisarticledescribesthesystemsprincle，architecture，electriccircuitimplementandsoftwareimplement．Keywords：underwatershiphull；cathodicprotection；conditionmonitor；embeddedsystem一个差值，他们的换算关系为：E

3、银一氯化银=1概述E铜一硫酸铜+0．05V；银一氯化银参比电极携带方舰船因为船体腐蚀，壳板变薄，以致发生水线便、不易极化、性能稳定，是GB／T7387—1999规以下局部腐蚀穿孔而漏油、漏水，往往不到修理时定的水下电位测量参比电极，在现场测量中使用普间而被迫停航，提前安排修理的现象时有发生。不遍。仅花费大量人力、物力、财力，而且严重影响了舰船的在航率和战斗力。随着对以可靠性为中心的现代维修理论的重视和应用，海军的修理体制逐渐向基于状态的维修(CBM)方式转变。为了保护船体水下部位及其附体免受海水腐蚀，主要采用外加电流阴极保护法(iccPS)和牺牲阳极保护法。当图1船体电位测量方法示意图舰船

4、的阴极保护系统工作时，水下船体及其附体处ROV以其经济、安全、作业深度大，能在比于受保护状态，船体不会受到电化学腐蚀。为了及较恶劣的海况下从事作业等优点，部分替代了潜水时了解船体的情况，需要对舰船的阴极保护电位进员的水下工作，受到人们的广泛青睐，ROV水下行定期检测。水下机器人(ROV)携带仪器观察、无损检测技术在国外开始得到应用。对人有危险的测量和检查水下船体、附件，在发达国家已经得到场合，如水下射线探伤和大深度检测，ROV是一应用，成为水下检测技术发展的方向之一。个理想的平台。ROV检测技术为水下结构的检验提供了一种新的手段，进一步完善、丰富和发展了2系统工作原理水下无损检测技术。对水

5、下船体和其他钢质结构体的电位测量一般ROV只是一个水下平台，要完成水下检测修是用参比电极作为传感器(测量方法如图1所理等作业需要相应的工具和仪器来完成功能。ROV示)，常用的有银一氯化银参比电极和铜一硫酸铜完成水下保护电位测量需要将参比电极作为传感探参比电极，对于同一船体电位两种参比电极之间有头安装在ROV上，探头将电位信号传人电位测量作者简介：王小伟(1974-)，男，重庆市人，工程师，在读博士研究生，主要从事装备维修、嵌入式系统、计算机测控、水下检测研究；金牡丹(1977-)，女，浙江金华人，助理工程师，大学本科，主要从事舰船电子装备维修研究。维普资讯http://www.cqvip.

6、com2006年增刊中国修船第19卷仪器内，有仪器来完成电位的测量与数据处理。一个超低功耗的单片机、可靠性高、该系列将大量外围期间整合到片内，便于开发，是仪器以表处理3系统结构器的主流产品，因此我们选用了MSP430F149这款根据水下ROV检测需求，参考国外ROV水下单片机作为我们电位仪的CPU。MSP430F149是16检测系统结构，我们提出了ROV水下电位测量系位的体系结构，寄存器和常数发生器，可使统的总体结构。整个系统分为水下和水面两部分。MSP430实现了最大化的代码效率。水下测量部分是本测量系统的主要部分，包括电位信号的输入、信号调理、模数转换、单片机，数据传输模块组成。信号调

7、理模块主要是对输入的电位信号进行滤波，过滤掉噪声信号。模数转换是将输入的模拟信号转换成便于存储、处理和传输的数字信号。单片机主要是对数字进行滤波，将确定信号图3水下电位测量仪电路框图写入单片机存储器，并控制信号的传输。水面部由于检测的对象是水下船体阴极保护电压，而分，主要是接收水下传来的数据，控制数据的显该电压值在阴极保护系统正常工作时，电压在示、存储、打印，并具有一定的人工智能，能够根0．80～0．90V(相对于一Ag