海底动力环境监测系统的设计与实现

《海底动力环境监测系统的设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、谨以此论广海底动力环境监测系统的设计与实现学位论文完成日期：型!!：生：!』指导教师签字：答辩委员会成员签字：独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得(洼!垫遗直基丝霞墨挂型直盟的!奎拦亘窒2或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：竺嗍列州夥日学位论文版权使用授权书本学位论

2、文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，并同意以下事项：1、学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。2、学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权清华大学“中国学术期刊(光盘版)电子杂志社”用于出版和编入CNⅪ《中国知识资源总库》，授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者躲家恕彦＼导师签字：李钉乏签字吼冲午，

3、月7日撕物噼夸月叮日海底动力环境监测系统的设计与实现摘要占地球面积50％的深海海底以其广阔的空间、丰富的资源和特殊的政治地位日益成为世界各国关注的战略区域。海洋动力环境数据包括温度、盐度、密度、溶解氧、波浪、海流(含潮流)和水位等因素，在研究海底运动中的重要性不言而喻。而我国在海底动力环境监测技术方面还处于空白状态，本文以三星公司的$3C2440为控制核心，集成深海仪器、电源分配系统、嵌入式智能采集控制系统及外围电路，实现海底动力环境数据的实时采集、实时传输、应急存储等。论文首先介绍了海底监测技术的国内外发展状况

4、，说明我国海底监测的重要性和迫切性，并基于海底环境的特殊性，提出了海底原位动力环境监测系统的解决方案。其次，详细论述了海底动力环境监测系统的具体组成。硬件部分介绍了嵌入式系统硬件电路的组成、电源分配板电路的组成、接口板电路的组成、海洋仪器的各种性能参数及操作方法，并给出了关键电路的原理图、PCB图、实物图；然后介绍了嵌入式系统软件平台的搭建，包括引导程序U—boot的移植、内核Linux2．4．20的移植与裁剪以及根文件系统的移植；详细介绍了应用程序的编写，应用程序使用嵌入式C编写，并使用多线程技术来改善程序的结

5、构和提高程序的效率。程序中共有4个线程：主线程、发送线程、接收线程、监视线程。主线程接收并执行上位机的命令，智能的管理海洋仪器。接收线程与发送线程采用生产者．消费者模型，接收线程将数据实时的写入数据缓冲区，发送线程将缓冲区的数据按照预定的通信协议实时的发送到岸上基站，当多次发送失败时，发送线程将数据暂存到SD卡中。监视线程负责监视电压和系统工作温度，保证系统稳定运行。最后给出了海底动力环境监测系统的实物图、联合实验的实物图、实验室环境下监测数据的曲线图。设计中使用系统集成的方法来解决海底动力环境数据的采集与传输，

6、但随着我国海洋研究实力的提高，对海底传感器的数量、采集系统的能源消耗、自容容量、与传感器的通信方式都会提出新的要求。论文基于上述几个问题对全文工作进行了展望，提出了进一步改进的方向。关键词：海底动力环境；嵌入式系统；ARM；多线程IIDesignandImplementationofSea—bedDynamicEnvironmentalMonitoringSystemAbstractAccountedfor50％oftheearth’ssurface，thede印seabedwithitsvastspace，ab

7、undantresourcesandthespecialpoliticalstatusofcountriesintheworldhasincreasinglybecomeastrategicfocusarea．Oceandynamicenvironmentdataincludingwatertemperature，salinity,density,dissolvedoxygen,wave，oceancurrents(includingtrend)andthewaterlevelandotherfactors，it

8、isveryimportantinthestudyofseabed．InChina,theseabeddynamicenvironmentalmonitoringtechnologyisstillinablankstate，thispaperbasedonthis，weuseSamsung’S$3C2440弱thecontrolofthecore，integratedde