szf型波浪浮标数据采集、处理和无线传输系统.pdf

1 SZF型波浪浮标数据采集、处理与无线传输系统学位论文完成日期:鱼厶,A-.活指导教师签字: 答辩委员会成员签字: ’^ 乡侠引卜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IIII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!垫遗直基丝壶墓缱别巨明鲍L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:蓟滢签字日期:跏年瑚乃日学位论文版权使用授权书本学位论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’’KI《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) 学位论文作者签名:弓趴盗导师签字:俺厅了签字日期:如l碑箩月谣日签字目期:29/护年,,月玩日 SZF型波浪浮标数据采集、处理与无线传输系统摘要地球上有广袤的面积被海洋所覆盖,蕴藏着丰富的能源和矿产资源。近年来, 对海洋环境的研究得到了越来越多的重视。海洋监测是认识海洋、研究海洋、开发利用海洋的基础。海洋监测的手段包括自动监测站、浮标系统、海床基测量系统、高频地波雷达海面环境控测系统、声相关测流技术等。在众多的海洋观测要素中,海浪是其中最重要最复杂的一种。海浪的测量仪器有多种,不同的测量仪器有不同的测量原理和适用范围。在所有的观测仪器中, 波浪方向浮标具有坚固耐用、可做长时间、连续无人值守的现场观测等不易取代的优点,所以得到了广泛应用。本文介绍了SZF型波浪方向浮标的系统结构、数据采集部分、数据处理部分以及无线数据传输部分。 SZF型浮标系统由浮标体、岸站接收机和上位机三部分组成。系统结构部分主要讲述了浮标系统的硬件组成、数据测量原理、测量功能以及测量指标及技术参数。数据采集部分主要讲述了数据采集的主要工作原理:单片机的选择、A/D 转换器的选择、传感器的工作原理以及U盘数据的读取。本系统中的传感器由波高倾斜传感器和方位传感器组成。数据处理部分主要介绍了特征值统计的原理和方法,同时给出了软件程序的实现方法。技术、C++的标准版库以及Matlab和VC++的混合编程等技术。无线数据传输部分讲述了常用的三种数据传输方法:高频数据传输方式、GSM短消息数据传输方式以及GPRS 基于口的数据传输方式。这三种工作方式因各自不同的特点而应用于不同的环境中。其中,本文详细介绍了第三种数传方式。 SZF型波浪方向浮标项目已经通过了国家863项目小组的评审,通过大量的实验室和海上现场试验表明,SZF型波浪方向浮标数据采集、处理和传输系统的各项指标都达到了设计要求,数据处理结果真实可靠,数据接收准确。关键词:SZF型波浪方向浮标;VC++;数据采集;数据处理;无线数据传输系统 Dataacquisition、processing andwirelesstransmissionsystems ofSZF wave buoy ABSTRACT Ocean covers a vast area of theEarthwith richenergy resources andmilleral resources·Recentyears,the research on marine environment hasbeenpaid more attention·TheOcean’S observation isfoundation oftheunderstanding oftheOCeanS, marine research,devdopment and utilization means ofmadne monitoring include auto-monitoring station、buoy system、seabed-based measuring system、HF ground wave radarcontrollingsystem on sea surfaceenvironment、 currenttechnology orrelation and SO on. Wave isthemost important plex one among allelements ofthe ocean