基于观测网的海底动力环境监测软件系统的设计与实现
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 0 前言 | 第13-19页 |
| 0.1 海洋监测技术发展 | 第13-14页 |
| 0.2 海底动力环境资源概述 | 第14-15页 |
| 0.3 国外海底动力环境监测系统状况 | 第15-16页 |
| 0.4 国内海底动力环境监测系统状况 | 第16-17页 |
| 0.5 论文的主要内容与布局 | 第17-19页 |
| 1 海底动力环境监测系统整体设计 | 第19-33页 |
| 1.1 课题背景介绍 | 第19-20页 |
| 1.2 前期研究基础 | 第20-21页 |
| 1.3 系统整体架构方案 | 第21-24页 |
| 1.3.1 系统硬件平台设计 | 第23-24页 |
| 1.3.2 系统软件平台设计 | 第24页 |
| 1.4 海洋科学仪器 | 第24-32页 |
| 1.4.1 声学多普勒流速剖面仪 | 第25-27页 |
| 1.4.2 声学多普勒流速仪 | 第27-28页 |
| 1.4.3 进口温盐深仪 | 第28-29页 |
| 1.4.4 国产温盐深仪 | 第29-30页 |
| 1.4.5 压力传感器 | 第30-31页 |
| 1.4.6 声学Modem单元 | 第31-32页 |
| 1.4.7 原位微颗粒流速仪 | 第32页 |
| 1.5 本章小结 | 第32-33页 |
| 2 能源管理与通信子系统设计 | 第33-41页 |
| 2.1 系统整体设计 | 第33-34页 |
| 2.2 相关硬件基础 | 第34-36页 |
| 2.2.1 电源管理部分 | 第35-36页 |
| 2.2.2 协议转换部分 | 第36页 |
| 2.3 系统软件设计 | 第36-40页 |
| 2.3.1 软件工作流程 | 第36-37页 |
| 2.3.2 传感器电源管理 | 第37-38页 |
| 2.3.3 传感器数据采集 | 第38-39页 |
| 2.3.4 传感器状态监控 | 第39-40页 |
| 2.4 系统可靠性设计 | 第40页 |
| 2.4.1 软件可靠性设计 | 第40页 |
| 2.5 本章小结 | 第40-41页 |
| 3 数据采集与控制子系统设计 | 第41-65页 |
| 3.1 相关硬件基础 | 第41-43页 |
| 3.1.1 Socket CAN原理 | 第41-43页 |
| 3.2 嵌入式Linux系统环境 | 第43-51页 |
| 3.2.1 引导加载程序移植 | 第43-45页 |
| 3.2.2 嵌入式Linux内核裁剪 | 第45-48页 |
| 3.2.3 根文件系统设计 | 第48-51页 |
| 3.3 应用程序开发环境 | 第51-56页 |
| 3.3.1 搭建交叉编译工具 | 第51-52页 |
| 3.3.2 配置网络调试服务 | 第52-54页 |
| 3.3.3 移植开源开发软件 | 第54-56页 |
| 3.4 应用程序设计开发 | 第56-61页 |
| 3.4.1 日志记录线程 | 第56-57页 |
| 3.4.2 命令控制线程 | 第57-58页 |
| 3.4.3 数据采集线程 | 第58-59页 |
| 3.4.4 数据上传线程 | 第59-60页 |
| 3.4.5 系统监控线程 | 第60-61页 |
| 3.4.6 冗余备份线程 | 第61页 |
| 3.5 系统可靠性设计 | 第61-62页 |
| 3.5.1 软件可靠性设计 | 第61-62页 |
| 3.6 系统脚本设计 | 第62-64页 |
| 3.6.1 SD卡自动挂载 | 第62页 |
| 3.6.2 TCP/IP网络自动配置 | 第62-63页 |
| 3.6.3 Socket CAN自动设置 | 第63页 |
| 3.6.4 程序自启动运行 | 第63-64页 |
| 3.7 本章小结 | 第64-65页 |
| 4 岸基监测与反馈子系统设计 | 第65-79页 |
| 4.1 以太网络通道模块 | 第65-67页 |
| 4.1.1 与海底观测平台网络连接 | 第66页 |
| 4.1.2 与数据管理系统网络连接 | 第66-67页 |
| 4.1.3 与故障诊断管理系统网络连接 | 第67页 |
| 4.2 声学网关通道模块 | 第67-68页 |
| 4.3 传感器能源管理模块 | 第68-69页 |
| 4.3.1 岸基主次级接驳盒 | 第69页 |
| 4.4 传感器模式管理模块 | 第69-71页 |
| 4.4.1 典型模式 | 第70页 |
| 4.4.2 自定义模式 | 第70-71页 |
| 4.5 数据管理系统模块 | 第71-74页 |
| 4.5.1 岸基数据管理系统 | 第72-74页 |
| 4.6 故障诊断管理系统模块 | 第74-76页 |
| 4.6.1 岸基故障诊断管理系统 | 第75-76页 |
| 4.7 软件优化设计 | 第76-78页 |
| 4.7.1 软件整体优化设计 | 第76-77页 |
| 4.7.2 数据展示优化设计 | 第77-78页 |
| 4.8 本章小结 | 第78-79页 |
| 5 实验验证测试 | 第79-89页 |
| 5.1 系统整体组装 | 第79-81页 |
| 5.1.1 系统控制舱 | 第79-80页 |
| 5.1.2 平台框架 | 第80-81页 |
| 5.2 实验室简单环境实验 | 第81-82页 |
| 5.3 外部环境实验 | 第82页 |
| 5.4 系统联调实验 | 第82-86页 |
| 5.4.1 与主次接驳盒联调测试 | 第82-83页 |
| 5.4.2 与原位微颗粒流速仪联调测试 | 第83-84页 |
| 5.4.3 与全系统陆上联调测试 | 第84-86页 |
| 5.5 传感器数据分析 | 第86-88页 |
| 5.5.1 CTD与压力数据分析 | 第86-87页 |
| 5.5.2 ADV数据分析 | 第87页 |
| 5.5.3 ADCP数据分析 | 第87-88页 |
| 5.6 本章小结 | 第88-89页 |
| 6 课题总结与展望 | 第89-92页 |
| 6.1 课题总结 | 第89-90页 |
| 6.2 课题展望 | 第90-92页 |
| 6.2.1 数据校验与防碰撞 | 第90-91页 |
| 6.2.2 断网数据完整续传 | 第91页 |
| 6.2.3 传感器软件模块化 | 第91-92页 |
| 参考文献 | 第92-94页 |
| 致谢 | 第94-95页 |
| 发表的学术论文 | 第95页 |
