浮标电子与通讯体例研造
跟着卫星通信、卫星遥感、水声遥测以及数据搀杂等本领的连续开展与成熟,海洋情况监测已进入从空间、沿岸、水面及水下对海洋情况实行立体监测的时期。海洋浮标是一种当代化的海洋观测措施。
它拥有全天候、全天时坚固牢靠地收罗海洋情况原料的材干,并能告竣数据的自愿搜罗、自愿标示和自愿发送。海洋浮标与卫星、飞机、考查船、潜水器及声波探测装备沿途,构成了当代海洋情况主体监测体系,为探测海洋的微妙,立下了不朽勋绩。
海洋浮标,日常分为水上和水下两一面,水上一面装有多种形象因素传感器,分手丈量风速、风向、气温、气压和温度等形象因素;水下一面有多种水文因素传感器以及海洋情况化学参数丈量传感器,分手丈量海浪、海流、潮位、海温、盐度、pH值、叶绿素、养分盐、浊度等。
种种传感器将搜罗到的信号,通过仪器自愿执掌,由发射机依时发出。地面接管站将收到的信号经历执掌后,就获得了人们所必要的原料。通过对这些原料的操纵,会给人们的出产和生计带来极大的便当。如了解了海流流向,帆海时便尽或者顺流而行;了解了风暴区域,帆海时则可避开绕行;了解了潮位的卓殊升高,便可实时防护突发事变。
海洋原料浮标的及时数据传输体系是浮标的紧急构成一面。从我国开头研造海洋原料浮标此后,及时数据传输体系先后采用过多种数据通信形式,包含短波通信、INMARSAT2C 卫星通信以及GPRS/CDMA 通信等。种种通信形式各有益处和局部性,短波通信抗作对材干差,误码率高,数据接管率低; INMARSAT2C卫星通信牢靠性高,数据接管率达95 %以上,但通信用度较高,不适合大数据量传输; GPRS/CDMA 通信用度较低,但通信信号受到浮标到岸边隔断的节造。咱们依照浮标体系数据传输的本领央求,采用铱星数据通信传输大数据量的及时原料。
本文第1节先容体系构成。第2节给出电子体系具体安排。第3节给出通讯体系安排。第4节给出统造体系软件安排。第5节得出结论。
本文安排的浮标电子通讯体系是海洋定点笔直剖面监控体系的子体系。全体监控体系还包含水下数据搜罗子体系。浮标电子通讯体系的主题一面是基于ARM的嵌入式执掌器和L inux操作体系的水下数据执掌和统造体系。浮标体系依照已定的合同,接管到电磁耦合模块传过来的数据,并存储正在大容量存储器中。琢磨到假如用有线通讯形式,则因为通讯隔断连续转折会导致传输线途安排穷困、通讯的牢靠性都难以保护。而电磁耦合通讯恰是诈骗电磁感想道理来传输数据的,它的安排电途大略牢靠,体积幼,本钱低,可能告竣正在水下的近隔断无线是全体监测统造体系任务流程图,电磁耦合模块包含接管和发送两一面。
海浪能通过锚缆传达转化为笔直剖面丈量体系水下主体一面(幼浮力浮球)下行的动能。体系将宽裕诈骗大、幼浮球的浮力惯性告竣抽缆(相当于水下主体一面的下行)效力,当需上行时,只需打*阀。正在仰赖幼浮球浮力上行历程中搜罗各情况参数变量。
全体一次数据搜罗、存储,送到水上通信平台,最终海洋情况数据送到监测平台周期为24 h,也便是每隔24 h搜罗各剖面情况量。笔直剖面观测深度为300 m。全体体系爱护周期约为三个月一次。
正在全体丈量体系中,统造体系是主题单位。水下监测数据搜罗平台的统造块正在仪器仓内。它担负领导和和洽体系各一面任务状况。包含统造海洋各剖面数据的搜罗、存储、数据执掌、传输等。本文刻画的水上通信平台的统造一面紧要接管电磁耦合模块传过来的各个搜罗量,以及获取浮标电压值和浮标神态等消息,然后通过铱星卫星发送给监控核心。
浮标电子与通讯体系采用太阳能电池和蓄电池组合供电。平台的主体是浮标一面。为进步牢靠性,有的浮标采用两个独立的供电体系,每个人系都有蓄电池和太阳能电池板,都能为全体浮标供电。这种备份尽量不是必须的,但它进步了浮标的牢靠性品级。
浮标统造体系的CPU采用AT91SAM9260,一起串口递次接管电磁耦合发送模块传过来的各个传感器的搜罗数据,并存储正在SD大容量存储卡中(如图2。
