一种船载渔用渔场环境信息现场自动监测系统的设计与实现

论文题目: 一种船载渔用渔场环境信息现场自动监测系统的设计与实现

论文类型: 硕士论文

论文专业: 通信与信息系统

作者: 贾军

导师: 张友纯

关键词: 海洋监测,渔场信息监测系统,传感器,短波通信

文献来源: 中国地质大学

发表年度: 2005

论文摘要: 二十一世纪是海洋的世纪，开发海洋资源、发展海洋经济已成为我国国民经济的重要支柱，但是我国目前的远洋渔业由于受经济实力和整体技术水平的制约，整体发展水平与世界远洋渔业发达国家和地区存在很大差距，我国还没有专门的技术部门为远洋渔业生产提供生产信息服务，因此国家863计划制定了海洋领域818-11-01课题“北太平洋鱿鱼渔场信息应用服务系统及示范试验”，它是根据目前我国远洋渔业管理、渔船装备的现状和通信技术的发展趋势，应用卫星遥感技术、现代移动通信技术、地理信息系统技术、人工智能技术等当代高新技术，以北太平洋鱿鱼渔场相关海域为示范海区，建立分布式远洋渔业信息服务基地。 本文是“北太平洋鱿鱼渔场信息应用服务系统及示范试验”的子课题，完成了“船载渔用渔场环境信息现场自动监测系统”的设计与实现，主要任务包括现场数据自动采集系统和通信系统的硬件设计与软件开发。本文通过单片机技术、传感器技术、卫星和短波数字通信技术和信号检测与处理等技术在船载渔用渔场环境信息现场自动监测系统中应用，实现了北太平洋作业渔场的温度、盐度等海洋环境信息以及海洋捕捞渔船的渔捞日志(船位、渔获量等)信息的数据自动采集，以及监测船与信息转发船、监测船与岸上信息服务基地的数据传输功能。本文从硬件和软件两个方面阐述了系统的设计方法，主要工作包括： 1．在充分理解海洋监测技术原理的基础上，根据船载渔用渔场环境信息现场自动监测系统的功能要求，规划并论证中央控制系统的整体设计方案。其中详细介绍了设计中所要解决的关键问题和设计方案原理。 2．采用以单片机AT89S52为中央控制器的硬件电路的整体设计方案，绘制系统原理图和PCB图。详细论述了各功能模块电路的器件选型与设计思想，并给予了具体实现。其中重点介绍了传感器电路、存储电路、海事卫星终端和无线调制解调器串行通信接口电路的设计与实现，最后考虑实际渔船工作环境的恶劣性，对系统硬件抗干扰设计进行了介绍。 3．对系统最重要的两个部分之一——温度测量设计进行了详细的介绍，设计了利用高精度的串行A／D转换器AD7713和铂热电阻传感器相配合的温度测量方案，成功解决了在渔船恶劣的工作环境条件下，海水实时温度测量系统精度不高和可靠性不好的问题。重点

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 本课题的来源

1.2 本课题的提出背景

1.3 海洋监测技术的意义

1.3.1 海洋监测高技术是海洋资源开发的技术支撑

1.3.2 保护海洋环境急需海洋监测高技术的支持

1.3.3 维护海洋权益需要准确可靠的海洋信息

1.3.4 与国际GOOS计划接轨需要海洋监测高技术

1.3.5 发展海洋监测高技术可以形成海洋高技术产业

1.4 本课题的研究目的

1.5 国内外技术现状

1.5.1 远洋渔业数据自动采集、处理监控技术研究

1.5.2 现代通信技术研究

1.6 本课题的重要意义

1.7 本文研究的主要内容和目标

1.7.1 论文的主要内容

1.7.2 论文的安排

第二章 渔场信息监测系统整体设计方案

2.1 系统的工作原理

2.2 渔场信息监测系统的功能描述

2.3 海洋监测系统特殊的设计要求

2.4 渔场信息监测系统设计方案

2.4.1 渔场信息监测系统设计的关键问题

2.4.2 渔场信息监测系统设计原理图

第三章 渔场信息监测系统硬件电路设计

3.1 ATMEL公司AT89S52芯片介绍

3.1.1 AT89S52芯片的主要特点

3.1.2 AT89S52芯片的管脚封装及引脚定义

3.1.3 AT89S52芯片的ISP编程方式

3.2 渔场信息监测系统硬件电路设计

3.2.1 中央处理器电路的设计

3.2.2 存储电路的设计

3.2.3 温度传感器的选择

3.2.4 A/D转换电路的设计

3.2.5 盐度传感器接口电路设计

3.2.6 海事卫星终端和无线调制解调器接口电路设计

3.2.7 串行I/O口扩展电路设计

3.2.8 键盘及显示接口电路的设计

3.2.9 系统的电源设计

3.2.10 复位和报警电路的设计

3.2.11 短波电台与无线调制解调器的电缆连接

3.3 硬件设计中考虑的几个关键问题

3.3.1 硬件抗干扰设计

3.3.2 传感器和海事卫星终端的现场安装

第四章 渔场信息监测系统温度测量设计

4.1 温度测量设计方案

4.1.1 A/D转换器和传感器的选型

4.1.2 四线法测阻原理

4.2 AD7713使用说明

4.2.1 芯片说明

4.2.2 设计中使用的管脚说明

4.2.3 工作时序说明

4.3 AD7713在设计中的应用

4.4 软件流程图

4.5 温度测量数据转换

4.6 设计中遇到的问题及解决

第五章 渔场信息监测系统海事卫星和短波通信设计

5.1 海事卫星通信设计

5.1.1 INMARSAT-C海事卫星通信系统简介

5.1.2 海事卫星终端TT3026 L/M硬件接口电路设计

5.1.3 TT3026L/M通信软件设计

5.2 短波通信设计

5.2.1 短波通信设计方案

5.2.2 硬件接口电路设计

5.2.3 短波通信软件设计

5.2.4 通信测试及协议改进

第六章 渔场信息监测系统软件设计

6.1 开发语言及工具简介

6.1.1 C51语言

6.1.2 Keil开发工具

6.2 软件程序设计

6.2.1 主程序的设计

6.2.2 主要子程序的设计

6.3 程序中包含的算法的运用与实现

6.3.1 邮件数据压缩和加、解密算法

6.3.2 快速 CRC校验算法

6.4 软件抗干扰设计

第七章 总结和展望

7.1 全文总结

7.2 未来展望

致谢

参考文献

附录

发布时间: 2007-01-12

参考文献

• [1].水环境PH值远程自动监测系统的设计与实现[D]. 郝爱福.中国科学院大学(中国科学院工程管理与信息技术学院)2017
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• [3].长途驾驶考试自动监测系统的设计与实现[D]. 杨龙刚.华南理工大学2013
• [4].无值守水位雨量自动监测系统研究[D]. 陈丽红.武汉理工大学2006
• [5].采用CC2430核心处理器的人体生命体征自动监测系统的设计与研究[D]. 樊丹.成都理工大学2014
• [6].基于RFID和ARM嵌入式技术的猪行为自动监测系统设计[D]. 钟芳葵.江苏大学2010
• [7].基于STM32F103的涵洞积水自动监测系统设计与实现[D]. 张宁.聊城大学2017
• [8].水情自动监测系统的设计与实现[D]. 高向革.山东科技大学2011
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• [6].海洋环境在线监测与实时信息发布系统的研究[D]. 于志强.山东大学2007
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• [9].基于嵌入式技术的海洋环境在线监测系统的设计与实现[D]. 孙汝鹏.山东大学2006
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