海洋蕴藏着巨量尚未认知和仍待开发的资源,而海洋资源的开发和利用的前提是对海洋环境有足够的了解与认知。通过海洋探测设备组建的海底原位环境探测网可采集到获取海底物理、生物、化学、地质等探测数据,数据可以用于研究海底地质构造、海洋污染情况以及进行能源勘探工作。海底探测网系统包括定点、连续采集的硬件设备和一套与之匹配的稳定高效的软件控制系统,控制软件集系统配置、探测设备的投放和回收控制、自容式数据采集、数据存储与分析功能于一体。主控软件是海底原位环境探测系统研制的子课题,也是重要组成部分,根据系统总体功能需求实现高精度的探测工作的主体控制系统。为了解决对探测设备作业的管理控制、数据读取等问题,本文设计研发了基于Qt开发框架平台上的海底原位环境探测系统的主控软件,它是探测系统的控制中心。该软件功能强大,不仅能够对整个探测系统进行整体流程控制,还实现了网络数据传输、探测节点信息显示、工作状态监控、系统配置以及数据管理等功能,对海底原位环境的探测工作担任极其重要的角色。本文首先明确主控软件的设计需求,确定主控软件的总体结构以及各个功能模块的设计方案;明确系统的网络拓扑结构,设计通络通信协议;通过编码实现并对系统进行测试验证。在设计实现的过程中,针对一些传统处理方案中存在缺陷的情况进行优化整改。首先针对该探测系统中涉及的探测设备多,采集数据量大且数据类型多的情况,考虑到使用单线程处理速度滞后,本文采用横向和纵向双向并行处理,提高数据采集的速度和处理器的工作效率。其次对于实现大量探测设备信息的高效管理和控制,采用Hash表的存储方法,利用Hash存储的特点提高大量节点信息的查找和匹配速度。对于大量探测设备信息存储和其相应接驳设备槽口位置的可视化显示,传统使用坐标批量定位的方案在对特定的硬件设备进行管理控制时过于繁琐。本文使用图形视图框架,将每个设备节点构建成一个图形项,再将其添加到场景中进行统一管理,方便对每个设备的单独作业或对场景下所有设备的统一作业。本文实现的主控软件满足了海底原位环境探测系统对管理控制软件的功能需求和性能需求,其作为整个系统的参数配置、信息管理、采集控制、数据处理等功能的控制中心,为海底环境探测工作提供了有力保障。