1 km以浅多参量混合编帧式数据采集系统设计

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km级以浅水下多参量数据同步采集是海洋观测装置的关键技术,全海深海洋剖面仪子设备在越过1 km以浅海域释放的过程中,需要水下多参量信息的实时采集传输并存储.以FP GA为核心时序控制芯片,采用RS232、RS485数字接口实现对温度、盐度、深度、多轴姿态等数据的接收;采用双通道同步模数转换芯片ADS8353,设计实现2路湍流数据的同步采集.根据所接收的数字量信号和模数转换采集速率,设计了可变长度的混合帧传输结构,实现了多参量数据不同传输速率在数据实时传输和存储上的帧匹配.该设计电路和数据帧结构传输模式在实验初期应用于多参量海洋剖面仪的水库试验,实验结果表明,实时传输数据和存储回读数据无丟数,验证了设计的可靠性,能够广泛地应用于各种海洋环境监测和深海深资源探测的系统和建设中.
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基于RISC-V架构下的无剑SoC芯片平台设计与实现多自由度双轴跟踪电动云台控制器,从系统总体构造、核心模块设计、电机运动控制等方面展开介绍,利用九轴姿态测量传感器采集载体的姿态信息,采用实时开环/闭环模式控制57/42步进电机分别作方位和俯仰运动,实现全方位大空间中快速精确运转.原型系统实测结果表明,所提出的方案有效可行,能够控制电机协同工作实现快速随动定位.
特高压直流微安表通常无法直接读数,且容易因涌流冲击而受损.为此采用ZigBee技术设计了无线通讯网络,以实现微电流传感器与显示系统之间的通讯,并对经典的ZigBee算法进行了优化以提高无线网络的抗干扰能力;为提升在大涌流作用下的保护性能,分析了不同保护元件的特性,设计出两级过流保护取样电路.基于所设计的算法和电路研制出特高压直流微安表,在实验室进行了测试,测量精度达到0.1级;在特高压现场试验中测试了优化ZigBee算法和过流保护电路的效果,结果表明,在通讯距离较远且电磁环境复杂的条件下能够较可靠地传输数
为同时实现电潜泵井下供电以及数据传输的目的,采用一种基于电力线载波通信的井下仪器数据传输技术,以满足在不增添通信线路的情况下保证信号的高速传输.由于井内高温高压会对通信模块造成严重影响,因此传统的电力线通讯设备不易实现.经研究分析传输模块采用ST8500片上系统以减少外部电路,在物理层使用OFDM调制解调方式,传输层利用FEC编码技术.结果表明,系统能够实现井下4 km以内的数据传输,传输速率可达34.5 kbps,在油井及其他恶劣环境下误码率不高于10-4.
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为了解决传统水质检测仪器存在的检测效率低、检测参数少、二次污染、集成度低的问题,提出了一种基于嵌入式技术的双光谱水质多参数监测系统设计方法.采用紫外吸收光谱和荧光光谱相融合的方法对其水质进行检测.为了验证设计系统的可行性,用其检测总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH3-N)、高锰酸盐指数(CODMn)、水中油等参数,并与国标法进行对比,实验结果表明:该监测系统的性能和精度均符合设计标准.双光谱融合的水质多参数监测系统为多参数水质检测提供了技术支持,具有应用价值,为在线监测仪研究提出了一种新的设计思路.
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