SZF型海洋浮标测控系统设计+文献综述(2)
2.1 浮标系统结构简介 4
2.1.1 浮标传感器 4
2.1.2 浮标主机 5
2.1.3 浮标体 5
2.1.4 岸站部分 5
2.2 系统结构框图（图2.3） 7
2.3 浮标数据采集系统主要测量参数 7
2.3.1 海浪参数 7
2.3.2 气象参数 7
2.4 本章小结 8
3 数据采集系统硬件设计 9
3.1 硬件设计原则 9
3.1.1 经济合理 9
3.1.2 安全可靠 9
3.1.3 抗干扰能力 9
3.2 波浪数据采集系统 9
3.2.1 测量原理 10
3.2.2 波高倾斜一体化传感器 10
3.2.3 波高倾角数据采集系统组成 12
3.2.4 波高倾角数据在主板的处理 13
3.4 本章小结 13
4 无线数据传输系统设计 14
4.1 高频通讯 14
4.2 GSM通讯 15
4.2.1 GSM模块工作过程 15
4.2.2 命令格式 16
4.2.3 发送数据 16
4.3 本章小结 17
5 岸站监控和管理系统设计 18
5.1 需求分析 18
5.1.1 数据特性分析 18
5.1.2 安全特性分析 18
5.1.3 易扩展易文护性需求分析 19
5.2 系统设计 19
5.3 岸站实时监控子系统设计 21
5.3.1 需求分析 21
5.3.2 功能设计 22
5.4 本章小结 23
6 总结 24
参 考 文 献 25
致 谢 26
1 绪论
1.1 研究背景以及意义
海浪(ocean wave)是发生在海洋表面的一种波动现象。根据现代科学理论，海浪分为风浪、涌浪和近岸浪3种。风浪是指在风的直接作用下产生的水面波动，海面同时出现许多波高不同、周期不等的波浪，呈现出极其复杂的海面波动起伏状况;涌浪是在风停后海区内尚存的波浪，或传出风区以外的波浪，这种波浪外形比较规则、整齐，波面比较圆滑，波峰线长;近岸浪则是由外海的风浪或涌浪传到海岸附近，因受地形影响而改变性质的海浪。此外，风浪和涌浪同时出现时，还会形成混合浪。
海浪蕴藏着巨大的能量。据研究，若以世界大洋波浪平均波高1m、周期6s计算，全球海洋波能功率达7X1010kW之巨，估计其中可开发利用的能量有2.7x109kW。因此开发利用海洋能源是个很引人注意的问题。另一方面，海浪的巨大能量也往往构成对海上活动的严重威胁。据统计，在目前世界上的海难事故中，有70%是由狂风巨浪造成的。例如:1969 ~ 1982年之间就有15艘万吨级巨轮在太平洋西北部海域遭遇巨浪而沉没。近十几年来，随着海上油气开发迅速发展，海上作业平台日益增多，因风暴袭击，平均每年都要损失1~2座石油平台，都造成重大经济损失和人员伤亡。
中国，海岸线长达18000余公里，资源丰富，海洋研究历史悠久，曾以“海潮涨落依赖于月亮活动”及“某些海洋动物受月亮盈亏的影响”等醒世之论(见李约瑟《中国科学技术史》)，使人类对海洋的认识向科学迈进了一大步。自30年代新中国成立至今，中国海洋研究已自成体系。经过几代人的努力，中国海洋研究者为人类的海洋事业做出了杰出的贡献。尤其是近十年来，中国海洋科学研究取得了丰硕的成果:通过对外合作和自营勘探，中国人已在自己的海域发现并证实了16个油气田，在物理海洋学上建立了海洋环境数值预报模型，发现了棉兰老潜流，同时中国近海环流及潮余流研究也取得重要成果，如此等等，已达到国际领先水平。