Многоканальный комплекс для разработки новых океанологических измерительных каналов

• Автор: Оленин, Антон Леонидович
• Шифр специальности: 25.00.28
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Структура информационно-измерительного комплекса, интегрирующего в своем составе традиционные и вновь создаваемые измерительные каналы
1.1 Измерительные каналы океанологических параметров - основные технические средства контактных методов мониторинга океана
1.1.1 Стандартные гидрофизические каналы
1.1.2 Дополнительные океанологические измерительные каналы
1.1.3 Новые оптические измерительные каналы
1.2 Современные зондирующие информационно-измерительные комплексы

1.3 Структура информационно-измерительного комплекса
1.4 Модуль управления, сбора и обработки данных
1.5 Макет модуля управления, сбора и обработки данных
1.6 Экспериментальные исследования макета модуля управления
1.7 Выводы по главе
Глава 2. Разработка измерительного канала показателя ослабления направленного света в морской воде
2.1 Теоретические основы измерений
2.2 Обзор существующих измерителей показателя ослабления
2.3 Разработка оптико-электронной схемы и механической конструкции измерительного канала
2.4 Функциональная схема электроники канала
2.5 Юстировка оптической схемы измерительного канала. Методика юстировки параллельности внешних поверхностей иллюминаторов
2.6 Настройка электроники измерительного канала
2.7 Лабораторные испытания канала

2.8 Калибровка и предварительная метрологическая аттестация
канала
2.9 Измерения в воде
2.10 Выводы по главе
Глава 3 Разработка технических требований по передаче данных от измерительных каналов идентификации частиц взвеси и акусто-оптического спектроанализатора
3.1 Исследование измерительного канала идентификации частиц взвеси в морской воде
3.2 Разработка стенда для исследования возможностей акусто-оптического спектроанализатора для анализа химического состава морской воды
3.3 Выводы по главе
Глава 4. Экспериментальные исследования гидролого-оптико-химического комплекса
4.1 Описание экспериментального комплекса
4.1.1 Экспериментальное погружаемое устройство
4.1.2 Модуль управления, сбора и обработки данных
4.1.3 Структура массива выходных данных многоканального
комплекса
4.1.4 Алгоритм опроса центральным контроллером нормализующих контроллеров
4.1.5 Унифицированная строка измерительного параметра
4.1.6 Измерительный канал показателя ослабления
направленного света
4.1.7 CTD-зонд miniCTD (Valeport Inc., UK)
4.1.8 Измерительный канал концентрации растворенного кислорода Oxygéné Optode 4330F (Aanderaa Data Instruments, Nor.)
4.1.9 Измерительный канал избыточного гидростатического давления ДД3502М

4.1.10 Регистрация текущего времени
4.1.11 Формат массива текущей измерительной информации, отправляемого из центрального контроллера (АУЮ2иСЗ) через ОБЬ-модем в судовой блок
4.1.12 Грузонесущий гибкий кабель
4.1.13 Судовой блок
4.1.14 Источник питания
4.1.15 Переносной персональный компьютер
4.2 Натурные испытания экспериментального комплекса
4.2.1 Экспериментальная установка
4.2.2 Ход выполнения испытаний и результаты
4.3 Выводы по главе
Заключение
Список литературы

Первая основная задача модуля управления, сбора и обработки данных это организация сбора данных с различных по своим протоколам обмена традиционных измерительных каналов. С точки зрения пользователя, идеальное погружаемое устройство комплекса это набор измерительных каналов, информация от которых равномерно и с привязкой к единой шкале времени поступает в компьютер оператора для наблюдения и регистрации. То, что разные каналы имеют разные скорости выдачи информации и различные протоколы обмена не должно осложнять работу с комплексом. Для этого в модуле управления организован квазиодновременный опрос измерительных каналов. Для организации такого опроса в состав модуля введены промежуточные информационные блоки между центральным контроллером и измерительными каналами. Назовем эти модули нормализующими контролерами. Каждый такой нормализующий контроллер выполняет алгоритм управления и приёма данных измерительного канала. Алгоритм работы каждого нормализующего контроллера соответствует протоколу информационного обмена с соответствующим измерительным каналом. Измерительная информация канала записывается в ячейки оперативной памяти нормализующего контроллера и может быть передана в центральный контроллер по его запросу. Таким образом, каждый измерительный канал опрашивается по своему протоколу обмена, асинхронно с другими каналами. Центральный контроллер опрашивает ячейки оперативной памяти нормализующих контроллеров с некоторой равномерной частотой, принимает измерительные данные и записывает их в специальный массив в своей оперативной памяти. Этот массив содержит текущие измерительные данные со всех подключенных каналов плюс текущее время от встроенных часов центрального контроллера. После каждого цикла опроса данный массив передается через кабельную линию на судовую систему управления комплексом. Кроме того, по командам оператора, поступающим через кабельную линию, центральный контроллер может менять режимы опроса