基于Lab VIEW的分体自升式平台水下对接监测系统研制
基于LabWindows／CVI开发的深水探测器自动检测系统
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基于Lab VIEW的《自动控制原理》教学平台设计与实现
立、 控制 系统 的时域分析、 根轨迹 分析 以及频域分析 。本平 台操 作灵活 ， 易于扩展 ， 于《自动控 制原理》 用 的课 堂教 学， 使教 学更加形 象直观 ， 也能够加 深学生学习的感性认识 和兴趣 。
关键词 ： 自动控制原理 ； 学平台； 教 时域分析 ； 根轨迹 中图分类号 ：Ｎ ｌ． Ｔ ９ １７ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ：０ ９—３０ （０ ２ ０ １０ ９７ ２ １ ）８—０２ ０ ９ ３— ３
２ １ 系统 时域分 析 ．
在控制 工程 中 ， 阶 系统 比较 常见 。典 型二 阶系统 结构 系统 闭环传 递 函数为 二
Ｇ（ ） ｓ Ｏ ］ ． ｌ ｎ （） １
式 中 ８称 为阻尼 系数 或阻尼 比 ， 为无 阻 尼 自然 频 率 ， 者 为 二 阶系 统 的两 个 特征 参 数 。例 如我 们 想 ∞ 二
Ｏ 引 言
如今 ， 大多数 高等 院校 的教学 中 ， 统 的多媒体 教学 方 式 已经 不能 满 足 日益 更新 的教学 内容 ， 在 传 尤其 是 在 工程类 专业 学科 方面 。单一 的文字 、 图片教学 只能 对课 程 内容 进行 字面 上 的解 释 ， 而不能 对课程 的内涵进 行 很好 的诠 释 ， 因此 我们 迫切需 要一 种新 的多媒 体方 式 ， 使其 能 够在 教学 中大量 应用 … 。美 国 Ｎ 公 司开 并 Ｉ
模块。
考 虑到 平 台用 于 教 学 ， 因此 采 用 Ｌｂ ＩＷ 提 供 的树 形 结构 和 选项 卡 模 块 ， ａＶＥ 将所 有 子 Ｖ 程 序 模 块 参 照 Ｉ 《 自动 控制 原 理》 程 的顺 序 排列 ， 成二 级 目录 ， 按 照此 顺序 将 子 Ｖ 程 序 与选 项板 控件 链 接在 一起 ， 课 形 再 Ｉ 最 后 通过 创建 选项板 属性 节点 ， 将树 形结 构和选 项板 绑定 在一起 ， 合实现 鼠标 点击 目录 即出现 相应 内容 的功 联
《2024年基于LabWindows-CVI的便携式热车试验台测控系统设计与开发》范文
《基于LabWindows-CVI的便携式热车试验台测控系统设计与开发》篇一基于LabWindows-CVI的便携式热车试验台测控系统设计与开发一、引言随着汽车工业的快速发展，汽车零部件的测试与研发变得越来越重要。
其中，热车试验是汽车零部件研发过程中的重要环节。
为了满足高效、精确的测试需求，本文提出了一种基于LabWindows/CVI的便携式热车试验台测控系统设计与开发方案。
该系统可实现对汽车零部件在高温环境下的性能测试，具有便携、高效、精确的特点。
二、系统设计1. 硬件设计本系统硬件部分主要包括试验台主体、传感器、数据采集卡等。
试验台主体采用高强度铝合金材料，具有轻便、耐用的特点。
传感器部分包括温度传感器、压力传感器等，用于实时监测汽车零部件的工作状态。
数据采集卡采用高性能芯片，可实现高速、高精度的数据采集与传输。
2. 软件设计软件部分采用LabWindows/CVI开发环境，通过编写程序实现对试验台的控制与数据的处理。
主要功能包括数据采集、数据处理、结果输出等。
在数据采集方面，通过与数据采集卡通信，实时获取传感器数据。
在数据处理方面，通过编写算法对数据进行处理与分析，得出汽车零部件的性能参数。
在结果输出方面，可将测试结果以图表或报告的形式输出，方便用户查看与分析。
三、系统功能1. 试验台控制本系统可实现对试验台的控制，包括加热、冷却、风速控制等。
通过编写程序，可实现自动控制，提高测试效率。
2. 数据采集与处理本系统可实时采集传感器数据，通过编写算法对数据进行处理与分析，得出汽车零部件的性能参数。
同时，可对数据进行存储与查询，方便用户对历史数据进行查看与分析。
3. 结果输出本系统可将测试结果以图表或报告的形式输出，方便用户查看与分析。
同时，可通过USB接口将测试结果导出至计算机或其他设备中。
四、系统实现1. 编程语言与开发环境本系统采用C语言进行编程，使用LabWindows/CVI开发环境进行开发。
《2024年基于LabWindows-CVI的便携式热车试验台测控系统设计与开发》范文
《基于LabWindows-CVI的便携式热车试验台测控系统设计与开发》篇一基于LabWindows-CVI的便携式热车试验台测控系统设计与开发一、引言随着汽车行业的迅猛发展，汽车发动机热车试验的准确性、稳定性和便携性成为重要关注点。
本设计主要探讨基于LabWindows/CVI（一款图形化开发平台）的便携式热车试验台测控系统的设计与开发，该系统具备智能化控制、精确的数据测量与记录以及灵活的携带特性，适用于汽车零部件制造企业以及各类实验室使用。
二、系统设计概述（一）系统需求分析设计一套针对热车试验台的测控系统，需求包含精确控制测试条件、高效收集实验数据、即时进行结果反馈及报警等功能。
系统需要支持数据的自动存储、实时监测与反馈控制。
同时，要满足设备的便携性，能够满足在各类场地及实验室中的快速安装和运行。
（二）设计原则系统设计应遵循以下原则：稳定可靠、功能完善、操作简便、可扩展性强和高度集成。
同时，应注重系统的实时性、可维护性和可移植性。
三、硬件设计（一）硬件组成硬件部分主要包括传感器模块、控制模块、执行模块和电源模块等。
传感器模块负责实时监测发动机的各项参数；控制模块是整个系统的核心，负责处理数据并控制执行模块；执行模块则负责根据控制模块的指令执行操作；电源模块为整个系统提供稳定的电力支持。
（二）硬件接口设计系统采用模块化设计，各模块之间通过标准接口进行连接，方便后期的维护和升级。
此外，为确保数据传输的稳定性和实时性，所有传感器均采用高速数据线进行连接。
四、软件设计（一）软件架构设计软件采用LabWindows/CVI作为开发平台，使用其强大的图形化界面开发功能，使操作更加直观便捷。
软件架构分为用户界面层、数据处理层和控制执行层。
用户界面层负责与用户进行交互；数据处理层负责数据的处理和存储；控制执行层则负责根据处理后的数据发送控制指令。
（二）软件开发流程软件开发流程包括需求分析、系统设计、编码实现、测试与调试等环节。
基于LabVIEW的液位测试处理系统设计【毕业作品】
BI YE SHE JI（20 届）基于LabVIEW的液位测试处理系统设计所在学院专业班级自动化学生姓名学号指导教师职称完成日期年月摘要虚拟仪器技术是当代计算机系统和仪器系统相结合的产物，是计算机辅助测试领域的一项重要技术。
它推动着传统仪器朝着数字化、智能化、模块化、网络化的方向发展。
虚拟仪器系统利用了计算机系统的强大功能，极大的突破了传统仪器在数据采集、处理、显示、存储等方面的限制，用户可以自由定义，自由组合计算机平台、硬件、软件以及完成系统功能所需的附件，可以方便的对其进行维护、扩展、升级，“Soft is Instruments (软件就是仪器)的观念正逐步被人们接受。
因此，虚拟仪器VI（Visual Instrument）正在成为当今世界流行的一种仪器构成方案，它把计算机平台与具有标准接口的硬件模块及开发测试软件结合起来构成系统。
本课题主要内容是研制以LabVIEW为主控制平台，以单片机为控制的智能实时液位检测处理系统。
该系统具有数据实时采集、采集数据实时显示、存储、并通过数据采集卡输出控制信号对液位信号实时控制等功能。
本设计是虚拟仪器在测控领域的一次成功尝试。
实践证明虚拟仪器是一种优秀的解决方案，能够高效的实现各种测控任务。
关键字：虚拟仪器，液位控制，LabVIEWAbstractVrtual instrument technology is now the computer system and instrumentation system combining the product of today's computer-aided testing is an important technology area. It advances towards the traditional digital instrumentation, intelligent, modular, network-based direction.Nowadays the Visual Instrument (VI) is becoming a popular scheme of instruments constitution. It combines the computer platform with standard interface hardware modules and develops testing software to form a system. Utilizing the powerful function of computer system, the visual instrument system has dramatically broken through the limitation of traditional instruments in data acquisition, processing, displaying, storage, etc. The user can not only freely define and combine the computer platform, hardware, software and the required accessories to complete system functions, but also make maintenance, expansion and upgrading. Therefore people gradually accept the conception that software is the instrument.The main topic is to develop a control platform based on LabVIEW, and also a Intelligent real-time microcontroller for the control of liquid level detection processing system. This system has the functions of real-time data acquisition, real-time data displaying . Besides, it can output the control signal through the data-acquisition card to a real-time control of the liquid level, etc.This design is a successful attempt of the visual instruments in the testing and controlling field. Practice proves that the Visual Instrument is an excellent solution to efficiently fulfill various testing and controlling tasks.KEY WORDS: Visual instrument , Liquid-level control , LabVIEW目录摘要 (I)ABSTRACT ..................................................................................................... I I 目录............................................................................................................. I II 第一章绪论 . (1)1.1引言 (1)1.2 课题背景 (1)1.2.1 虚拟仪器技术的国外发展现状 (1)1.2.2 国内虚拟仪器的研究现状 (2)1.3 虚拟仪器的开发软件 (5)1.3.1 虚拟仪器语言的开发 (5)1.3.2 图形化虚拟仪器开发平台——LABVIEW (5)1.3.3 基于LABVIEW平台的虚拟仪器程序设计 (5)1.4 本设计所做的工作 (6)第二章系统设计理论及硬件平台 (7)2.1 硬件设计总体思路 (7)2.2 物理结的设计 (8)2.2.1 液位计的分类 (8)2.2.2 机械结构设计 (8)2.3 硬件结构设计 (9)2.4 数据采集单元的设计 (10)2.4.1 光电编码器的介绍 (10)2.4.2 MAX485与MAX491的介绍 (12)2.5 键盘以及复位电路的设计 (16)IV2.5.1 键盘电路的设计 (16)2.5.2 复位电路的设计 (16)2.6 显示控制的设计 (17)2.7 电源整流电路 (20)2.8 微处理器的选取 (20)2.9 整体电路图设计 (20)第三章 LABVIEW平台的液位系统设计 (21)3.1 程序模块化设计概述 (21)3.1.1 软件系统的模块化设计原则 (21)3.1.2 本设计的软件系统模块划分 (22)3.2 系统各模块应用程序 (22)3.2.1 数据采集与显示程序 (23)3.2.2 数据保存程序 (24)3.2.3 历史数据读取程序 (25)3.2.4 报警模块 (26)3.2.5 参数设置模块 (26)第四章系统软件的具体实现 (28)4.1 系统监控界面 (28)4.2 实验步骤及其调试结果 (28)4.3 历史数据读取 (29)总结 (30)参考文献 (31)致谢 (32)IV第一章绪论1.1 引言在人们生产生活的过程中越来越多的涉及到液位控制和处理的问题。
基于LabWIEW的数字化的大坝安全监测系统
基于LabVIEW的数字化大坝监测管理系统Digital Dam Monitor & Management SystemBased on LabVIEW作者：李亚奎１李亚伟２工作职务：在读本科生１博士研究生２机构名称：武汉理工大学自动化学院１大连理工大学土木水利学院２应用领域：工业自动化使用的产品：LabVIEW 6i 、分布式I/O系统（CFP-2020、cFP-TC-120、cFP-AI-110、DI-301、cFP-BP-4、CB-37FV和带电缆DIN螺丝导轨）、嵌入式实时PXI控制器PXI-8146 RT、PXI-1006、PXI-8211、NI 4351等挑战：利用NI 公司的软硬件产品设计一个高度智能化的水库大坝监测管理系统，由它来完成对水库、大坝全方位的准确、及时的监测，改变传统的监测管理模式，实现对大坝监测的高度数字化的管理。
应用方案：应用美国NI公司的虚拟仪器技术，采用PXI系统，以LabVIEW 6i为开发平台，建立起了功能强大的水库、大坝监测管理系统。
介绍当前，水资源在全球资源结构中的重要地位日益突现，水库大坝的安全监测和稳定运行显得更加关键。
随着计算机和网络技术的飞速发展，以及NI的产品在数据采集、分析和仪器控制等方面的优秀表现，使建立数字化大坝监测管理系统成为可能。
本文采用NI的LabVIEW、分布式I/O产品（Compact FieldPoint）等构建集变形、应力和沉降监测、安全评估等多方位的分布式数字化大坝监测管理系统，充分发挥LabVIEW强大的人机交互功能。
实现监测大坝的应力变化以及三维变形，根据应力变化以及变形情况预测未来趋势，对大坝的安全进行评估。
具有实用性强、性能稳定、运行可靠的优点，可以有效的改变当前传统的监测管理模式，加速水资源管理的信息化步伐。
IntroductionNowadays, the status of water resource is becoming more and more import in global resource structure, so, the safety monitoring and stable operation of the dam has been a crucial issue. With the fast development of the computer science and network technology as well as the leading performance of American NI, which is widely applied in data collection & analysis, instrument control etc, Digital Dam Monitor & Management System (DDMMS) can be realized based on NI. This paper applies U.S.A LabVIEW, distributed I/O products (Compact Field Point) to establish a distributed Digital Dam Monitor & Management System that includes transmute monitoring section, stress monitoring section, sedimentation monitoring section and dam safety evaluation & prediction. It takes full advantage of the powerful abilities of LabVIEW to develop highly compact human-machine interface, the main function of the system is monitoring the stress alteration and transformation in 3 dimension, when the stress and transformation approach the valve value, the system will give out alert, additionally, it can predict andevaluate the operationcondition of the dam in the future, DDMMS has good practicability, stable function and operation creditability; it can effectively change the traditional dam monitoring & management mode and improve the water resource information development.当前我国绝大多数的水库运行管理中，依然采用传统的监测设备与管理模式，其缺点日益暴露：设备成本居高不下，维护难度大，设备通用性差。
基于NI_Labview和IMAQ开发平台的虚拟测量系统
基于N I-Labvie w和I M AQ开发平台的虚拟测量系统上海理工大学机械工程学院 (200093) 魏 杰 穆 雷 汪 伟 李郝林摘 要 阐述基于N I-Labvie w开发平台、图像采集卡和CCD摄像头的虚拟测量系统的结构、软件设计、实际应用及系统功能特点。
本文提出了通过开发软件并结合硬件进行测量的方案。
首先,通过CCD摄像头和图像采集卡采集需要测量的零件的图像;然后,通过基于Labvie w6i设计出的一套测量软件对图像进行分析处理以达到对零件间接进行测量的目的。
通过开发本系统我们在能够在保证测量精度的前提下实现非接触式测量,并且还可以将测量精度提高至μ级。
在批量零件的多参数测量中,可以既提高测量精度也提高测量效率。
关键词 视觉测量 Lab V ie w I M AQ 虚拟仪器技术是当今计算机技术和测控技术相结合、相渗透的产物。
在拥有计算机及相应硬件卡的环境下,引入虚拟仪器的开发平台(软件环境),设计者即可以最快的速度设计、调试和开发实际的测试系统,使工业过程的测量、测试、计量、控制系统更灵活,更紧凑,更经济,更高效,功能更强,技术更新更快。
在本项目的研究过程中,我们首选美国国家仪器公司(N I)的虚拟仪器开发平台Labvie w、I M AQ 可视化软件和DH-VRT-CG210图像采集卡。
本文从硬件和软件两方面描述该测试系统的构成和特点。
1 系统硬件组成1.1 系统组成:系统的结构组成如下图1-1所示。
图像采集卡是虚拟测量系统硬件组成的关键所在。
本系统采用的是中科院大恒有限公司的图像采集卡DH-VRT-C210。
该卡是基于高性能的PC I 总线的,能使其能实时传送数字视频信号到显示存储器或系统存储器。
采集到的图像经比例缩放、裁剪等处理,处理后的数字图像通过PC I总线传到VG A卡实时显示或传到计算机内存实时存储。
数据的传送过程是由图像采集卡控制的,无需CP U参与,因此图像传输速度可达40MB/S。
《2024年基于LabWindows-CVI的便携式热车试验台测控系统设计与开发》范文
《基于LabWindows-CVI的便携式热车试验台测控系统设计与开发》篇一基于LabWindows-CVI的便携式热车试验台测控系统设计与开发一、引言随着汽车工业的快速发展，汽车零部件的研发与测试工作日益重要。
其中，热车试验作为汽车零部件性能测试的重要环节，其测控系统的设计与开发显得尤为重要。
本文将介绍一种基于LabWindows/CVI的便携式热车试验台测控系统的设计与开发，以提高测试的准确性和效率。
二、系统需求分析1. 需求概述热车试验台测控系统需要具备高精度、高效率、便携性等特点，以满足不同场景下的测试需求。
系统应能够实时监测并控制试验过程中的温度、压力、流量等参数，同时具备数据采集、处理、存储和传输等功能。
2. 系统功能需求（1）数据采集：实时采集试验过程中的温度、压力、流量等数据。
（2）数据控制：控制试验过程中的加热、冷却等操作，保证试验的顺利进行。
（3）数据处理：对采集的数据进行处理，包括滤波、分析、存储等。
（4）数据传输：将处理后的数据传输至上位机进行进一步的分析和处理。
（5）系统便携性：系统应具备轻便、易携带的特点，方便在不同场景下进行测试。
三、系统设计1. 硬件设计本系统采用模块化设计，主要包括传感器模块、控制模块、显示模块和电源模块等。
传感器模块负责采集试验过程中的各种数据，控制模块负责控制试验过程中的加热、冷却等操作，显示模块用于实时显示试验数据和控制状态，电源模块为整个系统提供稳定的电源。
2. 软件设计软件设计采用LabWindows/CVI开发平台，通过编写相应的程序实现数据的采集、处理、控制等功能。
具体包括以下几个部分：（1）数据采集程序：通过传感器模块采集试验过程中的数据，并传输至上位机进行进一步处理。
（2）数据处理程序：对采集的数据进行处理，包括滤波、分析等操作，以保证数据的准确性和可靠性。
（3）控制程序：根据试验需求，通过控制模块对试验过程进行控制，保证试验的顺利进行。
一种基于OneNET物联网平台的水位监测系统
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图 2 水文监测系统设计框图
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2 硬件设计
2.1 模块电源
图 3 所示是硬件电路单片机控制系统供电电 路 。 标 准 5 V 大 容 量 蓄 电 池 供 电 ，外 经 稳 压 处 理。对于户外装置同时也配太阳能、风能双辅助 电源辅助供电。液位变送器供电由交流 220 V 转 直流 24 V 供电。
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图 1 OneNET 物联网平台架构图
1.2 OneNET 物联网水文监测拓扑图 基于 OneNET 物联网平台的水文监测系统由
*福建省教育厅 A 类（产学研）项目（JA12274）；泉州市科技计划（重点）项目（2014Z122） 作者简介：柯跃前（1966—），男，高级工程师、教授，主要从事测控与机械电子技术研究。
关键词：ESP8266；OneNET 物联网平台；水位监测；液位传感器 中图分类号：P332.3；P228.3 文献标识码：A 文章编号：1672-4801（2019）05-020-04 DOI:10.19508/ki.1672-4801.2019.05.007
福建地处丘陵地带，沿海与山区众多地区降 雨频发，形成雨灾，严重时易形成泥石流灾害，这 会给人民的生活和财产带来严重的损失。自然灾 害频发，监测预报尤其重要，其中水位监测是流域 旱涝灾害防治等的重要基础数据。台风、地震引 发的洪涝灾害给国家和人民带来巨大的经济损失 和精神伤害，科学减灾迫在眉睫。
《基于视觉导引的水下对接显控系统研究与实现》
《基于视觉导引的水下对接显控系统研究与实现》一、引言随着科技的不断发展，水下对接技术作为水下作业的关键环节，对于提升海洋工程效率、安全性和质量具有极其重要的意义。
而基于视觉导引的水下对接显控系统，则是实现这一技术的重要手段。
本文旨在研究并实现这一系统，为水下对接作业提供更为高效、精准的解决方案。
二、研究背景及意义水下对接作为海洋工程的重要组成部分，涉及多个领域的技术。
然而，传统的水下对接方式主要依赖于人工操作，其效率和准确性受限于人为因素，同时存在着较大的安全隐患。
因此，研究并实现基于视觉导引的水下对接显控系统，对于提高水下作业的效率和安全性，降低人工成本，具有极其重要的意义。
三、系统设计3.1 系统架构本系统采用模块化设计，主要包括视觉导引模块、显控模块、对接执行模块等。
其中，视觉导引模块负责捕捉并处理水下对接过程中的图像信息；显控模块则负责显示相关信息并控制对接过程；对接执行模块则根据显控模块的指令进行具体的对接操作。
3.2 视觉导引模块视觉导引模块是本系统的核心部分，主要采用高分辨率摄像头进行图像捕捉，并通过图像处理算法对捕捉到的图像进行处理和分析，提取出有用的信息，如对接目标的位置、姿态等。
这些信息将被传输到显控模块，为对接操作提供指导。
3.3 显控模块显控模块主要负责显示视觉导引模块处理后的信息，并提供用户界面供操作人员控制对接过程。
该模块采用高分辨率显示屏和触摸屏技术，实现人机交互的友好界面。
同时，该模块还具有实时数据分析和处理功能，能够根据对接过程中的实际情况调整对接策略。
3.4 对接执行模块对接执行模块根据显控模块的指令进行具体的对接操作。
该模块采用高精度的机械臂和传感器技术，实现对接目标的精准定位和稳定控制。
同时，该模块还具有自主导航和避障功能，能够在复杂的海底环境中实现稳定、精准的对接操作。
四、系统实现4.1 硬件实现本系统的硬件部分主要包括摄像头、计算机、显示屏、机械臂等设备。
《基于视觉导引的水下对接显控系统研究与实现》
《基于视觉导引的水下对接显控系统研究与实现》一、引言随着科技的不断发展，水下对接技术已经成为许多领域中不可或缺的环节。
而基于视觉导引的水下对接显控系统更是为水下作业提供了高效、精准的解决方案。
本文旨在研究并实现基于视觉导引的水下对接显控系统，为水下作业提供更为便捷、安全的操作方式。
二、研究背景与意义随着海洋资源的不断开发利用，水下作业的频率和难度逐渐增加。
传统的水下对接方式往往依赖于人工操作，不仅效率低下，而且存在较高的安全风险。
因此，研究和实现基于视觉导引的水下对接显控系统具有重要的现实意义。
该系统能够提高水下作业的效率和安全性，为海洋资源的开发利用提供有力支持。
三、系统设计（一）硬件设计基于视觉导引的水下对接显控系统主要包括摄像头、图像处理单元、控制单元等硬件设备。
其中，摄像头用于捕捉水下对接过程中的图像信息；图像处理单元负责对图像信息进行处理和分析，提取出有用的信息；控制单元则根据处理单元的分析结果，控制水下对接设备的运动。
（二）软件设计软件部分主要包括图像处理算法、控制算法等。
图像处理算法用于对摄像头捕捉的图像信息进行处理和分析，提取出有用的信息；控制算法则根据处理单元的分析结果，计算出控制指令，控制水下对接设备的运动。
四、系统实现（一）图像处理算法的实现图像处理算法是本系统的核心部分之一。
通过对摄像头捕捉的图像信息进行预处理、特征提取、匹配等操作，提取出有用的信息。
其中，特征提取和匹配是本算法的关键部分，需要采用先进的算法和技术，确保信息的准确性和实时性。
（二）控制算法的实现控制算法根据图像处理单元的分析结果，计算出控制指令，控制水下对接设备的运动。
该算法需要考虑到多种因素，如水下环境、设备状态等，确保控制指令的准确性和可靠性。
（三）系统集成与测试在系统实现过程中，需要进行系统集成和测试。
首先，需要将硬件和软件部分进行集成，确保各部分之间的协调性和稳定性。
其次，需要进行系统测试，包括功能测试、性能测试、稳定性测试等，确保系统的可靠性和稳定性。
水下声学监测的智能化平台建设与应用
水下声学监测的智能化平台建设与应用在当今科技飞速发展的时代，水下声学监测技术作为海洋研究、资源开发、国防安全等领域的重要手段，正经历着智能化的变革。
智能化平台的建设与应用为水下声学监测带来了更高的效率、更精准的数据和更广泛的应用前景。
水下声学监测的重要性不言而喻。
海洋占据了地球表面的大部分区域，蕴含着丰富的资源和无数的奥秘。
对于海洋的探索和利用，水下声学监测是关键的技术之一。
它可以帮助我们了解海洋环境、监测海洋生物、探测水下物体，甚至在军事领域发挥着重要的作用，如潜艇的探测和跟踪。
传统的水下声学监测手段存在着诸多局限性。
例如，监测设备的精度和分辨率有限，数据采集和处理的效率低下，对复杂环境的适应能力不足等。
这些问题在一定程度上制约了水下声学监测的发展和应用。
为了克服这些问题，智能化平台的建设成为了必然的趋势。
智能化平台的核心在于将先进的传感器技术、数据处理算法和通信技术有机地结合起来，实现对水下声学信号的高效采集、准确分析和实时传输。
在传感器方面，新型的高灵敏度、宽频带传感器不断涌现，能够捕捉到更微弱、更复杂的声学信号。
同时，传感器的小型化和集成化也使得监测设备更加便携和易于部署。
数据处理算法是智能化平台的关键。
通过运用机器学习、深度学习等技术，对采集到的大量声学数据进行快速分析和识别，能够提取出有价值的信息。
例如，自动识别不同类型的水下声源，判断声源的位置、速度和运动方向等。
通信技术的发展则保证了数据的实时传输。
高速、稳定的水下通信网络使得监测数据能够及时传输到岸上的控制中心，以便进行进一步的分析和决策。
智能化平台的建设并非一蹴而就，它需要多学科的交叉融合和协同创新。
涉及到声学、电子工程、计算机科学、海洋学等多个领域的知识和技术。
在建设过程中，需要充分考虑到海洋环境的复杂性和不确定性，对平台的稳定性、可靠性和适应性提出了很高的要求。
在实际应用中，水下声学监测的智能化平台已经展现出了巨大的潜力。
基于Lab VIEW的分体自升式平台水下对接监测系统研制
基于Lab VIEW的分体自升式平台水下对接监测系统研制田海庆;丁忠军;徐松森;辛海英
【期刊名称】《船海工程》
【年(卷),期】2011(040)001
【摘要】为了实现分体平台上下箱体水下高效安全对接,对分体平台水下对接监控关键技术进行分析.运用虚拟仪器技术,采用MEMS 三轴加速度传感器设计对接过程监测系统.实验结果表明,该系统具有监测精度高,响应速度快,抗干扰性能强等特点,满足平台对接监控技术要求.
【总页数】3页(P140-142)
【作者】田海庆;丁忠军;徐松森;辛海英
【作者单位】中石化胜利石油管理局钻井工艺研究院,山东,东营;国家海洋局第一海洋研究所,山东,青岛,266061;中石化胜利石油管理局钻井工艺研究院,山东,东营;国家海洋局第一海洋研究所,山东,青岛,266061
【正文语种】中文
【中图分类】U674.38
【相关文献】
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《基于视觉导引的水下对接显控系统研究与实现》
《基于视觉导引的水下对接显控系统研究与实现》一、引言随着海洋科技的发展，水下对接技术的实现已成为诸多海洋工程的重要一环。
水下对接技术需要准确且高效的显控系统来确保对接过程的顺利进行。
本文将详细探讨基于视觉导引的水下对接显控系统的研究与实现，包括其背景、目的、意义以及相关技术的研究现状。
二、研究背景与目的随着海洋资源的开发利用，水下对接技术逐渐成为研究的热点。
基于视觉导引的水下对接显控系统能够为水下设备提供精准的定位和导航，从而保证水下设备的顺利对接。
本研究旨在研发一种高效、稳定、可靠的基于视觉导引的水下对接显控系统，以提高水下对接的准确性和效率。
三、相关技术研究现状目前，国内外对水下对接显控系统的研究已取得了一定的成果。
其中，基于视觉导引的水下对接显控系统成为研究的热点。
该系统通过图像处理技术、机器视觉技术等手段，实现对水下设备的定位和导航。
然而，由于水下环境的复杂性和多变性，该系统的研发仍面临诸多挑战。
四、系统设计与实现（一）系统设计本系统设计主要包括硬件设计和软件设计两部分。
硬件设计包括摄像头、图像处理单元、控制单元等；软件设计包括图像处理算法、导航算法、控制算法等。
系统设计需满足实时性、准确性、稳定性等要求。
（二）图像处理技术图像处理技术是本系统的核心之一。
通过图像处理技术，系统能够实现对水下环境的感知和识别。
本文将详细介绍图像处理技术的原理、方法和应用，包括图像预处理、特征提取、目标识别等技术。
（三）导航与控制算法导航与控制算法是本系统的另一核心。
通过导航与控制算法，系统能够实现水下设备的精准定位和导航。
本文将详细介绍导航与控制算法的原理、方法和应用，包括路径规划、避障算法、控制策略等。
（四）系统实现系统实现包括硬件搭建、软件编程、调试与测试等步骤。
在硬件搭建方面，需选择合适的硬件设备并进行集成；在软件编程方面，需编写相应的程序代码并实现各功能模块的交互；在调试与测试方面，需对系统进行全面的测试和优化，确保系统的性能和稳定性。
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平 台对 接过 程 中 ， 箱体 ， 尤其 水下 下箱体 的倾 斜 状态 与振 摇状 态 变 化监 测 ， 是实 现 分 体平 台安
全高效 对接 安装 的关键 技术 。
水 下对 接过 程 中 ， 必然会 受 到浪 、 流等海 洋环 境 因
分 体平 台对 接 过 程 主 要 受 波 流 和 海 流 的影 响 ， 中引起 平 台振 动 和 摇 摆 的 主要 干 扰外 力 为 其
素的影响， 给分体平台水下对接带来 困难 Ⅲ。为 】 Ｊ 了实现分体式平 台精确高效对接 ， 必须对水下平 台对接 过程进 行 实 时 动态 监 控 ， 握 上 下 箱体 姿 掌 态 以及 引导 索受力 状 态 。分 体 自升式 平 台作 为一 项 新技 术新 工艺 ， 内外 尚无 成熟 的技 术 可供 借 国
作者简介 ： 田海庆 （ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ３）男 ， １ ６一 ， 硕士 ， 高级工程师 。
研 究 方 向 ： 洋 工 程 平 台研 究 及 设 计 海
ｌ ｍａｌｔ ｑ ｓ ｆｃ ｒ ｉ ｈ ＠ ｌ ．ｏ ： ｏ ｎ
１ ０ ４
基 于 Ｉ ｂｖＩ ｗ 的分 体 自升式平台水下对接监测 系统研制—— 田海庆 ， Ｅ ａ 丁忠军 ， 徐松森 ， 辛海英
态 张力来 源 于上 下 箱 体 在 浪 流 作 用 下 的 波 动 振
摇。
减 少 安全 隐患 。
平 台终端 与无 线 通 信 浮 球 相 连 ， 过 无 线 传 通
输 链 路将 信息 传 递 至监 控 中 心 ， 控 中心 安 装 在 监 施 工 控制 船舶 上 ， 以供对 接 控制 决 策 。
修 回 日期 ：０ ００ —６ ２ １—３１
基金项 目： 国家 ８３计划资助 （０ ７ ６ ２０ ＡＡ０ Ｚ ０ ） ９ ３２。
平 台对接 过程 中 ， 浪 、 的影 响 下 ， 下 箱 在 流 上 体 引导 索所 受 张 力 是 静 态 张 力 和动 态 张 力 的 合
力， 静态 张力是 平 台 自身 重力 与海 水浮力 的差 ， 在 平 台对 接工程 中可 以通 过 充 气 排水 进 行 调 整 ， 动
分 体 自升式 平 台 ， 以 用 于现 有 自升式 平 台 可
深 水化 改造 ， 可 以用 于新 型 自升式平 台设计 ， 也 对 解 决现 有 自升式平 台随水深 加大 造价 急剧上 升 的 问题 ， 一种 有益 尝试 。然 而 ， 体 自升式平 台在 是 分
腿 调节 以保 持平 台上体 的正 常状 态［ 。
研究 ， 研制 基 于 Ｌ ｂ Ｅ 的分 体 平 台对 接 监 测 ａＶＩｗ
系统 。
１ 监 测 对 象及 其 特 征
平 台海 上就 位 对 接 时 ， 载 系统 控 制 各压 载 压 舱进水 ， 平 台下体沉 至 升降桩 腿 的下端 ， 时对 使 同 接 引导装 置卷 收 引导 索 ， 升 降 桩腿 与 固定 桩腿 使 对 中相接 ， 然后 降放 升 降桩腿 ， 直至 平 台下 体 坐落
精度高 ， 响应速度快 ， 抗干扰性能强等特点 ， 满足 平台对接监控技术要求 。 关键词 ： ａ Ｅ 自升式平 台 ； Ｌ ｂＶＩ Ｗ 对接 ； 过程监测
中 图分 类 号 ： ７． ８ Ｕ６ ４ ３ 文 献标 志码 ： Ａ 文 章编 号 ：６ １７ ５ （０ １０ —１００ １ ７—９ ３ ２ １ ） １０ ４－３
第 ４ Ｏ卷
第１ 期
船 海 工 程
ＳＨＩ ＆ ＯＣＥＡＮ Ｐ ＥＮＧＩ ＮＥＥ ＮＧ ＲＩ
２１ 年 Ｏ ０１ ２月
Ｖｏ． ０ Ｎｏ １ １４ ． Ｆ ｂ ２ １ ｅ． ０ １
基 于 Ｌ ｂＶＩ Ｗ 的分体 自升 式 平 台水 下 ａ Ｅ 对 接 监 测 系 统 研 制
田海 庆 丁忠军 。徐松 森 辛海 英。 ， ， ，
度， ｇ；
（） — ￡— 时刻箱 体倾斜 角 ， ； ７ ｃ （） — 系统 噪声对加速度测量带来 的干扰 ， — ｇ （ 和传输通道受电磁干扰产生 ，器件
的， 表现为高频 、 低幅的 白噪声 ） 。
整至作 业状 态 ； 在海底 存 在轻度 倾斜 时 ， 升 降桩 靠
收 稿 日期 ：０ ００ —８ ２ １—１１
（． １ 中石化胜利石油管理局钻 井工艺研 究院 ， 山东 东营；
２ 国 家 海 洋局 第一 海 洋研 究所 ， 东 青 岛 ２ ６ ６） ． 山 ６ ０ １
摘
要 ： 了实现分体平 台上下箱体水下 高效安全 对接 ， 为 对分体平 台水 下对接监 控关键 技术进 行分析 。
运用虚拟仪器技术 ， 采用 ＭＥ ＭＳ三轴加速度传感器设计对接过程监测系统 。实验结果表明 ， 该系统具有监测
鉴 。针 对分 体 自升 式 海 洋 平 台对 接 过 程 监 测 需
求 ， 分体平 台对 接过 程 及 其 监测 参 数 特 征 进行 对
箱体 波动 和引导 索拉力 产 生 的加 速度 信号 为大 于
０ ５Ｈｚ ． 的高 频信号 ， 时监测 得 到的加 速度 为 实
ｆ 一＆ （） ＋ （） ａ（） ｗ ＋以 （） ￡
于海 底 ， 后按 普通 自升 式平 台升船 程序 执行 ， 此 调
ｌｇ 一ｇ ・ ｏ０ ｔ ａ （） ｃ ｓ（） 式中： ￡ —— 当前时 刻 ， ； Ｓ
倪 —— 时刻测 得 的加 速度 ， ； （） ｇ ａ （） —平 台受 激振 动产 生 的加 速度 ； —
日—— 低 频平 台 姿 态 变 化 产 生 的 静 态 加 速