试述分布式三维谱激电分布式采集系统设计与实现

更新时间:2024-04-07 作者:用户投稿原创标记本站原创
摘要:针对现有激电仪器微弱信号检测能力弱、设备笨重、智能化低及单次采集道数少等缺点,设计并实现了一套三维谱激电分布式采集系统。该系统利用多采集站、多通道同步采集激电信号,主要运用在金属矿勘探项目中。文章先以系统的架构方面入手,将系统设计成客户机/服务器方式,客户机是一台运转有制约中心软件的PC机,是整个系统的制约中心,而服务器则是能够独立运转的信号采集站。根据野外勘探及室内高速数据传输的需求,制约中心与采集站之间采取了ZigBee无线通信和以太网有线通信两种通信方式。对于ZigBee无线通信方式,自定义了通信协议,并分层设计了软件的通信模块,实现了制约中心与采集站之间的可靠数据传输;对于以太网有线通信方式,则采取了TCP/IP协议进行通信。制约中心作为客户机,主要负责用户交互、采集站管理及数据处理等功能。制约中心软件采取了软件工程中的统一建模语言(UML)进行面向对象浅析与设计,在Visual C++环境下利用MFC编程实现了软件各功能模块。采集站作为服务器,负责接收并剖析制约中心发送的各种服务请求,同时自动完成GPS同步、信号实时采集及数据实时计算等任务。根据采集站的软、硬件环境,设计了采集站软件的系统结构,将采集站软件分成了服务器程序、采集程序、计算程序及GPS同步程序,每个程序对应一个独立的进程。利用多线程及共享内存机制实现了各个进程的并发运转,保证了任务的实时性。目前,三维谱激电分布式采集系统已完成系统的联合测试,并运用在了野外勘探项目中,测试结果和运用效果都表明该系统实现了高精度多通道同步采集的功能,能够极大地提升野外勘探深度和勘探效率,达到了预期目的。关键词:谱激电论文分布式系统论文采集论文ZigBee论文MFC论文UML论文
本论文由www.808so.com摘要4-5
ABSTRACT5-7
目录7-10
第一章 绪论10-14
1.1 引言10-11
1.2 课题探讨的背景及作用11-13
1.3 课题探讨的主要内容13
1.4 论文组织结构13-14
第二章 三维谱激电分布式采集系统的系统结构14-18
2.1 三维谱激电分布式采集系统的介绍14-15
2.2 系统需求及功能15
2.3 软件系统结构的选择15-16
2.4 设计案例的提出16-17
2.5 本章小结17-18
第三章 基于ZIGBEE无线通信软件模块的设计18-37
3.1 引言18
3.2 几种无线通信技术的介绍18-20
3.2.1 无线局域网(WLAN)18
3.2.2 G/GPRS18-19
3.2.3 蓝牙技术19
3.2.4 ZigBee技术19
3.2.5 三种通信技术性能比较19-20
3.3 ZIGBEE网络介绍及通信模块配置20-26
3.3.1 ZigBee组网20
3.3.2 网络通信20-21
3.3.3 ZigBee模块介绍21-22
3.3.4 ZigBee模块配置22-26
3.4 软件通信模块设计26-36
3.4.1 软件通信模块的分层26-27
3.4.2 串口层27-28
3.4.3 帧层28-30
3.4.4 网络层30-33
3.4.5 传输层33-35
3.4.6 接口层35-36
3.5 本章小结36-37
第四章 制约中心软件的开发37-54
4.1 引言37
4.2 软件开发环境介绍37
4.3 系统需求建模37-42
4.3.1 功能描述37-38
4.3.2 顶层模型38-39
4.3.3 “采集站管理”用例39
4.3.4 “试采集”用例39-40
4.3.5 “激电采集”用例40
4.3.6 “测量接地电阻”用例40-41
4.3.7 “状态查询”用例41
4.3.8 “文件操作”用例41-42
4.4 面向对象的软件设计42-47
4.4.1 系统系统结构设计42-43
4.4.2 静态模型设计43-45
4.4.3 动态模型设计45-47
4.5 系统的实现47-53
4.5.1 软件开发环境介绍47-48
4.5.2 用户界面模块的实现48-50
4.5.3 业务逻辑模块的实现50-52
4.5.4 通信模块的实现52-53
4.6 本章小结53-54
第五章 采集站软件的开发54-61
5.1 引言54
5.2 采集站软件运转平台54
5.3 软件的系统结构54-55
5.4 服务器程序的设计55-57
5.5 采集程序的设计57-58
5.6 计算程序的设计58-60
5.6.1 数据统计59
5.6.2 电阻计算59-60
5.6.3 激电计算60
5.7 GPS同步程序60
5.8 本章小结60-61
第六章 三维谱激电分布式采集系统的测试及运用61-70
6.1 引言61
6.2 系统功能测试61-68
6.2.1 采集站管理”功能测试61-63
6.2.2 “试采集”功能测试63-64
6.2.3 “激电采集”功能测试64
6.2.4 “接地电阻测量”功能测试64-65
6.2.5 “状态查询”功能测试65
6.2.6 “文件操作”功能测试65-68
6.3 野外勘探项目的运用68-69
6.4 本章小结69-70
第七章 结论及展望70-72
7.1 全文总结70
7.2 探讨展望及进一步工作70-72
参考文献72-76
致谢76-77
攻读硕士学位期间取得的成果77

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