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随着人们对富含蛋白质的海产品的需求增大,海产品供应越来越依赖于海水养殖。鉴于传统的河口海湾养殖存在着水体污染严重、养殖品质下降等问题,规模化深水网箱养殖进入了“十二五”规划。然而,深水网箱养殖风险极高,在台风的作用下容易发生锚泊系统失效导致鱼苗死亡的严重后果,这制约了深水网箱养殖的规模化发展。要解决网箱安全问题,首先就要研究锚泊系统的受力。因此,本课题以我国南海区域常用的浮式网箱为对象,研究并开发深水网箱缆绳系缆力远程检测系统。目的在于不失真地远程测量到系缆力波形,为深水网箱锚泊系统受力分析提供适用的实时测力工具。通过用ANSYS软件对深水网箱浮架系统做模态分析,模拟出其各振型的固有频率,作为系统开发依据。依据深水网箱系缆力测量的实际需求,提出了基于ZigBee和GPRS技术来构建深水网箱系缆力远程检测系统。该系统中,传感器节点负责对缆绳的受力信息进行采集,然后将各传感器节点采集的信息汇聚到协调器节点。协调器节点再通过GPRS网络以设定的格式将采集的数据发送到陆地监控中心,监控中心对采集的数据进行显示、保存。具体内容如下:(1)根据深水网箱养殖的环境及现有的无线通信技术,提出了采用ZigBee与GPRS技术建立深水网箱系缆力远程检测系统的方法;(2)设计了下位机硬件。通过分析缆绳的受力特点,针对性的设计了拉力信号调理模块;详细介绍了ZigBee模块的硬件电路设计;(3)对基于ZigBee协议栈的软件进行了详细的设计,协调器节点软件设计包括协调器建立网络、串口收发程序;传感器节点软件设计包括拉力数据采集、节点发送数据、节点接收协调器广播过来的数据等;(4)监控中心软件设计,基于Visual Studio2010平台,采用C#语言编写了监控中心软件,主要负责接收传感器节点采集的数据、并对其进行显示和保存,并且可以向传感器节点发送采集命令、控制传感器节点的采样频率。本学位论文有以下2个创新点:(1)设计的远程检测系统作为系缆力测量的工具,初步解决了目前系缆力实测这一难题。(2)充分考虑了网箱在波浪作用下的水动力特性,针对性设计了信号调理模块,可实现不失真的测量到拉力信号。通过测试表明,所设计的系统可用于实时检测缆绳受力,且系统扩展方便,根据实际工程研究的需要可以随意移除或增加检测点,增加了拉力检测的灵活性,降低了网箱系缆力研究的成本。采用本课题所研发的检测系统,可以获得在极端海洋工况下,如台风期间的基础数据,为深水网箱养殖的研究提供重要的数据参考。