深拖式多道地震数据监控与记录系统中主控软件的设计

论文摘要

海洋中蕴含着丰富的油气、水合物资源,海洋资源开发也越来越受到各国的重视。我国是海洋大国,在管辖内的海域面积达300万平方公里,海洋资源储量十分丰富,开发潜力巨大。但是海洋勘探技术与装备的落后,以及近年来西方发达国家对小道距数字地震采集拖缆技术的出口限制,严重制约着我国的海洋资源开发力度。基于此问题,由自然资源部第一海洋研究所联合国内优势单位启动了“深拖式高分辨率多道地震探测技术与装备研究”的课题,本论文研究课题依托于其子课题“深拖多道数字缆与采集系统研制”展开。深拖式多道地震数据监控与记录系统是深拖系统的水上船载部分,其中的主控软件是本文的研究内容,它是深拖系统的中央控制与记录单元的关键部分,在系统地震数据采集作业中承担着重要的任务。本文的研究重点是主控软件各功能模块设计以及其实时性问题。本论文从深拖系统性能指标和系统设备工作方式入手,明确了主控软件的设计目标和功能需求,并围绕设计目标和功能需求,设计了主控软件的功能模块。针对各功能模块的关键问题,提出了对应的解决方案,包括针对精确延时时钟管理,采用获取可变时钟频率计时的方法;针对海量数据实时接收处理的问题,采用乒乓型缓冲区结构的方法;针对地震波形实时监控显示的实时性问题,采用了双缓冲绘图技术;针对多任务并发性工作的实现方法问题,采用多线程及其管理技术;针对深拖系统快速数据存储的问题,采用内存映射方法,提高了数据存储速度。本论文根据功能需求,分为实验室测试和联合海试两个阶段,分别测试了主控软件的自检功能、数据采集性能、以及连续采集方式下的数据监控和存储性能。测试结果表明,主控软件功能正常、实时性良好,能满足深拖系统性能需求。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 研究背景及意义
•   1.2 国内外研究动态
•   1.3 论文主要工作
• 第2章 深拖系统介绍
•   2.1 系统总体结构介绍
•   2.2 深拖系统技术指标
•   2.3 水上船载系统
•   2.4 水下拖曳系统
•   2.5 深拖系统工作流程
•   2.6 本章小结
• 第3章 主控软件设计
•   3.1 软件需求分析
•   3.2 软件开发平台及工具
•   3.3 软件体系结构设计
•   3.4 软件功能模块设计
•   3.5 设计关键技术分析
•   3.6 本章小结
• 第4章 主控软件实现
•   4.1 通信接口
•   4.2 数据管理
•   4.3 图形用户界面
•   4.4 多线程管理
•   4.5 本章小结
• 第5章 软件测试
•   5.1 实验室测试
•   5.2 联合海试
•   5.3 本章小结
• 第6章 总结和展望
•   6.1 论文总结
•   6.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 个人简介

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 宋山

导师: 张正炳,裴彦良

关键词: 深拖式,主控软件,多线程,内存映射,连续采集

来源: 长江大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,信息科技

专业: 地质学,地球物理学,矿业工程,计算机软件及计算机应用

单位: 长江大学

基金: 自然资源部第一海洋研究所联合国内优势单位启动了“深拖式高分辨率多道地震探测技术与装备研究”的子课题“深拖多道数字缆与采集系统研制”

分类号: TP311.52;P631.4

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