海洋环境中，因为丈量现场离岸较远，环境恶劣，必须将丈量设备与计算机体系分隔，构成长途数据收集体系。长途数据收集体系的数据传输办法一般有两种：频率量传输和串行通讯。频率量抗搅扰才能强，便于远间隔传送，但这种长途的频率丈量一般仅适用于几十赫兹以下的较低频率规模。在串行通讯中，RS-232通讯规范数据传输速率慢（一般异步通讯速率约束在19.2kbps以下），传送间隔短（一般电缆长度为15m），不适于用作长途数据收集体系；RS-449、RS-422及RS-423等通讯规范，实时性不强；RS-485只能构成主从式结构体系，通讯办法也只能以主站轮询的办法进行，体系的实时性、可靠性较差；且当体系出现多节点一起向总线发送数据时，会导致总线出现短路，然后损坏某些节点的现象。
CAN(Controller Area Network)总线归于现场总线的领域，它是一种有用支撑分布式操控或实时操控的串行通讯网络。CAN总线通讯接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功用，可完成对通讯数据的成帧处理。CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通讯数据块进行编码。选用这种办法的长处是使网络内的节点个数在理论上不受约束，数据块的标识码可由11位或29位二进制数组成，因而能够界说211或229个不同的数据块，这种按数据块编码的办法，还可使不同的节点一起接纳到相同的数据。数据段长度为8个字节，不会占用总线时刻过长，然后确保了通讯的实时性。CAN协议选用CRC查验并可供给相应的过错处理功用，确保了数据通讯的可靠性。
长途数据收集体系要求传感器与丈量设备坐落丈量现场，计算机体系在岸上或船上，它们之间间隔经常在几百米，有时乃至到达几公里。因而，衔接导线少，维护费用低就显得尤为重要。本文中丈量体系针对磁场（3重量）、电场（3重量）、倾角参数（2重量），用CAN来构建长途水下数据收集体系，选用3个丈量节点，别离对上述8路传感器信号完成实时收集与传送。长途水下数据收集体系的结构框图如图如图1所示。
长途数据收集体系主要由两部分组成：岸上接纳处理部分和水下丈量设备。为了延伸电池的运用时刻，从岸上来操控水下丈量体部分电池电源的通断。数据收集体系运用的是四芯纵向密封海水电缆，两路传输数据，另两路操控电池电源。
传感器选用磁场三重量丈量模块，电场三重量丈量模块，倾角2重量丈量模块。信号处理电路中将各信号进行扩大和滤波，扩大选用两片LM148四运放，滤波器是由运算扩大器构成的两个有源低通滤波二阶节的级联。单片机体系将电场三重量信号、磁场三重量信号和两个姿势角信号共8路信号轮番选通送入A/D进行转化，A/D转化选用B-B公司出产的16位芯片ADS7805，其输入电压规模为±10V，输出16位和8位可选，这儿运用16位并行输出，其操控信号由单片机的口线P1.0、P1.1和P1.2发生，单片机体系的结构框图如图2所示。单片机选用PHILIPS的是有再片CAN功用的微操控器P87C592，晶振频率为16MHz， P0口和P2口用作数据线和地址线，P4口和P5口用作16位模数转化器的高8位和低8位并行数据线。P1.6、P1.7用于CAN总线，P1.2、P1.3和P1.4操控八选一多路转化器MAX308的通道。PC82C250为CAN总线收发器，是CAN操控器和物理总线间的接口，供给对总线的驱动发送才能 、对CAN操控器的差动发送才能和对CAN操控器的差动接纳才能。它有很强的抗瞬间搅扰和保 护总线的才能；有3种不同的工作办法即高速、斜率操控和待机。总线上的某节点掉电不会 影响总线，在40 m内完成高速运用可达1 Mbps。主机接纳端运用PCL－841 ，PCL－841可直接插在计算机的ISA扩展槽内，计算机为PCL－841分配内存地址，并将其作为规范内存进行读写，内存地址可通过跳线设置为C800H至EF00H中40个基地址中的任一个。是内置CAN操控器的CAN总线通讯卡，它供给总线裁定和过错检测并主动重发送功用，然后避免了数据丢掉，确保了体系的可靠性。
2.2体系软件规划
要完成有用、实时通讯，软件的规划是要害，也是难点。本体系软件规划包括两部分即单片机程序和主机操控和数据处理程序。
