单片机在站场信号设备自动监控系统中的应用

单片机在站场信号设备自动监控系统中的应用

一、单片机在站场信号设备自动监测系统中的应用(论文文献综述)

宗德媛,朱炯,李兵[1](2021)在《理论仿真实验相融合的电工学教学方式研究》文中认为电工学是学生理解、掌握及应用电学知识,培养学生动手能力和综合实践能力的专业基础课。在电工学教学中,将EWB虚拟仿真技术、传统实验技术及理论教学相结合,通过仿真计算、实验演示,让学生理解掌握电路的组成、工作原理和性能特点。EWB仿真软件开展案例教学,可以帮助学生更好地理解和掌握电子技术理论,同时为提高学生实际操作能力打好基础。

高浩博[2](2021)在《接触网作业地线管控手持终端研制》文中指出接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的输电线路,为了保证供电的可靠性,铁路供电段需要对接触网展开日常巡视和停电检修作业。挂接地线操作是保障接触网停电检修作业安全进行的重要措施,传统的挂接地线作业信息主要依靠人工传递,自动化程度不高。现有的接地线监测装置可以自动获取接地线的状态信息和地理位置信息并通过4G移动网络发送至调度中心,但是这种工作流程忽略了现场工作领导人实时了解接地线信息的需求,并且每台监测装置均需要依托于运营商提供的数据卡才可以连接网络,不仅增加了额外上网费用,而且数据卡的数量较多,不便于管理,在山区、隧道内还会有网络覆盖盲区。为了解决以上问题,本文提出一种基于自组网通信的接地线管控技术方案,研制了一款用于收集地线监测装置信息的智能手持终端。首先根据接触网停电检修作业的特点,对手持终端进行了功能需求分析并构思其软硬件总体设计方案。其次对手持终端的硬件进行了选型分析和电路设计,搭建了以STM32F429IGT6微处理器为主控单元,以射频识别单元、人机交互单元、图像采集单元以及LoRa自组网和4G网络通信单元作为外围电路的硬件平台。再次针对软件设计部分,裁剪并移植了 uC/OS-Ⅲ实时操作系统和emwin图形界面库,在此基础上进行了层次化软件设计,编写了工作票申请、射频识别、二维码解析、数据交互、图像采集等任务程序以及开发了人机交互界面,使得工作领导人能实时查看接地线状态信息,并且可通过射频识别单元采集射频卡信息,快速认证并确定工作人员的使用权限,确保了接地线作业安防管控的可靠性,而且能够对现场工作遇到的问题进行拍照记录方便后续查询。最后对制作出的手持终端样机进行实验验证,测试其各模块的各项性能。经过测试表明,该手持终端操作简单,功能丰富,极大的提升了用户体验和工作流程的便捷性;可通过自组网方式与多组接地线监测装置远距离连接,同时收集多组接地线装置发来的信息,提高了停电检修工作中信息传输的及时性和可靠性,具有一定的应用价值。

王新亚[3](2021)在《有缆智能分层采油系统井下通信技术研究》文中指出我国油藏存储类型复杂多样,各层间非均匀性严重,随着油田开发的不断深化,大多数油田已经进入勘探开发的高含水率期,为提高油田开发的稳定性和可靠性,智能分层注采技术应运而生。在油田实际测井作业中,由于单芯电缆结构简单、价格低廉、维护方便且数据通过性好,因此被广泛应用于井地间通信的载体。在智能井分层注采过程中,单芯钢管电缆不仅要为井下仪器供电,还要作为井下储层监测信息与地面控制命令数据交互的载体。本文介绍了基于直流载波的单芯电缆通信方法,分析了信号在单芯钢管电缆中的传输特性,针对永置式智能井监测系统,建立了有缆智能分层采油通信系统数据传输模型,设计了基于单芯钢管电缆的多层半双工通信系统硬件电路。在此基础上,根据永置式智能井监测系统单芯钢管电缆数据传输的特点,设计了分层注采系统下行命令和上行数据双向通信协议。研究了井下储层监测数据和地面控制命令数据交互的误码率影响因素,针对井地间数据传输不稳的问题,设计了有缆智能分层采油系统数据自适应解码算法和长时间通信时数据自适应传输方法,可根据信号传输的误码率实时调整系统的增益和滤波系数,实现自适应高效数据传输。最后,在整体优化系统电路的基础上,开展了大量试验,实验结果表明,该系统可以快速建立稳定的井地间数据通信,并根据传输数据的误码率自适应性调节,有效提高了有缆智能分层采油系统数据交互的效率和稳定性,对油田的稳定开发具有重大意义。

王一丁[4](2021)在《基于站控系统的油气管道阴极保护装置研发》文中研究表明油气管道作为天然气、石油能源的主要运输工具,大多埋地铺设,容易与土壤介质发生原电池效应形成电化学腐蚀,使得管道逐渐发生管壁变薄甚至出现穿孔渗漏的情况,所以对于管道的腐蚀抑制工作极其重要。阴极保护法作为抑制管道腐蚀的重要技术,已经在长输油气管道领域得到了广泛的应用。但由于长输油气管道所处地质环境复杂,依赖人工采集并调节管道电位不仅耗费人力物力,且影响阴极保护效率。本文针对长输油气管道SCADA中的站控系统,设计并开发了一种基于站控系统的油气管道阴极保护装置。该阴极保护装置能够实现对管道电位、装置输出电流与电压以及环境参数的采集,将数据传输至站控系统上位机供其进行数据分析得到理想电位值,并接受站控系统上位机的电位调节指令,最终通过对数据的对比与处理实时准确地调节管道电位,使管道持续保持在较优的被保护状态。本文采用了RS-485总线实现阴极保护装置与站控系统上位机监控平台的数据传输。同时采用NBIo T网络通信技术进行远程数据传输,达到对远距离阴极保护过程准确实时的监控效果。利用模拟土壤溶液与模拟辅助阳极搭建实验环境,对装置的电位调节与通信性能进行了测试与结果分析。测试结果表明本文研发的阴极保护装置设计准确,控制及通信性能实时稳定,可以将管道电位有效控制在站控系统的给定电位值,满足了站控系统监控设计要求。大大提高了站控系统对管道阴极保护工程的远程监控能力且有效降低了管道的腐蚀速率。

邹阳[5](2021)在《γ辐射场模拟及其检测方法研究》文中研究说明背景:辐射监测是核事故应急的重要内容,监测结果为人员防护、势态研判、后果评价、医学救援等提供重要数据支撑。日常的辐射监测训练对于提高核应急辐射监测能力十分重要,但使用放射源进行训练可能会对人员造成一定的健康危害,或者造成环境放射性污染,因此在训练过程中难以使用真实的放射源。由于缺少真实的辐射环境,辐射监测仪器没有响应,训练效果不够理想。模拟训练系统通过建立虚拟辐射环境和模拟辐射监测仪器,避免了使用真实放射源,解决了安全隐患,并可根据需要设置丰富的训练条件,对提高核应急队伍的训练效果有着重要意义。目的:本文根据核事故应急辐射监测训练需求,开展γ辐射场模拟及其检测方法研究。研制模拟γ放射源,释放出符合γ射线信号特性的模拟信号;根据放射性烟羽扩散规律,结合地理信息系统,建立了大范围辐射场虚拟仿真模型,根据设定的事故场景生成放射性污染虚拟辐射场;研制能检测模拟放射源和大范围放射性污染虚拟辐射场信号的模拟信号检测仪,并仿真模拟辐射监测仪器。研究内容和结果:(1)密封γ放射源辐射场特性及模拟方法研究。分析了密封放射源在小范围空间内的辐射场特性和密封放射源的应用现状,归纳总结了密封放射源检测训练的基本内容和模拟训练需求。根据点源剂量率与距离平方近似成反比的变化关系,对比了多种模拟方法的优缺点,确定了以射频信号模拟γ射线信号,用超宽带测距模拟密封γ放射源辐射场的强度变化,模拟辐射场的信号特征、信号覆盖区域、信号分辨率满足辐射监测训练需求。(2)重大核事故辐射场特性及模拟方法研究。通过对重大核事故辐射场特性和不同类型事故场景的分析,提出了在计算机中搭建大范围辐射场仿真模型的重大核事故辐射场模拟方法。确定了辐射场仿真模型的基本需求,采用了高斯扩散模型,分析了仿真模型中模拟剂量率与源项参数、环境参数、扩散模型等变量之间的关系,推导了模拟剂量率的计算公式,结合GIS信息系统开发了大范围辐射场仿真模型,能够根据不同的事故场景生成大范围放射性污染虚拟辐射场。(3)模拟γ放射源研制。根据密封放射源的辐射场特性和超宽带技术的模拟方法,设计了模拟γ放射源,主要由硬件和软件两部分组成。硬件部分主要包括控制电路模块和模拟信号收发模块。控制电路模块采用ARM处理器,负责数据信号的处理,模拟信号收发模块采用DW1000芯片,负责射频模拟信号的收发;开发了模拟γ放射源的控制软件,实现信号的发送、接收等控制。实验测试结果表明,模拟γ放射源的软硬件设计能够满足模拟训练系统需求,模拟信号在300米的区域内可以有效覆盖。(4)模拟γ辐射监测仪器研制。在对密封放射源和大范围辐射场的模拟信号检测方法分析的基础上,设计研制了能够检测两种模拟信号的模拟γ辐射监测仪器。仪器硬件由控制电路模块、模拟信号收发模块、输入输出模块、显示模块、GPS定位模块和无线通信模块组成;以FH40G多功能辐射监测仪主机为模拟对象,设计了模拟γ辐射监测仪器的应用软件程序和仪器外观。实验测试结果表明,模拟γ辐射监测仪器可以在模拟γ放射源和大范围辐射场仿真模型的信号覆盖区域稳定检测模拟辐射场信号,实时响应显示数据,较好的模拟了辐射监测仪器的操作流程和数据响应特点。结论:γ辐射场模拟及其检测方法研究建立了密封源辐射场和重大核事故辐射场的模拟方法,研制了模拟γ辐射监测仪器。针对小范围空间内的密封源辐射场,设计了模拟γ放射源,在一定空间范围内可以稳定持续的释放模拟信号;针对重大核事故辐射场,基于计算机开发了核事故辐射场仿真模型,结合GIS系统可以生成大范围放射性污染虚拟辐射场;以FH40G多功能辐射监测仪主机为仿真对象研制了模拟γ辐射监测仪,能够检测以上两种类型辐射场所产生的模拟信号。测试结果表明以上两种模拟方法能够产生符合真实辐射场特性的模拟辐射场信号,研制的模拟γ辐射监测仪能够在有效区域内实时响应,测试效果达到预期,样机进一步完善后可用于核应急模拟辐射监测训练。

岳佳林[6](2021)在《输油气站控制系统的状态采集监测系统》文中研究指明输油气管道是油气资源运输的重要途径,其长期稳定运行保障了我国经济的高速发展。输油气站是输油气管道系统中的重要节点,是进行油气资源远距离输送的关键枢纽。控制系统是输油气站的大脑,监测和控制着站内多个工业生产设备。当控制系统发生故障时,会导致输油气站无法进行正常的生产作业,造成巨大经济损失。因此为保障输油气管道系统的长期稳定运行,提高控制系统维护和检修的效率,减少经济损失,需要对输油气站控制系统进行状态采集与监测。本文的主要研究工作包括:(1)分析总结输油气站中常见的故障类型,依据某输油气站的维护记录,总结输油气站控制系统的故障特点。之后针对某输油气站控制系统中容易发生故障的模块,进行系统性的结构分析。(2)根据控制系统的结构与故障特征,总结控制系统的外部状态信号以及内部状态信号。之后进行现场预先采集,分析状态信号的特点。依据这些分析,提出状态采集监测系统的设计需求。(3)根据控制系统中状态信号的特点,本文采用品质因子可调小波变换TQWT对状态信号进行处理。首先,应用自适应TQWT阈值降噪方法对状态信号进行去噪,以提高状态信号时域和频域特征提取的准确性。其次,应用基于TQWT的冲击特征提取方法和基于双品质因子TQWT的异常脉冲特征分离方法,实现控制系统中的冲击特征和异常脉冲特征的提取,以用于控制系统状态的监测与分析。(4)从状态采集监测的需求出发,设计开发了输油气站控制系统的状态采集监测系统。其中,硬件平台采用数据采集卡与单片机实现32个内部状态信号1MSPS、16bit精度的高速采集和多个外部状态信号的低速采集。软件平台基于C#语言进行开发,实现了状态采集监测系统的数据采集、数据存储和数据处理等功能。最后,本状态采集监测系统经过国内某输油气站中的现场调试运行,验证了系统的状态信号采集功能、信号处理功能满足设计需求。

时国明,周智,苏晔华,沈鑫,肖恒[7](2021)在《天然气站场扫描式激光气体监测系统的研制》文中研究表明天然气站场管道设备种类繁多、密封点多,是气体泄漏监测的重点对象。针对传统气体传感器检测范围小、精度低、误报率高等缺点,提出一种基于云台的激光气体传感器,该传感器可实现对天然气站场的空间立体式气体泄漏监测;根据站场工艺条件与传感器数据通讯协议,设计了"光端机+光缆"形式的数据传输系统;结合站场监测需求,在力控组态软件平台上开发了预警监控终端。以上3部分共同组成了天然气站场扫描式激光气体监测系统,该系统在中哈天然气管道C线某压气站内运行使用,结果表明:站场过滤分离区与空冷区存在较明显的微泄漏,且与设备运行时间段相关,监测结果符合压气站实际情况,系统具有良好的可靠性。

张文建[8](2020)在《煤矿井下煤流运输集控系统的设计》文中认为皮带运输机是一套重要的井下煤炭运输设备,现有的多条皮带集中控制系统大部分采用具有隔爆外壳的PLC控制,该设备体积大、质量重,安装移动非常不便。由于煤炭生产的需求,皮带的集中控制系统是提高煤炭产量的必要设备,若有一套功能完善、移动安装方便、具有煤矿本安型的集中控制系统对煤炭生产具有重要意义。本课题以济矿集团安居煤矿的煤流集控系统项目提出的井下现场实际要求为依托,基于微处理器设计了一套具有皮带八大保护、语音报警、多条皮带集中控制、井下主机显示和远程控制功能的煤流运输集控系统。本论文运用了传感器检测技术和CAN总线通信技术建立了皮带运输机的运行参数动态检测系统,并对运行过程中出现的各种故障以及皮带的运行状态参数进行采集与分析。该系统采用高性能的STC15W4K32S4微处理器作为控制核心,设计了井下控制分机。可通过位于皮带操作台的控制主机实现所接皮带的启停,能够将设备运行的状态信息与故障信息等参数进行清晰直观的显示,并且能够对报警阈值进行设置,对相关的数据进行保存与分析。本论文还设计了以STM32F103RCT6微处理器为核心的语音控制器,可实现语音广播、声音报警、联络打点和实时对讲的功能。此外,整套设备设有远控、近控、检修和急停四种模式以满足井下不同的工作需求。本文设计内容全部通过了实验室的单机、联机和系统调试。各种传感器参数的采集、传输、显示和控制输出等功能均满足系统的设计要求。采集的数据准确,实时性好,系统运行稳定,可以进行煤矿井下的工业现场试用。

严航[9](2020)在《基于CAN总线技术的铁路信号系统研究与设计》文中研究说明一直以来铁路车站信号联锁系统都是保障列车行车、调车安全和高效利用铁路线路的关键设备。我国铁路是基于早期6502电气集中联锁发展起来的,现如今的传统计算机联锁系统执行层依旧采用继电器设备进行行车调度。随着铁路行业的快速发展及铁路信号领域中计算机联锁系统越来越广泛的应用,更多高新科技产品的配备和逐步增长的通信数据,使得以传统继电器为基础的联锁执行机构难以满足系统控制需求,而电子化的智能执行层则是未来铁路信号研究发展的方向。本课题依靠CAN总线技术,以铁路现场基础设备为研究对象,设计一种基于CAN总线通信的智能节点和铁路三大基础设备的电子化接口电路。智能节点的设计上选取内部集成CAN控制器的STM32F103C8T6单片机作为主控芯片,结合CAN总线的特性增加外围电路;在现场设备的执行硬件接口电路设计上,选取合适的电力电子器件设计接口电路取代传统联锁控制中安全继电器的使用;软件设计上主要包括智能节点之间基于CAN总线通信的程序设计和上位机人机交互界面中各控制量之间的逻辑程序编写。课题对CAN总线应用层协议i CAN协议进行了研究,根据需要实现的控制要求和目的对CAN总线报文标识符重新分配定义,实现智能节点之间的通信;人机界面选取大连湾局部站场图作为界面设计依据,制作相应的联锁表并推导进路表达式,依据表达式编写现场设备的控制逻辑程序。对界面中的各功能模块进行脚本程序编写,实现界面的可操作性。最后利用现有设备对设计界面进行优化测试,验证其可操作性和合理性。

程志远[10](2020)在《基于嵌入式的车地无线通信中继系统设计与研究》文中进行了进一步梳理随着高铁事业的蓬勃发展,高速列车已经成为我国走向世界的名片。对列车运行状态监测数据进行实时高效的传输,能够保证地面运用与检修人员全程掌握列车的运行状态,及早发现运行中存在的问题从而提高维修效率。因此本文结合嵌入式技术,数据通信技术等,对列车进站后运行状态监测数据的传输过程进行研究。首先,本文对国内外列车运行状态监测系统进行介绍,通过分析现有列车运行状态监测数据传输过程中的不足,叙述课题研究意义。针对这些不足之处,在深入分析车地通信架构以及通信环境的基础上,提出了基于嵌入式的车地无线通信中继系统。其次通过对车载监测信息的选取以及系统功能需求的分析,确定了以USR-WIFI232-B和E62-433T20D无线模块为核心的通信部分与STM32F103C8T6和STM32F103RCT6为核心的控制部分。搭建了列车运行状态监测数据在车地间传输的通道。然后根据车载监测信息的属性,设计了传输数据帧以及车地通信规约,针对传输过程中可能出现的信道冲突与不稳定因素,设计了数据传输流程与信息安全机制,保证数据的实时性与可靠性。最后通过建立车地无线通信中继系统软硬件平台,实现列车进站后对运行状态监测信息进行快速转发的功能。对测试结果进行分析可得,基于嵌入式的车地无线通信中继系统在提高了数据传输实时性与可靠性的同时,还能有效减少复杂的电磁环境与障碍物对通信过程中的干扰,能够为地面检测中心提供更可靠有效的列车数据,提高铁路的运输效益,保证乘客出行的安全。

二、单片机在站场信号设备自动监测系统中的应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、单片机在站场信号设备自动监测系统中的应用(论文提纲范文)

(1)理论仿真实验相融合的电工学教学方式研究(论文提纲范文)

1 理论计算
2 EWB仿真计算
3 实验验证
4 理论、实验、仿真对比分析

(2)接触网作业地线管控手持终端研制(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 接地线监测装置研究现状
        1.2.2 智能终端研究现状
    1.3 主要研究内容
2 接地线管控手持终端总体方案设计
    2.1 系统总体设计方案与要求
    2.2 自组网通信方式的选择及组网方案的研究
        2.2.1 自组网通信方式的选择
        2.2.2 LoRa组网方式的研究
    2.3 嵌入式操作系统的选择及移植过程
        2.3.1 嵌入式操作系统的选择
        2.3.2 uC/OS-Ⅲ操作系统的移植过程
    2.4 本章小结
3 手持终端的硬件设计
    3.1 微处理器选型
    3.2 射频识别电路的设计
    3.3 人机交互模块的设计
    3.4 图像采集模块的设计
    3.5 存储电路的设计
        3.5.1 SD卡存储电路的设计
        3.5.2 SPI FLASH存储电路的设计
        3.5.3 SDRAM存储电路的设计
    3.6 通讯模块的选择及接口电路设计
        3.6.1 自组网模块的选择及电路设计
        3.6.2 4G通信模块的选择
    3.7 供电电路设计
    3.8 本章小结
4 手持终端的软件设计
    4.1 手持终端主程序设计
    4.2 人机交互界面的设计
    4.3 射频识别任务程序设计
    4.4 图像采集及存储程序设计
        4.4.1 图像采集任务程序设计
        4.4.2 图像存储任务程序设计
    4.5 二维码识别任务程序设计
    4.6 通信任务程序设计
        4.6.1 LoRa自组网通信任务程序设计
        4.6.2 自定义通信协议的设计
        4.6.3 4G网络通信任务程序设计
    4.7 本章小结
5 手持终端功能测试及结果分析
    5.1 测试目的及主要测试内容
    5.2 手持终端硬件功能测试
    5.3 手持终端软件功能调试与测试
    5.4 联调实验功能测试
    5.5 遇到的问题及解决方案
    5.6 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间主要研究成果

(3)有缆智能分层采油系统井下通信技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 分层注采技术研究现状
        1.2.2 井地间通信技术研究现状
    1.3 本文主要内容
第二章 分层采油井单芯电缆直流载波通信技术
    2.1 单芯电缆传输特性分析
        2.1.1 单芯电缆等效电路模型
        2.1.2 单芯电缆频率特性仿真分析
        2.1.3 单芯电缆特性参数获取方法
    2.2 单芯电缆信号传输影响因素分析
    2.3 单芯电缆信号耦合方式分析
        2.3.1 耦合模块设计原则
        2.3.2 单芯电缆信号耦合方式
    2.4 本章小结
第三章 有缆智能分层采油通信系统设计
    3.1 有缆智能分层采油通信系统数据传输模型
    3.2 有缆智能分层采油通信系统双向数据传输方法设计
        3.2.1 井下永置式智能井监测系统
        3.2.2 井上控制信息处理系统
        3.2.3 井地间通信数据双向传输协议
    3.3 有缆智能分层采油通信系统硬件设计
        3.3.1 主控模块设计
        3.3.2 信号调理模块设计
        3.3.3 解码模块设计
    3.4 本章小结
第四章 有缆智能分层采油系统数据自动增益与滤波调节方法
    4.1 有缆智能分层采油系统井地间通信建立方法设计
    4.2 有缆智能分层采油通信系统数据自适应方法设计
        4.2.1 有缆智能分层采油通信系统数据快速定位算法设计
        4.2.2 有缆智能分层采油通信系统长时间数据自适应传输方法设计
    4.3 本章小结
第五章 有缆智能分层采油通信系统实验分析
    5.1 地面控制系统电路测试
    5.2 井下监测系统通信电路测试
    5.3 单芯钢管电缆载波通信系统整机实测
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 完成的工作与结论
    6.2 主要创新点
    6.3 工作展望
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果

(4)基于站控系统的油气管道阴极保护装置研发(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 国内外发展现状
        1.2.1 阴极保护技术发展现状
        1.2.2 阴极保护装置发展现状
    1.3 本课题研究的主要内容及论文结构安排
第二章 基于站控系统的阴极保护系统设计方案
    2.1 油气管道站控系统
    2.2 油气管道阴极保护
        2.2.1 阴极保护工作原理
        2.2.2 阴极保护方法类别
        2.2.3 阴极保护标准
    2.3 油气管道阴极保护系统总体方案
        2.3.1 装置的规格计算
        2.3.2 方案设计及功能分析
    2.4 本章小节
第三章 阴极保护装置硬件电路开发
    3.1 装置结构设计
    3.2 主控制器电路
    3.3 阴极保护装置主电路
        3.3.1 开关电源主电路
        3.3.2 PWM驱动电路
    3.4 信号检测电路
        3.4.1 管道电位检测电路
        3.4.2 输出电流检测电路
        3.4.3 输出电压检测电路
    3.5 信号转换电路
    3.6 串口通信电路
    3.7 管道温湿度采集电路
    3.8 辅助电源及其他电路
    3.9 主控制板PCB设计
    3.10 本章小节
第四章 阴极保护装置软件设计
    4.1 主控程序
    4.2 模数转换子程序
    4.3 数模转换子程序
    4.4 PI控制子程序
    4.5 串口通信子程序
    4.6 本章小结
第五章 网络通信模块与站控系统上位机界面开发
    5.1 NBIoT技术概述
    5.2 NBIoT网络通信模块开发
        5.2.1 NBIoT网络通信模块总体设计
        5.2.2 开发环境搭建
        5.2.3 NBIoT网络通信设计
        5.2.4 位置信号获取
    5.3 站控系统服务器分析
    5.4 站控系统上位机界面开发
        5.4.1 LabVIEW前面板
        5.4.2 LabVIEW后面板
    5.5 本章小节
第六章 装置测试与结果分析
    6.1 装置硬件测试
    6.2 搭建实验环境
        6.2.1 模拟土壤环境
        6.2.2 参比电极与阳极模拟
    6.3 阴极保护装置的测试实验
        6.3.1 实验方案
        6.3.2 实验结果与分析
    6.4 本章小节
第七章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果

(5)γ辐射场模拟及其检测方法研究(论文提纲范文)

缩略语表
摘要
Abstract
前言
第一章 密封γ放射源辐射场信号模拟研究
    1.1 密封γ放射源辐射场信号特性分析
    1.2 密封γ放射源辐射场模拟训练需求分析
        1.2.1 密封源应用现状
        1.2.2 密封源检测训练基本内容
        1.2.3 密封源模拟训练需求
    1.3 密封γ放射源模拟方法分析
    1.4 小结
第二章 大范围辐射场信号模拟研究
    2.1 大范围辐射场信号特性分析
    2.2 大范围辐射场仿真模型需求分析
    2.3 大范围辐射场仿真模型
        2.3.1 源项参数
        2.3.2 环境参数
        2.3.3 大气扩散模型
        2.3.4 剂量率计算
    2.4 三维信息系统
        2.4.1 三维场景漫游
        2.4.2 三维空间分析
    2.5 小结
第三章 辐射场模拟信号检测方法研究
    3.1 密封γ放射源模拟信号检测方法
        3.1.1 放射源模拟信号检测原理
        3.1.2 模拟剂量率理论计算
    3.2 大范围辐射场模拟信号检测方法
    3.3 小结
第四章 模拟系统硬件设计
    4.1 硬件结构设计
    4.2 模拟信号收发模块设计
        4.2.1 信号控制电路
        4.2.2 信号处理电路
        4.2.3 信号放大电路
        4.2.4 信号开关电路
    4.3 控制电路模块设计
        4.3.1 主控芯片
        4.3.2 基础外围驱动电路
    4.4 输入输出模块设计
        4.4.1 液晶显示屏控制电路
        4.4.2 按键控制电路
    4.5 GPS定位模块设计
    4.6 无线通信模块设计
    4.7 电源模块设计
    4.8 PCB电路板设计
    4.9 小结
第五章 模拟系统软件设计
    5.1 密封源辐射场模拟系统软件设计
        5.1.1 软件流程设计
        5.1.2 模拟信号收发控制程序
        5.1.3 按键控制程序
        5.1.4 液晶显示驱动控制程序
        5.1.5 菜单界面控制程序
    5.2 大范围辐射场模拟系统软件设计
        5.2.1 辐射场仿真模型程序设计
        5.2.2 全球定位控制程序
        5.2.3 无线通信控制程序
    5.3 小结
第六章 系统测试
    6.1 模拟信号检测仪设备仿真
    6.2 数据拟合校准测试
    6.3 稳定性测试
    6.4 有效工作范围测试
    6.5 测量值与距离关系测试
    6.6 辐射场仿真模型测试
    6.7 小结
第七章 结论与展望
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
主要简历
致谢

(6)输油气站控制系统的状态采集监测系统(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 状态采集监测的发展历史及研究现状
        1.2.2 状态信号分类及分析方法
        1.2.3 小波变换在状态监测中的应用
    1.3 论文主要研究工作
第二章 控制系统常见故障总结及结构分析
    2.1 输油气站控制系统常见故障总结
    2.2 控制系统整体结构分析
    2.3 控制系统的供电结构分析
    2.4 控制系统的重要组件分析
        2.4.1 Mark VIe控制系统结构
        2.4.2 I/O模块
        2.4.3 PLC系统结构
    2.5 本章小结
第三章 控制系统状态采集监测研究
    3.1 状态信号采集分析
    3.2 控制系统外部状态信号分析
        3.2.1 温度对控制系统的影响
        3.2.2 控制系统的其他外部影响因素
    3.3 控制系统内部状态信号分析
        3.3.1 电源系统中的状态信号
        3.3.2 I/O模块中的状态信号
        3.3.3 网络模块中的状态信号
    3.4 控制系统中状态信号的特点
    3.5 状态信号特征提取
        3.5.1 状态信号的时域特征
        3.5.2 状态信号的频域特征
        3.5.3 状态信号的时频域特征
    3.6 状态采集监测系统设计需求分析
    3.7 本章小结
第四章 控制系统的状态信号处理
    4.1 状态信号分析
    4.2 品质因子可调的小波变换
        4.2.1 小波品质因子
        4.2.2 TQWT基本理论
        4.2.3 TQWT实现
    4.3 自适应TQWT阈值降噪
        4.3.1 自适应TQWT阈值降噪方法
        4.3.2 自适应TQWT阈值降噪方法的应用
    4.4 基于TQWT的冲击特征提取
        4.4.1 基于TQWT的冲击特征提取方法
        4.4.2 基于TQWT的冲击特征提取方法仿真及应用
    4.5 基于双品质因子TQWT的异常脉冲特征提取
    4.6 本章小结
第五章 状态采集监测系统设计
    5.1 状态采集监测系统结构设计
    5.2 硬件平台搭建
        5.2.1 高速信号采集
        5.2.2 外部信号采集
    5.3 软件系统设计
        5.3.1 用户管理模块设计
        5.3.2 任务管理模块设计
        5.3.3 数据采集模块设计
        5.3.4 数据存储模块设计
        5.3.5 数据分析模块设计
    5.4 系统功能验证
        5.4.1 信号采集功能验证
        5.4.2 信号分析处理功能验证
    5.5 本章小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献

(7)天然气站场扫描式激光气体监测系统的研制(论文提纲范文)

1 激光气体检测原理
2 系统组成
    2.1 扫描式激光气体传感器
        2.1.1 激光检测模块
        2.1.2 三维旋转云台与视频监控模块
    2.2 数据传输系统
    2.3 预警监控终端
3 系统应用
4 结论

(8)煤矿井下煤流运输集控系统的设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题的背景与意义
    1.2 国内外发展状况
    1.3 课题主要研究内容
    1.4 课题主要创新点
2 集控系统方案选型与设计
    2.1 系统设计要求
    2.2 系统方案选型
    2.3 系统总体设计方案
    2.4 系统工作原理
    2.5 本章小结
3 集控系统硬件设计
    3.1 井下分机硬件电路设计
    3.2 微处理器电路设计
    3.3 RS-485通信电路设计
    3.4 输入/输出电路设计
    3.5 地址识别与显示电路设计
    3.6 语音控制器硬件电路设计
    3.7 专用电源电路设计
    3.8 数据存储与播放电路设计
    3.9 CAN总线通信电路设计
    3.10 本章小结
4 软件设计
    4.1 分机程序设计
    4.2 分机工作模式设计
    4.3 A/D转换程序设计
    4.4 RS-485通信程序设计
    4.5 液晶屏显示程序设计
    4.6 语音控制器程序设计
    4.7 数据存储程序设计
    4.8 CAN总线通信程序设计
    4.9 本章小结
5 井下主机软件设计
    5.1 开发工具选择
    5.2 关键程序设计
    5.3 主要模块设计
    5.4 本章小结
6 集控系统调试
    6.1 上电前检测
    6.2 上电测试
    6.3 单机调试
    6.4 联机调试
    6.5 远距离调试
    6.6 本章小结
7 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
附录
作者简历
致谢
学位论文数据集

(9)基于CAN总线技术的铁路信号系统研究与设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景
    1.2 铁路信号系统国内外发展状况
        1.2.1 国内发展状况
        1.2.2 国外发展现状
    1.3 CAN总线的发展与应用
    1.4 论文的主要研究内容
    本章小结
第二章 车站信号控制系统总体结构
    2.1 车站信号控制系统
        2.1.1 计算机联锁系统功能结构分析
        2.1.2 车站信号控制系统构架
    2.2 室外设备介绍
        2.2.1 信号机
        2.2.2 道岔
        2.2.3 轨道区段
    2.3 进路意义及联锁表
        2.3.1 进路
        2.3.2 联锁表制定
        2.3.3 进路表达式及其意义
    2.4 智能节点设计与通讯
        2.4.1 智能节点设计方案
        2.4.2 通信网络
    本章小结
第三章 CAN总线智能节点硬件及通信设计
    3.1 CAN总线简述
    3.2 智能节点硬件设计
        3.2.1 微控制器选型介绍
        3.2.2 STM32F103C8T6 最小系统设计
        3.2.3 CAN收发器
        3.2.4 通信电路模块
    3.3 iCAN通讯软件设计
        3.3.1 iCAN协议报文标识符分配
        3.3.2 CAN节点通信的实现
        3.3.3 iCAN协议通信模式
        3.3.4 iCAN报文处理
    本章小结
第四章 现场设备接口电路设计
    4.1 转辙机接口电路设计
        4.1.1 ZD6转辙机道岔控制分析
        4.1.2 主控器件选择
        4.1.3 电路设计
    4.2 信号机接口电路设计
        4.2.1 LED色灯信号机分析
        4.2.2 电路设计
    4.3 轨道电路接口设计
        4.3.1 轨道电路工作分析
        4.3.2 电路设计
    本章小结
第五章 人机界面的设计与调试
    5.1 人机交互界面介绍
    5.2 人机交互界面的开发实现
        5.2.1 MCGS简述
        5.2.2 MCGS系统构成和部分组件功能
        5.2.3 界面设计绘制
    5.3 系统界面运行与调试
        5.3.1 功能测试
        5.3.2 列车进路
        5.3.3 系统可行性分析
    本章小结
结论
参考文献
附录 A 联锁表
附录 B 联锁表达式
附录 C STM32F103C8T6 智能节点电路
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢

(10)基于嵌入式的车地无线通信中继系统设计与研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 列车运行监测系统研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 铁路无线通信技术发展现状
    1.4 本论文研究内容及章节安排
    本章小结
第二章 系统架构及关键技术
    2.1 车地无线通信功能需求分析
        2.1.1 车地无线通信结构
        2.1.2 车地通信传输数据种类
        2.1.3 车地无线通信环境分析
    2.2 无线传输技术选择
        2.2.1 无线传输技术对比
        2.2.2 可行性分析
    2.3 系统功能及设计方案
    本章小结
第三章 无线中继系统硬件实现
    3.1 系统硬件整体设计
    3.2 信息传输单元硬件电路设计
        3.2.1 WiFi模块电路设计
        3.2.2 433MHz无线模块电路设计
        3.2.3 通信模块天线选择
    3.3 处理器硬件电路设计
        3.3.1 微处理器概述
        3.3.2 微处理器核心电路
    3.4 电源转换单元硬件电路设计
        3.4.1 220V降压电路设计
        3.4.2 12V降压电路设计
        3.4.3 5V降压电路
    3.5 数据接收单元关键辅助电路设计
        3.5.1 RS485通信电路设计
        3.5.2 存储器电路设计
    3.6 硬件电路抗干扰设计
        3.6.1 电源抗干扰设计
        3.6.2 射频电路抗干扰设计
        3.6.3 PCB布局设计
    本章小结
第四章 无线中继系统数据传输设计
    4.1 软件开发环境
        4.1.1 编程语言的选择
        4.1.2 ARM开发平台
        4.1.3 Android studio平台
    4.2 系统初始化
        4.2.1 MCU初始化
        4.2.2 433MHz无线模块传输方式配置
        4.2.3 Wi Fi模块参数配置
    4.3 无线通信协议设计
        4.3.1 无线传输数据帧设计
        4.3.2 多址通信方式设计
        4.3.3 UART串口通信协议
    4.4 车地无线通信传输过程
        4.4.1 Wi Fi发送程序
        4.4.2 信息传输单元程序设计
        4.4.3 信息接收单元程序设计
    4.5 超时重传与信息安全机制
        4.5.1 超时重发与确认、检错机制
        4.5.2 433MHz无线通信安全
    4.6 移动终端软件设计框架
        4.6.1 Android技术优势分析
        4.6.2 系统功能需求
        4.6.3 移动终端功能模块
        4.6.4 数据库设计
    本章小结
第五章 系统平台搭建及功能测试
    5.1 系统硬件调试
    5.2 无线通信模块测试
        5.2.1 WiFi无线模块通信测试
        5.2.2 WiFi-433MHz无线模块通信测试
        5.2.3 通信延迟测试
    5.3 移动端软件测试
        5.3.1 软件功能调试
        5.3.2 软件性能调试
    5.4 系统整体测试
    本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢

四、单片机在站场信号设备自动监测系统中的应用(论文参考文献)

  • [1]理论仿真实验相融合的电工学教学方式研究[J]. 宗德媛,朱炯,李兵. 电子世界, 2021(22)
  • [2]接触网作业地线管控手持终端研制[D]. 高浩博. 西安理工大学, 2021(01)
  • [3]有缆智能分层采油系统井下通信技术研究[D]. 王新亚. 西安石油大学, 2021(09)
  • [4]基于站控系统的油气管道阴极保护装置研发[D]. 王一丁. 西安石油大学, 2021(09)
  • [5]γ辐射场模拟及其检测方法研究[D]. 邹阳. 军事科学院, 2021
  • [6]输油气站控制系统的状态采集监测系统[D]. 岳佳林. 电子科技大学, 2021(01)
  • [7]天然气站场扫描式激光气体监测系统的研制[J]. 时国明,周智,苏晔华,沈鑫,肖恒. 油气储运, 2021(05)
  • [8]煤矿井下煤流运输集控系统的设计[D]. 张文建. 山东科技大学, 2020(06)
  • [9]基于CAN总线技术的铁路信号系统研究与设计[D]. 严航. 大连交通大学, 2020(06)
  • [10]基于嵌入式的车地无线通信中继系统设计与研究[D]. 程志远. 大连交通大学, 2020(06)

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单片机在站场信号设备自动监控系统中的应用
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