基于DSP的凝析氣兩相流量計量單元優(yōu)化設(shè)計
本文關(guān)鍵詞:基于DSP的凝析氣兩相流量計量單元優(yōu)化設(shè)計,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在對凝析天然氣兩相流量計量系統(tǒng)功能需求分析的基礎(chǔ)上,提出了基于DSP的兩相流量計量單元軟硬件設(shè)計方案,完成了兩相流量計量單元的優(yōu)化設(shè)計和儀表成型,實(shí)現(xiàn)了凝析天然氣兩相流量的計量、存儲和傳輸。硬件設(shè)計遵循模塊化設(shè)計原則,將計量單元的電路劃分為DSP核心板、輸入板、通信板和顯示板4個PCB電路板進(jìn)行設(shè)計。選擇了TMS320VC5509A作為核心處理器,外圍電路主要由ADS8344E模數(shù)轉(zhuǎn)換器、microSD卡、TMP20環(huán)境溫度傳感器、Wi-Fi無線通信模塊和RS-485收發(fā)器等器件組成。軟件設(shè)計中引入了DSP/BIOS嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng),完成了其參數(shù)配置及應(yīng)用程序編寫,移植了FAT文件系統(tǒng)和RS9110-N-11-22工業(yè)級Wi-Fi無線模塊驅(qū)動程序。最后對計量單元的嵌入式軟件進(jìn)行了代碼級的優(yōu)化和DSP/BIOS操作系統(tǒng)的優(yōu)化。在對計量單元的各個軟硬件模塊進(jìn)行整合后,實(shí)現(xiàn)了8通道4~20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號的快速采集,高速數(shù)據(jù)處理,海量數(shù)據(jù)的長時間安全存儲,流量數(shù)據(jù)實(shí)時就地顯示,RS-485有線通信和Wi-Fi無線通信等功能。
【關(guān)鍵詞】:凝析天然氣 數(shù)據(jù)采集 流量計量 DSP/BIOS Wi-Fi通信
【學(xué)位授予單位】:中國石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TH814
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第1章 緒論8-16
- 1.1 課題的研究背景及意義8-9
- 1.2 研究現(xiàn)狀9-11
- 1.2.1 國內(nèi)油氣田天然氣計量現(xiàn)狀9
- 1.2.2 數(shù)字信號處理器應(yīng)用現(xiàn)狀9-10
- 1.2.3 國內(nèi)天然氣井口數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)現(xiàn)狀10-11
- 1.3 課題研究的主要內(nèi)容11-16
- 1.3.1 研究目的11
- 1.3.2 主要工作11-16
- 第2章 凝析天然氣計量單元整體方案設(shè)計16-23
- 2.1 計量單元的需求分析16
- 2.2 計量單元總體設(shè)計方案16-20
- 2.2.1 計量單元硬件設(shè)計17-19
- 2.2.2 計量單元軟件設(shè)計19-20
- 2.3 計量單優(yōu)化設(shè)計目標(biāo)20-23
- 第3章 凝析天然氣計量單元硬件設(shè)計23-45
- 3.1 DSP核心板電路設(shè)計23-30
- 3.1.1 DSP最小系統(tǒng)23-28
- 3.1.2 SD存儲卡接口28-29
- 3.1.3 環(huán)境溫度傳感器29-30
- 3.2 輸入板電路設(shè)計30-35
- 3.2.1 電源輸入保護(hù)電路31-32
- 3.2.2 模擬信號輸入保護(hù)電路32-33
- 3.2.3 A/D采樣與信號隔離電路33-35
- 3.3 通信板模塊電路設(shè)計35-40
- 3.3.1 Wi-Fi通信模塊應(yīng)用36-37
- 3.3.2 RS-485通信電路設(shè)計37-40
- 3.4 顯示板模塊電路設(shè)計40-43
- 3.4.1 液晶顯示電路設(shè)計41-42
- 3.4.2 按鍵與LED指示燈電路設(shè)計42-43
- 3.5 計量單元硬件抗干擾設(shè)計43-44
- 3.6 本章小結(jié)44-45
- 第4章 凝析天然氣計量單元軟件設(shè)計45-56
- 4.1 DSP/BIOS嵌入式操作系統(tǒng)45-48
- 4.2 SD卡與文件系統(tǒng)48-50
- 4.3 Wi-Fi無線通信程序50-53
- 4.4 計量單元軟件的優(yōu)化設(shè)計53-55
- 4.4.1 程序代碼的優(yōu)化53-54
- 4.4.2 DSP/BIOS系統(tǒng)的優(yōu)化54-55
- 4.5 本章小結(jié)55-56
- 第5章 系統(tǒng)測試56-60
- 5.1 電源系統(tǒng)測試56-57
- 5.1.1 輸入電壓范圍測試56-57
- 5.1.2 輸出能力測試57
- 5.2 存儲器性能測試57-58
- 5.3 無線通信模塊測試58-60
- 第6章 總結(jié)與展望60-62
- 參考文獻(xiàn)62-65
- 致謝65
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本文關(guān)鍵詞:基于DSP的凝析氣兩相流量計量單元優(yōu)化設(shè)計,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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