發(fā)布時(shí)間：2018-03-16 03:37

  本文選題：ARM　切入點(diǎn)：嵌入式Linux　出處：《浙江理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：在地質(zhì)勘察與地下建筑工程領(lǐng)域,淺層氣給施工過(guò)程帶來(lái)極大的困擾。施工過(guò)程中淺層氣的泄露和噴發(fā)會(huì)造成人員傷亡與勘察設(shè)備損害,且可能造成沉積物物理性質(zhì)改變最終導(dǎo)致地面建筑物不均勻沉降或直接損壞;淺層氣的主要成分還是地球溫室效應(yīng)來(lái)源之一,其泄露和噴發(fā)造成環(huán)境破壞。因此研究淺層氣的高精度探測(cè)方法,已成為我國(guó)地質(zhì)勘察、地下工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)的迫切需求。本文所研究?jī)?nèi)容是“杭州灣含氣沉積物物理模型及聲學(xué)測(cè)試技術(shù)研究”課題的一部分,設(shè)計(jì)一種基于嵌入式技術(shù)的便攜式淺層氣濃度檢測(cè)儀,配合該課題研究含氣沉積物中氣體濃度變化與聲學(xué)檢測(cè)性質(zhì)之間關(guān)系的研究。通過(guò)分析地下有害氣體工程勘察報(bào)告,了解了淺層氣特性并提出淺層氣檢測(cè)儀的功能需求。采用S3C2440A微處理器與嵌入式Linux系統(tǒng)為系統(tǒng)平臺(tái),運(yùn)用非色散紅外吸收法(NDIR)傳感器實(shí)現(xiàn)淺層氣中CH4與CO2濃度檢測(cè)。硬件方面完成了檢測(cè)儀的電路原理圖與電路板PCB的設(shè)計(jì);軟件方面完成了嵌入式Linux系統(tǒng)雙通道ADC驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)了數(shù)字濾波算法進(jìn)行防脈沖干擾濾波,通過(guò)嵌入式SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)氣體濃度數(shù)據(jù)的存儲(chǔ),使用Qt Creator設(shè)計(jì)了檢測(cè)儀界面,完成了Wi-Fi驅(qū)動(dòng)程序的移植,在系統(tǒng)中搭建嵌入式Web服務(wù)器并設(shè)計(jì)了遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)Web頁(yè)面。本檢測(cè)儀可實(shí)現(xiàn)淺層氣區(qū)主要組分氣體甲烷和二氧化碳實(shí)時(shí)濃度顯示,歷史數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)曲線(xiàn)顯示。通過(guò)Wi-Fi將淺層氣檢測(cè)儀接入網(wǎng)絡(luò),可實(shí)現(xiàn)氣體濃度數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)。通過(guò)淺層氣測(cè)量試驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn)與標(biāo)定,并進(jìn)行誤差分析。根據(jù)流量比混合法配制標(biāo)準(zhǔn)濃度氣體,通過(guò)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)得出檢測(cè)儀標(biāo)定曲線(xiàn),重復(fù)性實(shí)驗(yàn)得出CH4與CO2的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差分別為1.16%和0.78%。本檢測(cè)儀CH4與CO2的測(cè)量范圍分別為0-100%VOL和0-5%VOL,在置信概率為95%的情況下,CH4與CO2不確定度分別為為2.52%與2.16%。
[Abstract]:In the field of geological survey and underground building engineering, shallow gas brings great trouble to the construction process. The leakage and eruption of shallow gas in the construction process will cause casualties and damage to survey equipment. And it may result in the change of physical properties of sediment and eventually lead to uneven settlement or direct damage of the ground buildings; the main component of shallow gas is also one of the sources of Greenhouse Effect on the earth. Its leakage and eruption caused environmental damage. Therefore, the study of high-precision detection methods for shallow gas has become a geological survey in China. The urgent need of underground engineering construction and environmental protection. This paper is a part of the "study on the physical model and acoustic testing technology of gas-bearing sediment in Hangzhou Bay". A portable shallow gas concentration detector based on embedded technology is designed to study the relationship between the change of gas concentration in gas-bearing sediments and acoustic detection properties. Understand the characteristics of shallow gas and put forward the functional requirements of shallow gas detector. Using S3C2440A microprocessor and embedded Linux system as the system platform, The nondispersive infrared absorption (NDIR) sensor is used to detect the concentration of CH4 and CO2 in shallow gas. The circuit schematic diagram of the detector and the design of the circuit board PCB are completed in hardware. In software, the dual channel ADC driver of embedded Linux system is designed, the digital filter algorithm is designed to filter the pulse interference, and the gas concentration data is stored through the embedded SQLite database. The interface of the tester is designed with QT Creator, and the Wi-Fi driver is transplanted. The embedded Web server is built in the system and the remote access Web page is designed. The instrument can display the concentration of methane and carbon dioxide in shallow gas area in real time. History data display and data curve display. The shallow gas detector can be connected to the network by Wi-Fi, and the gas concentration data can be accessed remotely. The experiment and calibration are carried out through the shallow gas measurement test platform. According to the flow ratio mixing method, the standard concentration gas is prepared, and the calibration curve of the detector is obtained by the calibration experiment. The repeatability experiments show that the relative standard deviation of CH4 and CO2 are 1.16% and 0.78.The range of CH4 and CO2 are 0-100Vol and 0-5VOL, respectively, and the uncertainty of CH4 and CO2 are 2.52% and 2.16 respectively when the confidence probability is 95%.
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：P624;TU91

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 徐甲強(qiáng);韓建軍;孫雨安;謝冰;;半導(dǎo)體氣體傳感器敏感機(jī)理的研究進(jìn)展[J];傳感器與微系統(tǒng);2006年11期

2 凌忠興;;嵌入式系統(tǒng)中數(shù)字濾波的算法及軟件流程[J];電測(cè)與儀表;2007年01期

3 曾磊;張海峰;侯維巖;;基于WiFi的無(wú)線(xiàn)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];電測(cè)與儀表;2011年07期

4 葉銀燦,陳俊仁,潘國(guó)富,劉奎;海底淺層氣的成因、賦存特征及其對(duì)工程的危害[J];東海海洋;2003年01期

5 劉海波;沈晶;;催化燃燒式瓦斯傳感器技術(shù)研究進(jìn)展[J];智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用;2011年05期

6 孔令偉,郭愛(ài)國(guó),陳守義,黃燕慶;淺層天然氣井噴對(duì)地層的損傷影響與樁基工程危害分析[J];防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào);2004年04期

7 羅達(dá)峰;楊建華;仲崇貴;;基于紅外吸收光譜的瓦斯氣體濃度檢測(cè)技術(shù)[J];光譜學(xué)與光譜分析;2011年02期

8 王建新,楊世鳳,史永江,童官軍;遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)[J];國(guó)外電子測(cè)量技術(shù);2005年04期

9 張振;王曉寧;張?jiān)?;嵌入式Web服務(wù)器移植與測(cè)試[J];電子設(shè)計(jì)工程;2010年06期

10 周波;楊進(jìn);張百靈;唐海雄;羅俊豐;王躍曾;;海洋深水淺層地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)與控制技術(shù)[J];海洋地質(zhì)前沿;2012年01期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 彭晶;NDIR便攜式氣體傳感器關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

2 趙宇航;智能氣體檢測(cè)儀研究與設(shè)計(jì)[D];上海交通大學(xué);2011年

3 肖心通;基于紅外傳感器的氣體濃度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];天津大學(xué);2011年

4 鐘方杰;淺層儲(chǔ)氣砂土的氣藏壓力狀態(tài)與應(yīng)力路徑力學(xué)效應(yīng)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所）;2007年

5 張建;基于ARM處理器的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

6 展中華;基于NOR Flash的嵌入式Linux文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）;2008年

7 楊中華;基于Qt/Embedded的SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)研究及應(yīng)用[D];西華大學(xué);2008年

8 范皖勇;嵌入式Wi-Fi技術(shù)研究與應(yīng)用[D];華東師范大學(xué);2009年

9 徐晨輝;嵌入式Linux內(nèi)核裁剪及移植的研究與實(shí)現(xiàn)[D];東華大學(xué);2009年

10 伍靈杰;數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中數(shù)字濾波算法的研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：1618194