鐵路運輸是液化天然氣（LNG）罐箱的新型運輸方式,為確保LNG罐箱的鐵路運輸安全,需要在運輸過程中實時監(jiān)控LNG罐箱的工況。作為LNG罐箱運輸?shù)陌踩Ｕ涎b備,LNG罐箱遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是LNG罐箱運輸列車的重要組成部分,因而是LNG罐箱列車制造行業(yè)的重要研究課題之一。本文主要研究LNG罐箱遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),包括LNG罐箱工況參數(shù)的檢測技術(shù),檢測儀表的防爆技術(shù),檢測數(shù)據(jù)的無線傳輸技術(shù),車載及遠(yuǎn)程集中監(jiān)控軟件技術(shù)。本文設(shè)計研制了基于傳感器、調(diào)理電路、STM32 MCU以及LoRa無線通信模塊的LNG罐箱工況參數(shù)檢測儀表。一方面檢測儀表采集罐箱壓力、液位、溫度以及電池電量;另一方面檢測儀表基于LoRa無線傳輸技術(shù)將采集的數(shù)據(jù)上傳至車載集中監(jiān)控平臺。為確保檢測儀表及罐箱的安全,本文設(shè)計了檢測儀表的防爆盒。分析了防爆盒隔爆外殼及其零部件的技術(shù)要點,設(shè)計了防爆盒殼體、內(nèi)腔和引入裝置的結(jié)構(gòu),采用ANSYS軟件對隔爆殼體的強度進行了有限元分析,根據(jù)分析結(jié)果對理論結(jié)構(gòu)存在的設(shè)計缺陷進行了改進�；贚oRa+4G的混合無線通信技術(shù)以及云服務(wù)技術(shù),本文研發(fā)了車載集中監(jiān)控軟件及遠(yuǎn)程監(jiān)控云平臺,實現(xiàn)了罐箱工況... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 課題關(guān)鍵技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 防爆電氣設(shè)備研究現(xiàn)狀
        1.2.3 電磁兼容技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究的主要內(nèi)容和章節(jié)安排
        1.3.1 論文主要研究內(nèi)容
        1.3.2 章節(jié)安排
2 LNG罐箱遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)總體方案
    2.1 LNG罐箱遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計思路
    2.2 LNG罐箱遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的總體方案
        2.2.1 LNG罐箱遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的總體架構(gòu)
        2.2.2 LNG罐箱遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)方案
    2.3 本章小結(jié)
3 LNG罐箱檢測儀表設(shè)計
    3.1 檢測儀表的總體構(gòu)成
    3.2 檢測儀表硬件設(shè)計
        3.2.1 微處理器單元
        3.2.2 無線通信單元
        3.2.3 工況參數(shù)檢測單元
    3.3 檢測儀表電路軟件設(shè)計
        3.3.1 無線通信單元軟件設(shè)計
        3.3.2 數(shù)據(jù)處理單元軟件設(shè)計
    3.4 無線通信的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議
        3.4.1 LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)
        3.4.2 LoRa網(wǎng)關(guān)
        3.4.3 系統(tǒng)LoRa網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
        3.4.4 系統(tǒng)通信協(xié)議設(shè)計
    3.5 本章小結(jié)
4 LNG罐箱檢測儀表防爆盒設(shè)計
    4.1 檢測儀表防爆盒設(shè)計思路
    4.2 防爆盒殼體和內(nèi)腔理論分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計
        4.2.1 殼體設(shè)計及相關(guān)計算
        4.2.2 內(nèi)腔結(jié)構(gòu)設(shè)計
        4.2.3 電纜引入裝置設(shè)計
    4.3 防爆盒抗電磁干擾設(shè)計
    4.4 防爆盒結(jié)構(gòu)ANSYS仿真
    4.5 防爆盒機械結(jié)構(gòu)實驗驗證
    4.6 本章小結(jié)
5 LNG罐箱監(jiān)控平臺設(shè)計
    5.1 車載集中監(jiān)控軟件設(shè)計
        5.1.1 軟件總體架構(gòu)
        5.1.2 軟件開發(fā)環(huán)境
        5.1.3 軟件主要功能設(shè)計
        5.1.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計
    5.2 云平臺系統(tǒng)搭建
        5.2.1 移動無線傳輸網(wǎng)絡(luò)
        5.2.2 云服務(wù)器及配置
        5.2.3 云服務(wù)器程序設(shè)計
        5.2.4 遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件設(shè)計
    5.3 本章小結(jié)
6 系統(tǒng)測試與分析
    6.1 系統(tǒng)測試方案
    6.2 基于鐵路環(huán)境的LoRa通信測試
        6.2.1 LoRa無線通信丟包率測試
        6.2.2 LoRa無線通信準(zhǔn)確性測試
    6.3 LNG遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)運行測試
        6.3.1 系統(tǒng)組網(wǎng)測試
        6.3.2 軟件測試與分析
    6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 工作總結(jié)
    7.2 工作展望
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)LoRa技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 蔣武洲,周海東,劉福,張博.  電視技術(shù). 2018(08)
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[3]一種低功耗高精度的NB-IoT溫度采集系統(tǒng)設(shè)計[J]. 呂衛(wèi),趙佳麗.  傳感技術(shù)學(xué)報. 2018(06)
[4]礦用隔爆外殼結(jié)構(gòu)形式研究[J]. 姜振南.  煤礦機械. 2018(05)
[5]基于廣域低功耗網(wǎng)絡(luò)的能源物聯(lián)網(wǎng)[J]. 宋永華,林今,唐明,董樹鋒.  Engineering. 2017(04)
[6]車用LNG氣瓶充裝過程中壓力變化研究[J]. 黃強華,朱鳴,王玲,張波.  低溫與超導(dǎo). 2017(01)
[7]高速鐵路信號系統(tǒng)的抗電磁干擾技術(shù)[J]. 聞映紅.  北京交通大學(xué)學(xué)報. 2016(04)
[8]淺析4G移動通訊技術(shù)[J]. 任子介.  中國新通信. 2016(12)
[9]加氣站LNG低溫儲罐液位計比選及優(yōu)化方案[J]. 何才寧.  油氣儲運. 2015(09)
[10]基于有限元分析的復(fù)雜隔爆外殼優(yōu)化設(shè)計[J]. 孫宇,劉荔.  工礦自動化. 2015(04)

博士論文
[1]電子系統(tǒng)電磁兼容中耦合路徑的研究[D]. 史春蕾.西安電子科技大學(xué) 2016

碩士論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)測控云服務(wù)平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王亮.安徽大學(xué) 2018
[2]基于LoRa技術(shù)的農(nóng)業(yè)溫室監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 郭戀戀.安徽大學(xué) 2018
[3]B/S構(gòu)架的控制系統(tǒng)管控軟件開發(fā)[D]. 萬超.山東大學(xué) 2018
[4]基于Android和LoRa的工業(yè)化氣體濃度遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 劉文娟.揚州大學(xué) 2018
[5]基于NB-IoT的城市聲光污染監(jiān)測系統(tǒng)研究[D]. 穆志洋.浙江大學(xué) 2018
[6]無線LoRa在輸電線路監(jiān)測中的組網(wǎng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 陳倫斌.西安理工大學(xué) 2017
[7]基于LoRa技術(shù)的低功耗無線抄表數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 張文偉.東南大學(xué) 2017
[8]空間電磁場對屏蔽電纜電磁干擾的研究[D]. 李大鵬.北京交通大學(xué) 2017
[9]電容式液位傳感器ASIC設(shè)計[D]. 秦堯.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[10]面向低功耗廣域網(wǎng)的DSSS系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及實現(xiàn)[D]. 尚素絹.安徽大學(xué) 2017



本文編號：3044841