基于物聯(lián)網(wǎng)的輸油泵遠(yuǎn)程控制關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-02 06:32
輸油泵安全控制是油品穩(wěn)定運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵,如何對(duì)輸油泵系統(tǒng)進(jìn)行安全控制,避免出現(xiàn)故障是系統(tǒng)監(jiān)控以及操作人員必須關(guān)注的問(wèn)題,如何建立起一個(gè)安全可靠,穩(wěn)定性強(qiáng)且控制精確的輸油泵控制系統(tǒng)是一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題。近年來(lái)隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的興起,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在遠(yuǎn)程監(jiān)控中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛,傳統(tǒng)的輸油泵控制系統(tǒng)屬于重工業(yè)行業(yè),將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與輸油泵遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)進(jìn)行相結(jié)合,具有如下的優(yōu)勢(shì):一、縮短開(kāi)發(fā)周期;二、物聯(lián)網(wǎng)中傳感器可以對(duì)輸油泵參數(shù)進(jìn)行精確采集,這樣可以間接提升輸油泵系統(tǒng)的性能;三、增強(qiáng)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。本文基于物聯(lián)網(wǎng)中的嵌入式技術(shù)、無(wú)線傳感器技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)輸油泵控制系統(tǒng)進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)。借助無(wú)線傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸油泵的流量、壓力、溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,借助無(wú)線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸油泵參數(shù)的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸以及系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制,借助自動(dòng)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸油泵系統(tǒng)的自動(dòng)控制。在控制器設(shè)計(jì)方面,輸油泵是長(zhǎng)輸管道系統(tǒng)的重要?jiǎng)恿υO(shè)備,對(duì)其流量、入口壓力和出口壓力的協(xié)調(diào)控制和提高輸油泵效率是實(shí)際生產(chǎn)的重要目標(biāo)。由于輸油泵系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的非線性時(shí)變系統(tǒng),輸油泵存在于情況較為復(fù)雜的山川曠野之中,外界的溫度、濕度、原油特...
【文章來(lái)源】:西安工業(yè)大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
物聯(lián)網(wǎng)基本屬性
量固定的或者可移動(dòng)的傳感器組成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò),以協(xié)作的方式對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的被檢測(cè)對(duì)象實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息的感知、采集,必要時(shí)候還可以對(duì)信息進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理,最后將這些采集的信息發(fā)送出去。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)屬于分布式傳感網(wǎng)絡(luò),它的末梢是傳感器,用來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部和外面世界的互通,它的傳感器一般通過(guò)無(wú)線方式實(shí)現(xiàn)通信工作,因此設(shè)備的位置不是固定不變的,可以根據(jù)需求,隨時(shí)改變傳感器的位置,它的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置也比較靈活,可以和互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)無(wú)線或者有線的方式進(jìn)行連接,形成一個(gè)多跳自組織網(wǎng)絡(luò),無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)器技術(shù)的結(jié)構(gòu)如圖2.2所示。圖2.2無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖目前,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)有了較為廣泛應(yīng)用。在軍事領(lǐng)域,由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)隨機(jī)分布的特點(diǎn),能夠利用它實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控以及目標(biāo)定位等工作;在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面,大規(guī)模的農(nóng)作物種植一般都需要對(duì)土壤的溫濕度、光照等因素進(jìn)行監(jiān)控,通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可以建設(shè)一套自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),通過(guò)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)風(fēng)、光、水、熱等方面的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集以及控制工作,有效地提升種植效率;工業(yè)領(lǐng)域,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以用于危險(xiǎn)的工作環(huán)境之中,如煤礦、油井、電廠,將傳感器節(jié)點(diǎn)布置在不方便接觸的地點(diǎn),不但可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些地方的環(huán)境以及設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),還可以保證工作人員的安全,傳感器節(jié)點(diǎn)代替工作人員來(lái)完成這些危險(xiǎn)的任務(wù),另外由于其實(shí)時(shí)性以及具有處理功能,還可以在出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)自動(dòng)進(jìn)行預(yù)處理;在智能交通領(lǐng)域,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也發(fā)揮著重大作用,智能交通系統(tǒng)主要包含交通信息采集、交通信息傳輸、交通控制以及導(dǎo)向等幾個(gè)方面,
3控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)173控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)本文中的輸油泵遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)由控制中心和監(jiān)控站兩大部分組成,監(jiān)控中心硬件部分相對(duì)較為簡(jiǎn)單,只需要PC和服務(wù)器即可,PC機(jī)主要對(duì)系統(tǒng)的軟件進(jìn)行安裝與管理工作,服務(wù)器則是用來(lái)存儲(chǔ)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。監(jiān)控站的硬件部分根據(jù)功能的不同,可以大致分為如下幾個(gè)模塊:嵌入式模塊、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)模塊、無(wú)線通信技術(shù)模塊以及輸油泵控制模塊,系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖如圖3.1所示。圖3.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖3.2嵌入式處理器模塊3.2.1嵌入式處理器ARM系列處理器具有高性能、低功耗、低成本的特點(diǎn),目前,在各行各業(yè)中已經(jīng)有較為廣泛的應(yīng)用,特別是在嵌入式領(lǐng)域,下面介紹了不同系列的ARM處理器,其主要特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)景如下表3.1所示[18][19]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面向新疆平原灌區(qū)的LEACH路由算法研究[J]. 池濤,汪磊. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(04)
[2]改進(jìn)的異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由能量算法[J]. 王艷嬌,唐琦. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2019(22)
[3]改進(jìn)LEACH的傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由算法[J]. 潘繼強(qiáng),馮永政. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2018(06)
[4]基于能耗均衡的無(wú)線傳感器路由算法[J]. 蘇圣超,趙曙光. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2018(10)
[5]工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程鍋爐溫度控制仿真[J]. 羅川寧,郝潤(rùn)科,楊威. 計(jì)算機(jī)仿真. 2018(09)
[6]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由中基于自適應(yīng)的簇頭輪換算法[J]. 馮咲,張慧檔. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(06)
[7]模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID在PLC溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 盧勇威. 科技通報(bào). 2018(01)
[8]基于模糊PID的超高壓控制方法研究[J]. 喬西寧,魏建華,時(shí)文卓,方錦輝. 液壓與氣動(dòng). 2017(10)
[9]四層結(jié)構(gòu)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電梯群控算法研究及程序?qū)崿F(xiàn)[J]. 許英杰,潘廷哲,胡志男,黃景山. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2017(09)
[10]模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID在變壓器風(fēng)冷控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 郭瑞,賈振國(guó). 長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
碩士論文
[1]基于物聯(lián)網(wǎng)的智能井蓋數(shù)據(jù)采集與傳輸[D]. 田佳.南京郵電大學(xué) 2018
[2]基于能量感知的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法研究[D]. 程園.華東交通大學(xué) 2018
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)的油田井口設(shè)備管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 李穎.西安石油大學(xué) 2018
[4]ZigBee路由算法優(yōu)化及其應(yīng)用研究[D]. 寧兆帥.蘭州理工大學(xué) 2018
[5]異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路徑規(guī)劃與傳輸時(shí)序算法研究[D]. 趙慧源.重慶大學(xué) 2018
[6]基于群飛蛾撲火算法的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)PI控制參數(shù)優(yōu)化整定[D]. 黃琳妮.華南理工大學(xué) 2018
[7]面向?qū)ο蟮倪b感圖像識(shí)別研究[D]. 張恩澤.西安電子科技大學(xué) 2018
[8]LEACH算法的改進(jìn)及應(yīng)用[D]. 劉姍姍.哈爾濱理工大學(xué) 2018
[9]基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的起重機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)[D]. 郭銳.東南大學(xué) 2017
[10]輪式移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 李格倫.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
本文編號(hào):3317081
【文章來(lái)源】:西安工業(yè)大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
物聯(lián)網(wǎng)基本屬性
量固定的或者可移動(dòng)的傳感器組成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò),以協(xié)作的方式對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的被檢測(cè)對(duì)象實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息的感知、采集,必要時(shí)候還可以對(duì)信息進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理,最后將這些采集的信息發(fā)送出去。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)屬于分布式傳感網(wǎng)絡(luò),它的末梢是傳感器,用來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部和外面世界的互通,它的傳感器一般通過(guò)無(wú)線方式實(shí)現(xiàn)通信工作,因此設(shè)備的位置不是固定不變的,可以根據(jù)需求,隨時(shí)改變傳感器的位置,它的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置也比較靈活,可以和互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)無(wú)線或者有線的方式進(jìn)行連接,形成一個(gè)多跳自組織網(wǎng)絡(luò),無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)器技術(shù)的結(jié)構(gòu)如圖2.2所示。圖2.2無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖目前,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)有了較為廣泛應(yīng)用。在軍事領(lǐng)域,由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)隨機(jī)分布的特點(diǎn),能夠利用它實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控以及目標(biāo)定位等工作;在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面,大規(guī)模的農(nóng)作物種植一般都需要對(duì)土壤的溫濕度、光照等因素進(jìn)行監(jiān)控,通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可以建設(shè)一套自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),通過(guò)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)風(fēng)、光、水、熱等方面的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集以及控制工作,有效地提升種植效率;工業(yè)領(lǐng)域,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以用于危險(xiǎn)的工作環(huán)境之中,如煤礦、油井、電廠,將傳感器節(jié)點(diǎn)布置在不方便接觸的地點(diǎn),不但可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些地方的環(huán)境以及設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),還可以保證工作人員的安全,傳感器節(jié)點(diǎn)代替工作人員來(lái)完成這些危險(xiǎn)的任務(wù),另外由于其實(shí)時(shí)性以及具有處理功能,還可以在出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)自動(dòng)進(jìn)行預(yù)處理;在智能交通領(lǐng)域,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也發(fā)揮著重大作用,智能交通系統(tǒng)主要包含交通信息采集、交通信息傳輸、交通控制以及導(dǎo)向等幾個(gè)方面,
3控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)173控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)本文中的輸油泵遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)由控制中心和監(jiān)控站兩大部分組成,監(jiān)控中心硬件部分相對(duì)較為簡(jiǎn)單,只需要PC和服務(wù)器即可,PC機(jī)主要對(duì)系統(tǒng)的軟件進(jìn)行安裝與管理工作,服務(wù)器則是用來(lái)存儲(chǔ)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。監(jiān)控站的硬件部分根據(jù)功能的不同,可以大致分為如下幾個(gè)模塊:嵌入式模塊、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)模塊、無(wú)線通信技術(shù)模塊以及輸油泵控制模塊,系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖如圖3.1所示。圖3.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖3.2嵌入式處理器模塊3.2.1嵌入式處理器ARM系列處理器具有高性能、低功耗、低成本的特點(diǎn),目前,在各行各業(yè)中已經(jīng)有較為廣泛的應(yīng)用,特別是在嵌入式領(lǐng)域,下面介紹了不同系列的ARM處理器,其主要特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)景如下表3.1所示[18][19]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面向新疆平原灌區(qū)的LEACH路由算法研究[J]. 池濤,汪磊. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(04)
[2]改進(jìn)的異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由能量算法[J]. 王艷嬌,唐琦. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2019(22)
[3]改進(jìn)LEACH的傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由算法[J]. 潘繼強(qiáng),馮永政. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2018(06)
[4]基于能耗均衡的無(wú)線傳感器路由算法[J]. 蘇圣超,趙曙光. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2018(10)
[5]工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程鍋爐溫度控制仿真[J]. 羅川寧,郝潤(rùn)科,楊威. 計(jì)算機(jī)仿真. 2018(09)
[6]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由中基于自適應(yīng)的簇頭輪換算法[J]. 馮咲,張慧檔. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(06)
[7]模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID在PLC溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 盧勇威. 科技通報(bào). 2018(01)
[8]基于模糊PID的超高壓控制方法研究[J]. 喬西寧,魏建華,時(shí)文卓,方錦輝. 液壓與氣動(dòng). 2017(10)
[9]四層結(jié)構(gòu)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電梯群控算法研究及程序?qū)崿F(xiàn)[J]. 許英杰,潘廷哲,胡志男,黃景山. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2017(09)
[10]模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID在變壓器風(fēng)冷控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 郭瑞,賈振國(guó). 長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
碩士論文
[1]基于物聯(lián)網(wǎng)的智能井蓋數(shù)據(jù)采集與傳輸[D]. 田佳.南京郵電大學(xué) 2018
[2]基于能量感知的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法研究[D]. 程園.華東交通大學(xué) 2018
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)的油田井口設(shè)備管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 李穎.西安石油大學(xué) 2018
[4]ZigBee路由算法優(yōu)化及其應(yīng)用研究[D]. 寧兆帥.蘭州理工大學(xué) 2018
[5]異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路徑規(guī)劃與傳輸時(shí)序算法研究[D]. 趙慧源.重慶大學(xué) 2018
[6]基于群飛蛾撲火算法的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)PI控制參數(shù)優(yōu)化整定[D]. 黃琳妮.華南理工大學(xué) 2018
[7]面向?qū)ο蟮倪b感圖像識(shí)別研究[D]. 張恩澤.西安電子科技大學(xué) 2018
[8]LEACH算法的改進(jìn)及應(yīng)用[D]. 劉姍姍.哈爾濱理工大學(xué) 2018
[9]基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的起重機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)[D]. 郭銳.東南大學(xué) 2017
[10]輪式移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 李格倫.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
本文編號(hào):3317081
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/shengwushengchang/3317081.html
最近更新
教材專著