吊箱纜道系統(tǒng)是我國(guó)現(xiàn)階段河流流量測(cè)驗(yàn)使用最廣泛的測(cè)流技術(shù),吊箱纜道系統(tǒng)除了最常用的旋槳流速儀外,而且能搭載微波流速儀、電磁流速儀、ADCP等測(cè)流設(shè)備,然而目前吊箱纜道系統(tǒng)的控制軟件都默認(rèn)測(cè)流設(shè)備是旋槳流速儀,不能支持多種測(cè)流設(shè)備,同時(shí)控制軟件也是封閉的,不能提供數(shù)據(jù)接口和指令接口。針對(duì)上述問題,本課題在結(jié)合以往吊箱纜道系統(tǒng)控制軟件設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程通訊技術(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)控制軟件通訊過程中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究,開發(fā)出了ACS型綜合測(cè)流平臺(tái)。ACS型綜合測(cè)流平臺(tái)不僅能完成傳統(tǒng)吊箱纜道系統(tǒng)控制軟件控制吊箱纜道系統(tǒng)完成測(cè)流工作,還實(shí)現(xiàn)了兼容多種測(cè)流設(shè)備和為上位測(cè)流控制軟件提供數(shù)據(jù)接口和控制指令接口的功能,實(shí)現(xiàn)了測(cè)流軟件的平臺(tái)化。ACS型綜合測(cè)流平臺(tái)不僅可以作為測(cè)流軟件完成測(cè)流工作,還能作為平臺(tái)為其他測(cè)流系統(tǒng)的測(cè)流控制軟件提供必要的數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)控制接口。作為上位軟件,采用Modbus協(xié)議與下位可編程控制器進(jìn)行信息交換,從而控制吊箱纜道系統(tǒng)。作為下位平臺(tái)采用TCP/IP套接字(Sockets)協(xié)議與上位軟件建立通訊。綜合測(cè)流平臺(tái)具有調(diào)試模式、人工模式、測(cè)流模式和平臺(tái)模式四種工作模式,四種模式分別實(shí)現(xiàn)不同的功能。調(diào)試模式用于軟件的調(diào)試和安裝;人工模式用于完成傳統(tǒng)的測(cè)流工作;測(cè)流模式用于搭載不用的測(cè)流設(shè)備完成測(cè)流工作;平臺(tái)模式為上位軟件提供接口,又分為受控模式和編程運(yùn)行模式,受控模式用于配合其他測(cè)流設(shè)備配套軟件完成測(cè)流,編程運(yùn)行模式用于運(yùn)行編寫的全自動(dòng)測(cè)流程序。軟件遵循模塊化設(shè)計(jì)原則,在結(jié)構(gòu)上可以分為控制程序、測(cè)流程序、調(diào)試程序、儀器程序、運(yùn)行程序和解釋程序、數(shù)據(jù)庫(kù)。控制程序采用Modbus通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)對(duì)吊箱纜道系統(tǒng)的控制;測(cè)流程序針對(duì)不同測(cè)流設(shè)備的特性控制吊箱纜道系統(tǒng)運(yùn)動(dòng);調(diào)試程序通過讀取PLC中某個(gè)數(shù)據(jù)塊的常量完成通訊連接調(diào)試,通過對(duì)起點(diǎn)距坐標(biāo)、吊箱坐標(biāo)、懸桿坐標(biāo)的進(jìn)行四則運(yùn)算處理模擬吊箱纜道系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng),通過手動(dòng)按鈕模擬測(cè)深的水面信號(hào)和水滴信號(hào),通過手動(dòng)按鈕模擬測(cè)流設(shè)備的流速信號(hào);儀器程序?yàn)槠渌麥y(cè)流設(shè)備提供接口;運(yùn)行程序運(yùn)用綜合測(cè)流平臺(tái)提供的控制指令表完成編程模式運(yùn)行;解釋程序采用字符串分割技術(shù)和switch多分支語(yǔ)句解析和執(zhí)行全自動(dòng)測(cè)流程序;數(shù)據(jù)庫(kù)程序采用SQL語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)流數(shù)據(jù)和設(shè)備數(shù)據(jù)的讀取、寫入、刪除和更改等功能。綜合測(cè)流平臺(tái)的成功研制和應(yīng)用,推動(dòng)了水文測(cè)流智能化和現(xiàn)代化的進(jìn)一步發(fā)展,為各科研單位對(duì)測(cè)流技術(shù)的研究提供了運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái),為水文工作做出了不可代替的貢獻(xiàn)。
【學(xué)位單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：P332.4
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題的背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外測(cè)流平臺(tái)概況
        1.2.1 國(guó)外測(cè)流平臺(tái)概況
        1.2.2 國(guó)內(nèi)測(cè)流平臺(tái)概況
        1.2.3 測(cè)流平臺(tái)發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 選題的研究意義
    1.4 選題的主要研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 選題的總體技術(shù)方案
        1.4.2 選題的具體方案
第二章 平臺(tái)的功能分析和總體設(shè)計(jì)
    2.1 概述
    2.2 平臺(tái)的功能和特點(diǎn)
        2.2.1 平臺(tái)的功能
        2.2.2 平臺(tái)的特點(diǎn)
    2.3 平臺(tái)的工作模式
        2.3.1 調(diào)試模式
        2.3.2 人工模式
        2.3.3 測(cè)流模式
        2.3.4 平臺(tái)模式
    2.4 智能校驗(yàn)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 平臺(tái)的通訊方式
    3.1 概述
    3.2 平臺(tái)與PLC的通訊
        3.2.1 Modbus通訊協(xié)議
        3.2.2 平臺(tái)與PLC的信息傳輸協(xié)議
        3.2.3 平臺(tái)與PLC通訊的技術(shù)實(shí)現(xiàn)
    3.3 平臺(tái)與測(cè)流控制軟件的通訊
        3.3.1 套接字（Sockets）
        3.3.2 平臺(tái)與測(cè)流控制軟件的信息傳輸協(xié)議
        3.3.3 平臺(tái)與測(cè)流控制軟件通訊的技術(shù)實(shí)現(xiàn)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 平臺(tái)的軟件系統(tǒng)
    4.1 控制模塊
    4.2 測(cè)流模塊
    4.3 調(diào)試模塊
    4.4 數(shù)據(jù)庫(kù)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 平臺(tái)化關(guān)鍵技術(shù)
    5.1 指令系統(tǒng)
    5.2 解釋程序
    5.3 接口
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 課題研究成果
    6.2 前景展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表論文目錄

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