基于FMCW雷達(dá)的油罐車液位測量系統(tǒng)
發(fā)布時間:2020-03-23 12:36
【摘要】:隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展,各行各業(yè)對燃油等石油產(chǎn)品的需求量呈現(xiàn)出日益上漲的趨勢,油品安全運(yùn)輸?shù)膯栴}也引起了多數(shù)企業(yè)的高度重視。因此,一套有效的;愤\(yùn)輸監(jiān)測系統(tǒng)是非常有意義的。經(jīng)過對油罐車油類運(yùn)輸行業(yè)的運(yùn)輸工況以及實際運(yùn)輸過程中發(fā)生的事故分析,總結(jié)出了油品運(yùn)輸時可能存在的安全隱患,針對此問題提出了一種油罐車液位測量系統(tǒng),通過對油罐車工況數(shù)據(jù)的采集,實現(xiàn)對油罐車運(yùn)輸狀態(tài)的實時掌握。主要研究工作有以下幾點(diǎn):1)分析國內(nèi)外液位計的研究現(xiàn)狀以及將來的發(fā)展趨勢,再結(jié)合項目需求,提出了相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)以及系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)難點(diǎn),并制定了液位測量方案;隨后搭建了相關(guān)的液位測量模型,對FMCW體制雷達(dá)的工作原理進(jìn)行分析,通過理論分析得出了幾個重要的公式;然后根據(jù)需求設(shè)計硬件電路,并重點(diǎn)針對電源電路展開,對電源網(wǎng)絡(luò)做阻抗分析,通過仿真以及實測完成了電源電路目標(biāo)阻抗的設(shè)計。2)針對快速傅里葉變換FFT在雷達(dá)信號處理中對液位測量產(chǎn)生的測量誤差,提出了一種基于DFT頻移的高精度液位測量算法,有效的解決了傳統(tǒng)細(xì)化方法在精度得到提升但實時性不足的問題。隨后利用微處理器控制傳感器采集溫度值、車輛行駛姿態(tài)和氣壓值。此外,根據(jù)系統(tǒng)安裝位置不同導(dǎo)致零點(diǎn)位置不同,通過系統(tǒng)軟件設(shè)計,解決了系統(tǒng)自適應(yīng)零點(diǎn)遷移的問題。最后根據(jù)需求,制定自定義數(shù)據(jù)幀格式,以便于數(shù)據(jù)傳輸,解決了來自不同油艙數(shù)據(jù)的識別問題。3)對系統(tǒng)進(jìn)行整體測試,包括系統(tǒng)的功能測試和性能測試。所有的測試結(jié)果表明,該系統(tǒng)可以對油罐車的運(yùn)輸工況進(jìn)行監(jiān)測,達(dá)到了所預(yù)期的指標(biāo)。最后對論文中的工作做總結(jié),并對系統(tǒng)接下來的工作進(jìn)行展望。本文的重點(diǎn)工作在于油罐車罐艙內(nèi)的油品液位測量,使用FMCW雷達(dá)液位計來測量石油等化工業(yè)產(chǎn)品的液位,可有效的完成對具有易燃、易爆以及腐蝕性等液態(tài)化工品的液位測量。通過分析需求搭建系統(tǒng)平臺,完成對油罐車油類運(yùn)輸實時監(jiān)測功能。
【圖文】:
圖 1-1 2013~2018 年加油站站點(diǎn)數(shù)量走勢圖Fig.1-1 Chart of the number of refueling sites from 2013 to 2018圖 1-1 所示為 2013~2018 年我國加油站站點(diǎn)數(shù)量走勢圖,,其呈現(xiàn)出勢,說明油品的消耗量在逐漸擴(kuò)大,油品的運(yùn)輸量也隨之上升。我消耗走勢如圖 1-2。圖 1-2 2013~2018 年我國國內(nèi)油品消耗量走勢圖Fig.1-2 Chart of domestic Oil consumption in China from 2013 to 2018
而油類的供給往往都需要一些固定的運(yùn)輸工具以完成需求。因此,油品的運(yùn)輸工況問題對其安全運(yùn)輸是不可忽視的。圖 1-1 2013~2018 年加油站站點(diǎn)數(shù)量走勢圖Fig.1-1 Chart of the number of refueling sites from 2013 to 2018圖 1-1 所示為 2013~2018 年我國加油站站點(diǎn)數(shù)量走勢圖,其呈現(xiàn)出勢,說明油品的消耗量在逐漸擴(kuò)大,油品的運(yùn)輸量也隨之上升。我消耗走勢如圖 1-2。
【學(xué)位授予單位】:北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:TE834;TH816
本文編號:2596731
【圖文】:
圖 1-1 2013~2018 年加油站站點(diǎn)數(shù)量走勢圖Fig.1-1 Chart of the number of refueling sites from 2013 to 2018圖 1-1 所示為 2013~2018 年我國加油站站點(diǎn)數(shù)量走勢圖,,其呈現(xiàn)出勢,說明油品的消耗量在逐漸擴(kuò)大,油品的運(yùn)輸量也隨之上升。我消耗走勢如圖 1-2。圖 1-2 2013~2018 年我國國內(nèi)油品消耗量走勢圖Fig.1-2 Chart of domestic Oil consumption in China from 2013 to 2018
而油類的供給往往都需要一些固定的運(yùn)輸工具以完成需求。因此,油品的運(yùn)輸工況問題對其安全運(yùn)輸是不可忽視的。圖 1-1 2013~2018 年加油站站點(diǎn)數(shù)量走勢圖Fig.1-1 Chart of the number of refueling sites from 2013 to 2018圖 1-1 所示為 2013~2018 年我國加油站站點(diǎn)數(shù)量走勢圖,其呈現(xiàn)出勢,說明油品的消耗量在逐漸擴(kuò)大,油品的運(yùn)輸量也隨之上升。我消耗走勢如圖 1-2。
【學(xué)位授予單位】:北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:TE834;TH816
【參考文獻(xiàn)】
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1 范宗奎;高建茹;陳春香;;油品流量計檢定中液體膨脹系數(shù)的計算[J];油氣儲運(yùn);2010年05期
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1 劉偉;雷達(dá)目標(biāo)識別的研究[D];長春工業(yè)大學(xué);2018年
2 沈俊逸;77GHz毫米波車載雷達(dá)信號處理的設(shè)計與實現(xiàn)[D];南京理工大學(xué);2018年
3 李小雙;小型化FMCW雷達(dá)測量系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2017年
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5 胡文;提高LFMCW雷達(dá)高度表測高精度的方法研究[D];西安電子科技大學(xué);2006年
本文編號:2596731
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