發(fā)布時間：2017-08-16 18:14

  本文關(guān)鍵詞：電池供電智能壓力儀表的設(shè)計(jì)與開發(fā)

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【摘要】：在城市自來水管網(wǎng)中,管道的老化、超壓運(yùn)行帶來了嚴(yán)重的漏損。依據(jù)管網(wǎng)的水力模型,通過壓力分布定位漏損點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)檢漏;將管網(wǎng)中的壓力控制在合適的水平是一種減漏的措施。二者都需要完成對管網(wǎng)整體壓力水平的監(jiān)測。大部分現(xiàn)場通過成本高、效率低的人工完成壓力測量;也在逐步采用遠(yuǎn)傳電子壓力計(jì)對管網(wǎng)的壓力進(jìn)行測量,但是存在著測量精度不夠、現(xiàn)場數(shù)據(jù)管理不便、功耗偏高、智能性不足、數(shù)據(jù)協(xié)議不完善等問題。針對上述問題,本文設(shè)計(jì)開發(fā)了一套智能壓力儀表。該智能壓力儀表實(shí)現(xiàn)了壓力測量、溫度測量、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)無線遠(yuǎn)傳、人機(jī)交互等功能。采用OEM硅壓力傳感器,設(shè)計(jì)恒流源給傳感器供電,其輸出信號經(jīng)測量電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,數(shù)字信號通過光耦被單片機(jī)讀取,這樣完成了壓力測量;使用FAT32格式對數(shù)據(jù)進(jìn)行組織和保存,完成了數(shù)據(jù)存儲;通過無線接入Internet與服務(wù)器建立TCP連接,按照SMTP協(xié)議將數(shù)據(jù)以郵件形式發(fā)送,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)無線遠(yuǎn)傳;設(shè)計(jì)了人機(jī)交互電路,編寫了菜單程序,完成了人機(jī)交互。此外,通過低功耗、多外設(shè)單片機(jī)和功耗管理電路降低了系統(tǒng)的功耗;按照降低內(nèi)存、減少功耗、提高效率的目標(biāo)借鑒操作系統(tǒng)的調(diào)度策略,設(shè)計(jì)了整體軟件框架,編寫了相應(yīng)的任務(wù)程序,使整個系統(tǒng)在低功耗的情況下穩(wěn)定地運(yùn)行。這套智能壓力儀表實(shí)現(xiàn)了壓力的高精度測量,采集了現(xiàn)場溫度,存儲了現(xiàn)場數(shù)據(jù),方便了現(xiàn)場管理,使服務(wù)器快捷地獲取現(xiàn)場數(shù)據(jù),為管網(wǎng)的檢漏和減漏提供數(shù)據(jù)支撐。將來還需從增加采集數(shù)據(jù)種類,豐富數(shù)據(jù)傳輸方式,進(jìn)一步降低功耗,完善人機(jī)交互等方面努力。
【關(guān)鍵詞】：自來水管網(wǎng) 壓力測量 數(shù)據(jù)存儲 無線遠(yuǎn)傳
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH812
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 研究的目的與意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 課題主要內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)14-16
• 2 智能壓力儀表方案設(shè)計(jì)16-23
• 2.1 智能壓力儀表的功能及技術(shù)指標(biāo)16-17
• 2.2 智能壓力儀表整體方案17-18
• 2.3 壓力測量方案18-20
• 2.4 數(shù)據(jù)存儲方案20-21
• 2.5 遠(yuǎn)距離無線通信方案21-22
• 2.6 本章小結(jié)22-23
• 3 智能壓力儀表電路設(shè)計(jì)23-42
• 3.1 智能壓力儀表的整體電路方案23-24
• 3.2 電源管理部分電路設(shè)計(jì)24-27
• 3.3 功耗管理部分電路設(shè)計(jì)27-29
• 3.4 單片機(jī)控制部分電路設(shè)計(jì)29-31
• 3.5 壓力測量部分電路設(shè)計(jì)31-38
• 3.6 溫度、數(shù)據(jù)存儲、人機(jī)交互部分電路設(shè)計(jì)38-39
• 3.7 數(shù)據(jù)無線發(fā)送部分電路設(shè)計(jì)39-41
• 3.8 本章小結(jié)41-42
• 4 智能壓力儀表軟件設(shè)計(jì)42-64
• 4.1 智能壓力儀表整體軟件框架設(shè)計(jì)42-49
• 4.2 數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計(jì)49-50
• 4.3 數(shù)據(jù)存儲程序設(shè)計(jì)50-58
• 4.4 數(shù)據(jù)無線發(fā)送程序設(shè)計(jì)58-62
• 4.5 人機(jī)交互程序設(shè)計(jì)62-63
• 4.6 本章小結(jié)63-64
• 5 測試及分析64-67
• 5.1 壓力測量測試64
• 5.2 數(shù)據(jù)存儲測試64-65
• 5.3 郵件發(fā)送測試65-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 6 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 工作總結(jié)67
• 6.2 論文展望67-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-75
• 附錄一 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文75

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本文編號：684758