近年來,隨著化石能源儲量的日益緊張和環(huán)境的不斷惡化,我國開始重點建設(shè)沼氣產(chǎn)業(yè),并提出了沼氣產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的主體目標(biāo),但是隨著沼氣能源的普及,每年因沼氣泄漏造成的人員中毒和財產(chǎn)損失事件也持續(xù)增長,并且現(xiàn)有的沼氣監(jiān)控系統(tǒng)大多是針對沼氣工程或者單個沼氣用戶進行監(jiān)控并且存在自動化程度較低的問題,對于戶用沼氣安全性的集中監(jiān)控研究較少,因此需要構(gòu)建一套分布式戶用沼氣用具監(jiān)控系統(tǒng),對沼氣工程供氣范圍內(nèi)所有戶用沼氣用具的使用情況進行實時監(jiān)控,并通過采集分析各戶的沼氣使用量為沼氣工程的產(chǎn)氣規(guī)劃提供參考依據(jù)。針對戶用沼氣用具的集成調(diào)控、異常情況自動熄火并發(fā)送短信報警和對供氣范圍內(nèi)所有用戶的沼氣使用情況以及沼氣工程壓力值集中監(jiān)控等具體功能,本文主要完成如下工作:1)構(gòu)建基于ZigBee無線通信技術(shù)的戶用沼氣用具監(jiān)控系統(tǒng)。為實現(xiàn)戶用沼氣用具的集成調(diào)控和實時監(jiān)測,進行了ZigBee節(jié)點的硬件選型和PCB板設(shè)計及各個節(jié)點的軟件開發(fā),可用于采集信息和傳遞命令;并對沼氣灶、沼氣飯煲和沼氣熱水器進行了機電傳動機構(gòu)的設(shè)計,對應(yīng)的ZigBee節(jié)點可通過驅(qū)動步進電機和離合器等執(zhí)行元件控制沼氣用具的開關(guān);設(shè)計了基于μC/OS-I...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究的背景及意義
    1.2 遠程監(jiān)控系統(tǒng)概述
    1.3 沼氣工程監(jiān)控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 分布式戶用沼氣用具監(jiān)控系統(tǒng)需求分析
    1.5 研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
        1.5.1 研究內(nèi)容
        1.5.2 創(chuàng)新點
    1.6 技術(shù)路線
    1.7 本章小結(jié)
2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計
    2.1 無線通信技術(shù)的選擇
        2.1.1 近距離無線通信技術(shù)的選擇
        2.1.2 遠距離無線通信技術(shù)的選擇
    2.2 系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計
    2.3 本章小結(jié)
3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計與測試
    3.1 沼氣用具平臺改造及設(shè)備選型
        3.1.1 沼氣飯煲機電傳動機構(gòu)設(shè)計
        3.1.2 沼氣灶機電傳動機構(gòu)設(shè)計
        3.1.3 沼氣熱水器機電傳動機構(gòu)設(shè)計
        3.1.4 沼氣流量計選型
        3.1.5 壓力表選型
    3.2 節(jié)點硬件設(shè)計
        3.2.1 ZigBee節(jié)點硬件設(shè)計
        3.2.2 戶用監(jiān)控端硬件設(shè)計
        3.2.3 LoRa基站硬件設(shè)計
    3.3 系統(tǒng)硬件測試
        3.3.1 MQ-4 傳感器的標(biāo)定
        3.3.2 距離對ZigBee通信質(zhì)量的影響測試
        3.3.3 障礙物對ZigBee通信質(zhì)量的影響測試
    3.4 本章小結(jié)
4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計與實現(xiàn)
    4.1 ZigBee節(jié)點軟件設(shè)計
        4.1.1 ZigBee網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議
        4.1.2 終端節(jié)點軟件設(shè)計
        4.1.3 協(xié)調(diào)器軟件設(shè)計
    4.2 戶用監(jiān)控端軟件設(shè)計
        4.2.1 μC/OS-Ⅲ操作系統(tǒng)的任務(wù)劃分
        4.2.2 任務(wù)間的通信機制
        4.2.3 任務(wù)間的數(shù)據(jù)共享處理
        4.2.4 戶用監(jiān)控端實物圖
    4.3 分布式監(jiān)控端軟件設(shè)計
        4.3.1 LoRa網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議
        4.3.2 LoRa基站軟件設(shè)計
        4.3.3 分布式人機交互界面設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
5 監(jiān)控系統(tǒng)的示范點安裝及檢驗
    5.1 系統(tǒng)的示范點安裝
    5.2 系統(tǒng)的監(jiān)控性能檢驗
        5.2.1 控制性能檢驗
        5.2.2 監(jiān)測性能檢驗
        5.2.3 數(shù)據(jù)存儲性能檢驗
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
附錄:攻讀碩士研究生期間的研究成果
致謝



本文編號：3755376