基于微波和CAN总线技术的储油罐液位测量系统设计

基于微波和CAN总线技术的储油罐液位测量系统设计

一、基于微波与CAN总线技术的储油罐液位测量系统设计(论文文献综述)

宋欣欣[1](2021)在《基于ARM的石油储存动态监测系统设计与实现》文中提出石油是我国经济领域的支柱产业,在石油开采、生产、储运过程中,石油储存动态监测是石油储存区生产管理工作的重要组成部分,同时也是保证石油存储设备安全高效运行的重要技术措施。目前绝大多数石油储存监测系统采用现场总线技术,该技术存在工程布线困难、故障率高等缺陷,并且还存在数据采集不及时、数据处理较慢、监测模块单一、数据存储量小等迫切需要解决的问题。因此,本文针对上述问题,研发出一款具有高效率数据采集能力、快速数据传输能力、各项功能可靠性高的石油储存动态监测系统。本文在分析国内外石油储存监测技术总体发展现状的基础上,针对目前石油储存监测系统的问题,研发出一种新型的石油储存动态监测系统。该系统以ARM-STM32F103C8T6为核心处理器,设计并构建了传感器采集模块、无线传输模块、电源模块以及RS485转TTL模块,并将采集到的数据通过无线Wi-Fi模块上传至One NET云平台,利用最新One NET-View3.0数据可视化模块对监测系统完成数据可视化界面设计,通过PC终端登录One NET云平台,实现石油储存动态远程监测。同时在系统中加入信号滤波算法,对数据传输信号抗干扰性做了优化处理,进一步改进了信号传输效率。该监测系统的研发能够保证监测数据及时、准确收发,最大程度降低事故发生的概率,方便工作人员安全高效地进行石油储存监测工作。本文的研究不仅有助于促进石油监测系统的进一步发展,而且弥补了石油储存动态监测领域的不足,对国内石油监测系统的性能提升和改进石油储存区的安全运营具有现实意义,具有较好的应用前景。

郇小城[2](2020)在《基于CAN总线网络的油罐区火灾风险预警与安全分析》文中指出目前,石油逐渐成为推动世界经济发展的重要动力,因此对石油的安全储运工作显得十分重要。但在最近几年里,关于石油储库发生泄露火灾爆炸事故较为频繁,给社会、企业和群众造成严重危害。本文基于上述情况,通过分析国内外研究现状,结合国家的相关要求和淮安市某化工厂的实际生产需求,设计一种以STM32芯片为核心的监测节点,结合CAN总线网络的油罐区火灾风险监测系统。本文描述油罐区火灾风险监测系统的总体设计要求,介绍STM32和CAN总线技术的相关知识,完成了监测系统中监测单元中传感器模块、数据处理模块、报警模块、电源转换模块和网关模块的电路设计。利用Labview设计油罐区监测系统的监测界面,实现了对油罐区罐体采样数据的数值曲线显示、数值实时显示、数据存储、数据历史查询和报警,同时将BP-Adaboost算法和Labview结合,通过BP-Adaboost评价模型的建立和Matlab编程,实现对油罐区安全等级进行评价。最后采用模糊事故树法分析法,确立以油罐区火灾爆炸为顶事件,通过对事故树的定性分析和定量分析,得出事故树中各个基本原因事件的结构重要度、模糊重要度和顶事件的模糊概率,找出影响和引起储油罐火灾爆炸事故的主要原因事件,并提出一些合理预防措施,为企业提高油罐区安全运行提供参照依据。经过实际调试得出该监测系统可有效运行、结果稳定可靠并达到企业的实际生产要求。同时BP-Adaboost模型的评价结果和模糊事故树的分析结果,对油罐区安全运行具有一定应用价值。

杜晟劼[3](2020)在《高频电磁法原油含水率测量系统及温度效应研究》文中研究表明油田开发中油井开采原油会引入大量的水,随着开采年限的增长,开采出来的原油的含水率不断增长,直接导致油田开采成本的增长及开采寿命的不断减少。为了解决此问题,中石油在十三五期间提出了“二三结合”开发模式的解决方案,通过测量原油含水率了解地下油藏储层油水分布情况,综合分析包括地下各储层的含水率信息,制定出最优开采方案、延长开采寿命。针对这一问题,论文重点研究了带有温度补偿功能的高频电磁波原油含水率测量系统设计。针对油田在线测量原油含水率测量问题,以高频电磁波同轴线传感器原油含水率测量系统为主要研究对象,开展了含水原油介电常数模型、电磁波传输及衰减、相移特性分析以及同轴线含水率测量模型等理论研究。利用仿真软件,仿真了不同含水率比例下同轴线含水率模型,得到了信号幅度衰减、相位移动的规律,并且进一步研究了温度与含水原油的介电常数数学模型之间关系以及对幅度衰减、相位移动的影响,验证了测量理论的正确性。在理论计算、仿真研究的基础上,优化设计了相应的发射电路、信号调理电路、检波电路、数据采集电路以及流体温度测量电路等含水率测量系统模块,并设计调试了配套的软件程序。最终,搭建了室内实验平台以及前往油田现场开展了高频电磁波原油含水率测量系统的实验与分析。实验结果表明,本测量装置工作稳定,实验的误差小于7%,能够实现全范围有效测量原油含水率。

孙忠湖[4](2020)在《一种机载光纤燃油测量系统的设计与实现》文中认为飞机机载燃油测量系统是飞机燃油系统的核心组成部分。目前飞机燃油测量系统主要是以浮子式液位测量技术和电容式液位测量技术为主,个别国外飞机采用了超声波液位测量技术,这几种测量技术都需要将电信号引入到燃油箱内部,可能会产生安全性问题。光纤液位测量技术具有本征安全、体积小、重量轻、不受电磁干扰等优点,是飞机燃油测量技术发展的新方向。本论文提出了一种新型的机载光纤燃油测量技术,结合光纤光栅的理论、飞机燃油测量的特点、燃油油量解算的算法的相关内容,开展了光纤光栅在飞机燃油测量上的应用研究。主要研究内容有:对布拉格光栅测量技术的基本理论进行基本推导,基于光纤光栅的压力测量原理说明,为光纤光栅液位传感器的参数设计提供理论依据,选用石英光纤进行样件试制;提出了基于光纤光栅压力传感器阵列的液位高度传感器的设计方案并开展原理样件的试制,提出了液位高度的基本算法,通过采集中心波长的偏移量计算出每个压力传感器处的压力,根据线性回归的基本理论可计算出液位高度传感器的浸油高度数据;为实现对光纤光栅传感器阵列波长信号的高精度检测,提出了基于波长可调谐滤波器原理的光纤光栅信号解调分析仪设计方案并进行样件试制,提出了油量测量模块的基本设计方案,采用MPC8313作为核心处理器的双余度处理模块。软件设计方面详细论述了燃油液位传感器布局原则和方法,并选用了一个典型的油箱模型进行传感器的布局、根据布局的结果进行了质量特性数据库建立工作,并简单描述了数据库建立的原则及方法,最后对飞机燃油油量解算的算法进行了描述,主要是在飞机机体坐标系下建立数学模型,优先采用液位高度数据计算油面角信息,在不能计算的情况下提出了采用飞机过载、姿态角信息计算油面角的方法,获取油面角后,结合液位高度查询已建立的质量特性数据库获得油量体积数据。另外编制了光纤液位传感器的测试软件,对液位高度测量精度进行了测试;同时编制了系统测试系统的软件,通过总线接口设置测试条件,开展了光纤液位测量系统的功能性能的原理验证试验。

马光旭[5](2018)在《基于WinCC的罐区自动化系统设计》文中进行了进一步梳理石油化工企业在我国的经济市场占有重要地位,储油罐区作为油品存储和销售的重要环节,发挥着至关重要的作用。建立罐区自动化系统,提高储油罐区的效率和安全性,是经济发展的必然需求。本文首先介绍了罐区自动化监控系统的发展历史和现状。然后以盘锦某石油化工有限公司的罐区现状为基础,分析了罐区的安全及生产工艺流程需求。基于PLC和WinCC设计罐区自动化系统,系统由现场仪表单元、控制单元和上位机监控单元三部分组成。现场仪表采集罐区各监控参数,并转换为标准信号传输到PLC进行数据处理;上位机人机交互界面由WinCC组态软件设计实现;PLC与WinCC监控界面之间通过工业以太网连接,通讯协议采用工业以太网的ISO协议。通过对现场环境和测量参数的范围以及精度要求分析,确定系统的硬件配置。主要包括:液位仪表选型、温度仪表选型、压力仪表选型、PLC的硬件配置、上位机的选型。根据系统的结构设计,将各个硬件部分集成为一体。对现有的液位法、静压法、混合法三种油品计量方法的优缺点进行分析比较,然后在混合法的基础上进行改进,将油品的含水率这一因素考虑进来,提高了油品的计量精度。同时,为提高罐区油罐的利用率,保证生产高效进行,采用增量式PID算法对生产过程中的缓冲罐和储油罐液位进行控制,达到了良好的控制效果。通过WinCC组态软件设计系统登录画面、监控主画面、单罐监控画面、数据趋势分析画面、报警画面、历史数据查询画面等。实现数据采集与处理、系统故障报警、显示罐区作业实时状态等功能,从而完成对储油罐区工艺流程的实时监控。罐区自动化系统的成功投运提高了油品的计量精度以及液位控制精度,降低了工作人员的劳动强度,改善工人的工作环境。该系统对罐区作业效率、油罐的利用效率、自动化水平、安全水平的提高具有重要意义。

杨佳彬[6](2015)在《基于磁致伸缩原理的数字化汽车油量仪的设计与实现》文中指出燃油是汽车的动力源泉,精确掌握汽车燃油情况对每一位驾驶员来说都至关重要;传统汽车油量表采用三刻度式仪表盘,这种仪表受油位传感器限制只能粗略的反映燃油情况,使驾驶员只能对油量有个大概的估计,毫无精准而言。为了解决这一问题,本文提出一种基于磁致伸缩原理的数字化汽车油量测量系统,此系统工作原理颠覆了传统油量测量技术,它不但可以实现高精度汽车油量测量,而且油位传感器的数字化输出也十分便于处理与显示。在本系统中,磁致伸缩换能器的设计与高精度时间测量模块的设计是最为重要的两个环节,其设计好坏直接影响整个系统的工作状态。本文着重讨论了这两方面的问题,同时给出了切实可行的实验方案。本文主要工作包含以下几个方面:首先分析了目前汽车油量测量系统的发展与几种常用的液位测量手段,并对其优缺点进行比较;其次详细介绍了磁致伸缩液位传感器的工作原理与测量机理;然后分别对系统构建、硬件电路设计、软件编程问题给出了详细描述,尤其对磁致伸缩换能器与高精度时间测量方案给出了详细的设计与实现方案;最后对实际系统进行了测试并对测量误差进行了分析,并提出合理的校准方案。并对系统应用价值进行了评估同时对系统还隐藏存在的问题及以后的升级与改进给出了改进方向。由系统的实际运行测试数据可知,本文设计的基于磁致伸缩原理的数字化汽车油量仪具有运行稳定、测量精度高、寿命长且故障率较低的优点,完全满足汽车油量测量系统的实际要求。

朱强[7](2014)在《基于ARM的超声波液位检测系统关键技术研究》文中指出超声波液位检测技术以其可以实现非接触式液位测量的优势,广泛应用于石油、冶金、化工等工业领域,在江河水位、污水处理等环境监测领域也被广泛的使用。随着微电子技术、传感器技术等新兴科学技术的发展,超声波液位检测系统向着智能化、一体化的方向发展,使其更能够适应目前液位测量领域的新要求。本文通过对超声波液位检测系统的现状和发展趋势,以及测量环境的新需求的分析和总结,设计了一种基于S3C6410嵌入式微处理器和Linux操作系统的超声波液位检测系统。本文在分析超声波液位检测系统的现状及其发展趋势的前提下,阐述了高性能液位检测系统对于液位测量的重要意义。通过对超声波特性的分析,确定了超声波液位检测系统使用40KHz频率的超声波;对不同液位测量方法进行比较,采用脉冲回波法(时差法)来实现超声波液位检测系统的液位测量。本文以嵌入式微处理器和嵌入式开源操作系统为核心,研究了嵌入式超声波液位检测系统实现的关键技术,提出了以三星S3C6410微处理器与嵌入式Linux操作系统所组成的系统软硬件体系结构。本文以S3C6410微处理器作为液位检测系统的运算和控制核心,设计了以下硬件模块:一体化的超声波收发模块,简化了超声波发射和接收;采样电路用来实现超声波回波信号的采集和A/D转换;串行通信模块;CAN总线接口;温度检测模块以及电源管理模块。超声波液位检测系统软件体系结构设计主要完成了Linux操作系统的移植;采用小波变换的算法设计了回波信号处理程序,以软件方式确定了超声波渡越时间;设计了温度补偿程序对声速进行补偿,提高液位测量的精度;设计了串口通信程序和CAN总线通信程序,提高了系统的通信能力。

李枢[8](2013)在《分布式油罐自动计量系统设计与实现》文中研究表明近年来,随着传感器技术、计算机技术、网络技术的不断发展,大量自动化仪表及系统应用到油库中。在油库自动化系统中,油罐自动计量系统作为掌控油库储量、保障油库作业安全、为行业油料供应提供基础依据的重要手段,正发挥着日趋重要的作用。随着自动化技术在油库应用的不断深入,油罐自动计量系统在发挥着其作用的同时,也显现出系统精度不高、可靠性差、系统的改造与集成难度大,系统维护困难等问题。本文针对我军油库特殊环境与使用需求,分析现有油罐计量系统结构、特点及存在的问题,认为目前油罐自动计量系统存在成套自动计量系统技术垄断、协议不开放、与其它系统互不兼容、数据格式不符合我军油库业务使用习惯,后续维护成本高等问题,设计一种应用于储罐现场的“模块化油罐监控节点”,适应多厂家、多参数、多协议、多硬件接口的典型液位计、压力变送器、温度传感器等信号的采集与处理,并将每个油罐的计量参数按统一协议、统一总线方式传输至“油库信息平台”集成数据库。基于此设备,建立油库储罐分布式计量系统,既能够适应我军油库油罐分散,点多面广的特点,又克服了传统计量系统各仪表互不兼容,结构复杂各异,集成难度大等缺点。作者完成的主要工作如下:(1)对我军油库油罐计量系统需求进行分析,确定系统采用的计量方法、网络结构与整体结构组成;(2)在充分分析我军油罐计量所需要仪表的硬件接口、技术特点与软件协议的基础上,设计可灵活搭配模块以适应现场仪表需求、具有多种硬件接口与数据处理能力的监控节点,并给出其软硬件设计思路;(3)设计LonWorks总线接口的基于IE浏览器的油罐监控组态软件,给出设计思路与实现方法;(4)通过实际油库的安装使用,分析系统计量的精度与实现的功能,验证系统设计的合理性。该系统的设计为我军油库油罐计量系统设计提供了一种新的思路,其分布式系统设计,有效分散了监测系统的控制风险,基于模块化设计的油罐监控节点,为油罐计量仪表选型与合理搭配提供了可能,提高了系统整体的可靠性与标准化程度。

张帆[9](2012)在《加油站库存信息采集与管理系统》文中指出为了提高石油公司对下属加油站库存的管理问题,设计了加油站库存信息采集与管理系统,系统分别由油罐液位仪、加油站管理主机和上级石油运营公司三级组成;油罐液位仪负责采集加油站各油罐内的油位并通过CAN总线发送给管理主机;管理主机接收来自各油罐监液位的数据,经过处理、统计分析、显示并存储到数据库ACCESS2003里;石油运营公司与加油站主机通过TCP/IP网络连接进行数据交互,获取各加油站的库存和销售速度等信息;经过对某加油站内8个椭圆型储油罐进行实验,得出了各油罐内传感器的输出电压、液位高度和剩余油量等数据,并且根据销售油速预测出了断油时间,能够达到及时油品配送的目的,避免断油事故的发生。

黄四青[10](2011)在《基于单片机的超声波油位测量仪的研究和实现》文中研究指明本文介绍一款为中小型石油开采企业开发的一套超声波油位测量仪,用于监测采油厂油井原油的产量。超声波油位测量仪以单片机系统为核心,利用超声波作为信息检测手段,以实现采油厂储油罐中的油位检测,并对测量数据进行分析处理。使用超声波油位测量仪实现现场测量,可以减少测量过程中的人工干预,方便了工作人员对油位检测的实时监控。超声波油位测量仪由硬件电路与软件程序两大部分组成。硬件电路包含了超声波发射电路、接收电路、温度测量电路,电源供电电路,处理器外围电路。软件程序包含超声波驱动程序,温度采集程序,软件滤波算法程序,通信驱动程序等。软件采用模块化设计思想,这种设计思想使得程序结构清晰,具有更高的运行效率与稳定性,也有利于程序的调试和修改。由于储油罐的横截面积很大,当高度发生微小变化时,原油储量却发生很大变化,因此,提高超声波油测量仪的测量精度很重要。另外,各种干扰因素也会使得超声波实测数据与实际数据不一致,测量数据还有可能会发生异常波动。为了获得稳定准确的测量结果,本文先从硬件方面介绍提高油位测量仪的性能,然后介绍通过软件方法进行数据处理。关于软件处理方法,是先从原始测量数据中剔除越界数据,再利用平均值法进行处理,最后使用最小二乘法对超声波油位测量仪的测量数据进行了分析,建立数学模型,并编程实现。取得了很好的测量效果。利用计算机技术和超声波检测技术研制出来的超声波油位测量仪,具有非接触性、自动控制、测量精度高、成本低廉、功能强大等优点。有广泛的应用前景和使用价值。

二、基于微波与CAN总线技术的储油罐液位测量系统设计(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、基于微波与CAN总线技术的储油罐液位测量系统设计(论文提纲范文)

(1)基于ARM的石油储存动态监测系统设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 石油储存监测国外研究现状
        1.2.2 石油储存监测国内研究现状
    1.3 本文的主要研究工作
第二章 系统总体设计方案
    2.1 系统功能要求
    2.2 系统整体架构设计
    2.3 系统功能设计方案
    2.4 石油储存区监测节点设计
    2.5 无线传输模块设计方案
        2.5.1 ZigBee无线技术设计方案
        2.5.2 Wi-Fi无线技术设计方案
    2.6 云平台设计方案
        2.6.1 云传输概念
        2.6.2 云平台发展现况
        2.6.3 云平台功能设计
        2.6.4 云平台的选取
        2.6.5 云平台接口协议
    2.7 总结
第三章 硬件电路的设计
    3.1 引言
    3.2 硬件总体架构设计
    3.3 主控芯片选型
    3.4 主控板电路设计
        3.4.1 复位电路设计
        3.4.2 晶振电路设计
        3.4.3 电源电路设计
    3.5 数据采集模块设计
        3.5.1 温度采集模块
        3.5.2 压力采集模块
        3.5.3 液位采集模块
    3.6 无线模块设计
    3.7 RS485 转TTL模块设计
    3.8 本章小结
第四章 软件设计
    4.1 STM32 软件开发工具
    4.2 库函数开发
    4.3 系统软件总体设计
    4.4 采集与传输系统软件设计
    4.5 报警装置程序设计
    4.6 滤波算法设计
    4.7 监测终端数据上传
    4.8 云平台的接入
    4.9 云平台数据分析
        4.9.1 云平台数据分析设计
        4.9.2 元数据配置
        4.9.3 数据接入配置
        4.9.4 数据分析任务模型
        4.9.5 输出管理
    4.10 OneNET云平台界面设计
    4.11 本章小结
第五章 系统测试
    5.1 硬件系统搭建
    5.2 整体系统搭建
    5.3 数据传输测试
    5.4 云平台系统测试
    5.5 监测节点测试
        5.5.1 监测节点布置
        5.5.2 监测节点范围测试
        5.5.3 信号强度测试
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间所取得的相关科研成果
致谢

(2)基于CAN总线网络的油罐区火灾风险预警与安全分析(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景
    1.2 课题的研究目的和意义
    1.3 课题的国内外研究现状综述
    1.4 课题的研究内容
第2章 基于CAN总线网络的油罐区监测系统总体设计
    2.1 监测系统总体需求
    2.2 监测系统总体设计要求
    2.3 监测系统总体结构
    2.4 监测系统中的总线网络
        2.4.1 总线网络简介
        2.4.2 总线网络的特点及其应用范围
        2.4.3 总线技术的选择
    2.5 监测系统中的CAN总线技术
        2.5.1 CAN总线技术简介
        2.5.2 CAN总线网络协议结构
        2.5.3 CAN通信网络结构
    2.6 本章小结
第3章 油罐区监测单元设计
    3.1 CAN监测节点整体设计
    3.2 传感器模块设计
        3.2.1 温度传感器(DS18B20)
        3.2.2 MQ型气体传感器
        3.2.3 超声波液位传感器(EchoPod)
        3.2.4 压力传感器(MPX5700)
    3.3 数据处理模块设计
    3.4 电源转换模块
    3.5 报警模块设计
    3.6 CAN收发模块
    3.7 网关设计
    3.8 CAN网络节点软件设计
    3.9 网关软件设计
    3.10 本章小结
第4章 储油罐区安全监测与等级评价
    4.1 基于Labview的监测界面设计
        4.1.1 Labview软件简介
        4.1.2 监测界面具体设计
    4.2 基于Labview实现调用Matlab程序节点
    4.3 训练样本数据预处理
        4.3.1 异常训练样本数据处理
        4.3.2 样本数据融合处理
    4.4 基于BP-Adaboost的油罐区安全评价模型
        4.4.1 构建BP神经网络模型
        4.4.2 BP-Adaboost强化算法
        4.4.3 基于BP-Adaboost的油罐区安全评价模型的建立
    4.5 基于BP-Adaboost的油罐区安全等级评价
        4.5.1 Matlab程序编程
        4.5.2 结果分析
    4.6 本章小结
第5章 油罐火区灾爆炸模糊事故树分析
    5.1 模糊事故树基本理论
        5.1.1 事故树分析法概述
        5.1.2 三角模糊数技术简述
        5.1.3 模糊事故树分析法的基本程序
    5.2 油罐区火灾爆炸事故树的构造
    5.3 油罐区火灾爆炸事故树定性分析
        5.3.1 最小割集的求解
        5.3.2 最小径集的求解
        5.3.3 结构重要度分析
    5.4 油罐区火灾爆炸事故树定量分析
        5.4.1 基本事件的模糊概率
        5.4.2 顶上事件模糊概率
        5.4.3 模糊重要度分析
    5.5 油罐区火灾事故的主要影响因素和安全措施
    5.6 本章小结
第6章 结论与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的科研成果

(3)高频电磁法原油含水率测量系统及温度效应研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外原油含水率研究现状及发展趋势
        1.2.1 国内外研究现状
        1.2.2 原油含水率仪器发展趋势
    1.3 本文的主要研究内容及结构
第二章 高频电磁波含水率测量原理及环境因素分析
    2.1 电磁波波谱的划分
    2.2 电磁波在导电媒质中的传播特性
        2.2.1 弱导电媒质中的均匀平面波
        2.2.2 良导体中的均匀平面波
    2.3 含水原油两相流介电常数理论
    2.4 高频电磁波同轴含水率传感器
        2.4.1 同轴线传感器结构及优势
        2.4.2 同轴线传感器参数
        2.4.3 同轴线传感器模型仿真
    2.5 高频电磁波含水仪影响分析
        2.5.1 温度对测量结果的影响
        2.5.2 矿化度对测量结果的影响
    2.6 本章小结
第三章 含水率测量系统硬件电路模块设计
    3.1 测量系统总体设计方案
    3.2 正弦波信号产生电路设计
    3.3 正弦波信号放大电路设计
    3.4 功分器电路设计
    3.5 滤波电路设计
    3.6 幅度相位检波电路设计
    3.7 温度检测电路设计
    3.8 通信电路设计
    3.9 AD采集及保护电路
    3.10 NAND FLASH存储电路
    3.11 STM32 系统电路
    3.12 本章小结
第四章 含水率测量系统软件设计
    4.1 含水率测量系统总体软件
    4.2 AD采集子模块设计
    4.3 数字信号处理子程序
    4.4 测温模块子程序
    4.5 FLASH存储模块子程序
    4.6 本章小节
第五章 含水率测量系统测试
    5.1 实验系统与实验方法
        5.1.1 室内实验系统
        5.1.2 测试应注意事项
    5.2 室内模拟实验
    5.3 室外实验
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 完成的工作
    6.2 主要创新点
    6.3 对后续工作的建议
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果

(4)一种机载光纤燃油测量系统的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 国内外研究概况
        1.2.1 机载燃油测量系统研究概况
        1.2.2 液位测量技术研究概况
    1.3 光纤液位油测量技术的国内外研究概况
    1.4 本文的主要贡献与创新
    1.5 本论文的结构安排
第二章 光纤液位测量技术理论及硬件平台实现
    2.1 光纤布拉格光栅
    2.2 压力测量原理
        2.2.1 光纤光栅材料选择
        2.2.2 压力传感隔膜材料和制作
        2.2.3 光纤光栅压力传感器设计
    2.3 液位传感器测量原理
    2.4 多通道光纤光栅信号解调原理
    2.5 光纤光栅燃油测量系统硬件设计
        2.5.1 光纤光栅液位传感器设计
        2.5.2 信号解调系统的构建
        2.5.3 双余度油量解算模块
    2.6 本章小结
第三章 软件设计与开发
    3.1 产品系统软件设计
        3.1.1 液位高度传感器布局
        3.1.2 油量质量特性数据库建立方法
        3.1.3 燃油量计算
        3.1.4 燃油量测量仿真
    3.2 测试软件
        3.2.1 液位高度测试软件
        3.2.2 系统测试软件
    3.3 本章小结
第四章 全文总结与展望
    4.1 全文总结
    4.2 后续工作展望
致谢
参考文献

(5)基于WinCC的罐区自动化系统设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 罐区自动化系统的发展
    1.3 论文主要内容
第2章 罐区自动化系统需求分析
    2.1 罐区工艺简介
    2.2 系统的设计需求
    2.3 现场仪表选型
        2.3.1 液位仪表选型
        2.3.2 温度仪表选型
        2.3.3 压力传感器选型
    2.4 本章小结
第3章 罐区自动化系统总体设计
    3.1 系统功能设计
    3.2 系统结构设计
    3.3 本章小结
第4章 罐区自动化系统下位机设计
    4.1 PLC的选型
    4.2 PLC硬件配置
    4.3 PLC软件设计
        4.3.1 STEP7组态软件简介
        4.3.2 阀门控制逻辑程序设计
        4.3.3 油品计量的实现
    4.4 PLC与WinCC的通信连接
    4.5 本章小结
第5章 基于WinCC的液位控制与人机交互界面设计
    5.1 组态软件介绍
    5.2 创建罐区自动化系统项目和过程变量
    5.3 基于WinCC的液位控制设计
        5.3.1 PID控制原理
        5.3.2 液位控制器设计
    5.4 人机交互界面设计
        5.4.1 用户管理系统
        5.4.2 系统监控主界面
        5.4.3 储油罐的工艺流程界面
        5.4.4 报警和历史数据查询
        5.4.5 实时历史曲线分析
    5.5 本章小结
第6章 结论
参考文献
在学期间研究成果
致谢

(6)基于磁致伸缩原理的数字化汽车油量仪的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 液位测量技术的发展
        1.1.1 液位测量方法概述
        1.1.2 传统测量原理和特点分析
    1.2 磁致伸缩技术及国内外发展现状
        1.2.1 磁致伸缩材料国内外发展现状
        1.2.2 磁致伸缩液位传感器国内外发展现状
    1.3 课题背景与主要内容
        1.3.1 课题背景
        1.3.2 课题内容
第2章 磁致伸缩液位传感器的设计原理
    2.1 磁致伸缩效应产生机理
        2.1.1 磁致伸缩效应
        2.1.2 磁致伸缩系数
        2.1.3 磁致伸缩扭转波的产生
    2.2 逆磁致伸缩效应
    2.3 磁致伸缩液位传感器的测量机理
    2.4 本章小结
第3章 汽车油量仪系统的结构设计
    3.1 磁致伸缩材料的选择
    3.2 传感器测量杆总体结构
    3.3 磁致伸缩换能器设计
        3.3.1 磁致伸缩扭转波的传播方式
        3.3.2 磁致伸缩换能器方案与选择
        3.3.3 换能器感应线圈的设计
    3.4 浮子的设计
    3.5 本章小结
第4章 系统硬件部分设计
    4.1 测量仪总体电路设计
    4.2 核心控制电路
    4.3 脉冲发射与驱动电路
        4.3.1 激励脉冲参数分析
        4.3.2 脉冲发送方案选择
        4.3.3 脉冲驱动电路
    4.4 回波信号放大整形电路
    4.5 高精度计时电路
    4.6 温度测量电路
    4.7 输出接口电路
    4.8 电源电路设计
    4.9 本章小结
第5章 系统软件部分设计
    5.1 调试平台与程序编写
    5.2 系统程序设计
        5.2.1 主程序设计及初始化设置
        5.2.2 中断程序设计
        5.2.3 TDC-GP2程序设计
        5.2.4 温度测量程序设计
        5.2.5 CAN总线程序设计
        5.2.6 数字滤波算法
    5.3 本章小结
第6章 系统调试与误差分析
    6.1 系统测试
    6.2 性能分析
    6.3 误差分析
    6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢

(7)基于ARM的超声波液位检测系统关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 国内外现状及发展
    1.3 本设计的主要内容
第二章 时差法超声波液位检测原理
    2.1 超声波的特性
    2.2 超声波探头的选择
    2.3 测量方法和探头安装方式
    2.4 时差法液位测量原理
    2.5 本章小结
第三章 超声波液位检测系统总体方案
    3.1 超声波液位检测系统的总体方案
        3.1.1 系统总体框架
        3.1.2 超声波液位检测系统的工作流程
    3.2 嵌入式系统简介
    3.3 微处理器的选择
        3.3.1 嵌入式微处理器简介
        3.3.2 ARM 微处理器
        3.3.3 S3C6410 微处理器概述
    3.4 嵌入式 Linux 操作系统
    3.5 本章小结
第四章 液位检测系统硬件平台
    4.1 S3C6410 外围电路设计
        4.1.1 复位电路
        4.1.2 时钟电路
        4.1.3 A/D 转换电路
    4.2 超声波发射接收电路设计
        4.2.1 超声波收发一体电路
        4.2.2 采样电路
    4.3 通信接口电路设计
        4.3.1 串行通信电路
        4.3.2 CAN 总线接口电路
    4.4 温度检测电路设计
    4.5 电源电路设计
    4.7 本章小结
第五章 液位检测系统软件体系平台
    5.1 嵌入式软件体系结构
    5.2 嵌入式交叉编译环境的建立
    5.3 BootLoader 的移植
    5.4 Linux 操作系统的移植
        5.4.1 Linux 内核的移植
        5.4.2 文件系统的构建
    5.5 本章小结
第六章 超声波液位检测系统的软件设计
    6.1 系统软件总体设计
    6.2 超声波发射程序
    6.3 回波信号处理
        6.3.1 小波变换
        6.3.2 回波信号预处理
        6.3.3 回波信号起始点的确定
    6.4 温度补偿相关程序
    6.5 串行通信应用程序
    6.6 CAN 总线通信程序设计
        6.6.1 MCP2510 初始化
        6.6.2 CAN 总线数据发送程序
        6.6.3 CAN 总线数据接收程序
    6.7 本章小结
第七章 总结与展望
致谢
参考文献

(8)分布式油罐自动计量系统设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 油罐自动计量系统国内外研究现状
        1.2.1 油罐自动计量技术发展现状
        1.2.2 油罐计量方法的研究现状
        1.2.3 典型油罐计量系统分析
        1.2.4 典型油罐计量系统目前存在的主要问题
    1.3 本文主要研究内容
第二章 油罐自动计量系统整体结构设计
    2.1 系统功能需求分析
    2.2 技术路线
        2.2.1 油罐计量方法选择
        2.2.2 计量仪表的选择
        2.2.3 测控网络的选择
        2.2.4 现场总线的选择
        2.2.5 监控组态软件平台的选择
    2.3 系统结构与组成
    2.4 本章小结
第三章 模块化监控节点的硬件及软件设计
    3.1 模块化监控节点总体设计
        3.1.1 总体目标与功能
        3.1.2 模块化监控节点结构组成
    3.2 监控节点核心模块硬件设计
        3.2.1 电源模块
        3.2.2 CPU模块
    3.3 监控节点扩展模块硬件设计
        3.3.1 矩阵键盘扩展模块
        3.3.2 串口扩展模块
        3.3.3 DIDO扩展模块
        3.3.4 HART扩展模块
        3.3.5 RTD扩展模块
        3.3.6 LonWorks模块
    3.4 监控节点软件设计
        3.4.1 软件总体结构设计
        3.4.2 编程语言与编译环境
        3.4.3 现场一次仪表驱动程序开发
        3.4.4 数据采集与处理程序
        3.4.5 计算、存储、显示与上传
        3.4.6 仪表智能故障诊断程序
        3.4.7 配置与调试程序
    3.5 本章小结
第四章 油罐自动计量系统软件设计
    4.1 监控组态软件系统架构
    4.2 LonWorks网络组网
        4.2.1 LonWorks网络数据接口选择
        4.2.2 LonWorks网络组网
    4.3 工程节点与监控节点的设计
        4.3.1 工程节点与监控节点的建立
        4.3.2 监控软件不IO点创建
        4.3.3 图形界面组态与数据共享
    4.4 本章小结
第五章 系统实际应用与分析
    5.1 系统应用环境
    5.2 应用系统结构组成
    5.3 实际应用效果分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 论文工作总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的论文与研究成果

(9)加油站库存信息采集与管理系统(论文提纲范文)

0 引言
1 系统总体结构
2 液位仪设计
    2.1 液位仪硬件构成
    2.2 液位仪软件设计
3 管理软件
    3.1 加油站管理软件
    3.2 石油运营公司管理软件
4 试验结果与分析
5 结论

(10)基于单片机的超声波油位测量仪的研究和实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 储油罐液位检测计量仪表现状
    1.3 超声波油位测量仪的研究目的及意义
    1.4 超声波油位测量仪的研究内容
        1.4.1 课题背景
        1.4.2 陕西延长油田公司
        1.4.3 《远程油位监测量系统》
        1.4.4 超声波油位测量仪
2 超声波油位测量仪设计方案分析
    2.1 选择测量方法
    2.2 超声波探头的选型
    2.3 处理器的选择
    2.4 通信方法
    2.5 通信协议
    2.6 软件算法选择与应用
    2.7 超声波油位测量仪测量原理
        2.7.1 测量原理
        2.7.2 超声波油位测量仪的理论分析
3 超声波油位测量仪的设计
    3.1 硬件电路设计
        3.1.1 超声波驱动电路设计
        3.1.2 串口通信电路设计
        3.1.3 处理器外围电路设计
        3.1.4 电源部分设计
        3.1.5 测温电路设计
    3.2 软件设计
        3.2.1 超声波驱动程序模块
        3.2.2 串口通信驱动程序模块
        3.2.3 带通滤波算法程序
        3.2.4 平均值算法程序
        3.2.5 利用最小二乘法获取经验方程
4 超声波油位测量仪实现
    4.1 硬件电路
        4.1.1 超声波发射电路
        4.1.2 超声波接收电路
        4.1.3 串口通讯电路
        4.1.4 其他部分
        4.1.5 电源部分
        4.1.6 温度测量电路
    4.2 软件部分
        4.2.1 主程序
        4.2.2 温度测量
        4.2.3 超声波一次测量程序模块
        4.2.4 带通滤波算法程序
        4.2.5 平均值滤波算法程序
        4.2.6 最小二乘法程序
        4.2.7 串口通信
5 超声波油位测量仪实际测量效果
    5.1 超声波发射信号
    5.2 超声波发射信号与返回波信号叠加后的实验效果
    5.3 油位测量仪从串口发出的测量结果
    5.4 油位测量仪实物
6 超声波油位测量仪的后续开发与改进
7 结论
致谢
参考文献

四、基于微波与CAN总线技术的储油罐液位测量系统设计(论文参考文献)

  • [1]基于ARM的石油储存动态监测系统设计与实现[D]. 宋欣欣. 西京学院, 2021(12)
  • [2]基于CAN总线网络的油罐区火灾风险预警与安全分析[D]. 郇小城. 淮阴工学院, 2020(02)
  • [3]高频电磁法原油含水率测量系统及温度效应研究[D]. 杜晟劼. 西安石油大学, 2020(12)
  • [4]一种机载光纤燃油测量系统的设计与实现[D]. 孙忠湖. 电子科技大学, 2020(01)
  • [5]基于WinCC的罐区自动化系统设计[D]. 马光旭. 沈阳工业大学, 2018(01)
  • [6]基于磁致伸缩原理的数字化汽车油量仪的设计与实现[D]. 杨佳彬. 哈尔滨工程大学, 2015(06)
  • [7]基于ARM的超声波液位检测系统关键技术研究[D]. 朱强. 南昌大学, 2014(01)
  • [8]分布式油罐自动计量系统设计与实现[D]. 李枢. 中国科学院大学(工程管理与信息技术学院), 2013(08)
  • [9]加油站库存信息采集与管理系统[J]. 张帆. 计算机测量与控制, 2012(07)
  • [10]基于单片机的超声波油位测量仪的研究和实现[D]. 黄四青. 南京理工大学, 2011(07)

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基于微波和CAN总线技术的储油罐液位测量系统设计
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