本文關鍵詞：遠程窯爐溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

  更多相關文章： 遠程監(jiān)控 窯爐測溫 射頻通信 溫度場 節(jié)能降耗

【摘要】：隨著通信,網(wǎng)絡和微電子技術的快速發(fā)展,遠程監(jiān)測系統(tǒng)已越來越多的應用到社會的各行各業(yè),由于遠程監(jiān)測涉及傳感技術、通信技術、控制技術等多個領域,所以一直都是研究和應用的熱點。玻璃窯爐是玻璃制造業(yè)重要的熱工設備,窯爐正常工作時,其內(nèi)部是個非常復雜的過程。而窯爐工作溫度作為最重要的參數(shù),直接對玻璃的生產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生影響,本文以玻璃窯爐爐壁溫度監(jiān)測為背景,根據(jù)遠程監(jiān)測系統(tǒng)在窯爐工作實際環(huán)境下的需求分析,構架一個多點分布式的無線傳感遠程溫度監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)對窯爐的安全及節(jié)能有著重要意義。本系統(tǒng)由為三大模塊組成,分別為溫度數(shù)據(jù)采集模塊、無線監(jiān)控主機模塊以及遠程監(jiān)測平臺。數(shù)據(jù)采集模塊主要作用是通過熱電偶傳感器實時采集現(xiàn)場各點的溫度數(shù)據(jù)并通過射頻無線通信發(fā)送至現(xiàn)場監(jiān)控主機。監(jiān)控主機將各個節(jié)點采集的溫度數(shù)據(jù)在LCD屏上實時顯示并刷新,供值班人員監(jiān)控,并通過GPRS網(wǎng)絡將所有數(shù)據(jù)上傳至網(wǎng)絡服務器。而遠程監(jiān)測平臺則通過訪問服務器獲取并解析數(shù)據(jù)信息,達成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的遠程監(jiān)測。本文還通過有限元分析法對窯爐爐壁溫度場進行了建模與仿真,得到了在窯爐爐壁局部區(qū)域出現(xiàn)溫度高溫異常情況時的溫度場分布。為防止熱量散失,提示工作人員進行局部保溫,達到節(jié)能降耗的目的,最后對于系統(tǒng)的各模塊給出了測試結果和分析,結果表明本系統(tǒng)功能良好,運行穩(wěn)定,具有良好的運用前景。
【關鍵詞】：遠程監(jiān)控 窯爐測溫 射頻通信 溫度場 節(jié)能降耗
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ171.623;TP274
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 課題背景及意義11-12
• 1.2 遠程監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文的研究內(nèi)容和組織結構13-15
• 1.3.1 課題的研究目標和研究內(nèi)容13
• 1.3.2 論文的結構安排13-15
• 第二章 論文相關技術的研究15-22
• 2.1 熱電偶測溫技術15-17
• 2.1.1 熱電效應15-16
• 2.1.2 熱電偶工作基本定律16-17
• 2.2 無線傳感網(wǎng)絡技術17-18
• 2.2.1 WSN技術概述17
• 2.2.2 各種無線通信技術對比17-18
• 2.3 GPRS通信技術18-19
• 2.3.1 GPRS技術概述18-19
• 2.3.2 GPRS技術特點19
• 2.4 組態(tài)技術19-21
• 2.4.1 組態(tài)技術概述19
• 2.4.2 組態(tài)技術產(chǎn)生背景19-20
• 2.4.3 組態(tài)軟件功能20-21
• 2.5 有限元分析技術21
• 2.6 本章小結21-22
• 第三章 系統(tǒng)總體設計22-25
• 3.1 系統(tǒng)實現(xiàn)的功能22
• 3.2 系統(tǒng)的總體結構22-23
• 3.3 系統(tǒng)的工作原理23-24
• 3.4 本章小結24-25
• 第四章 系統(tǒng)硬件設計25-32
• 4.1 數(shù)據(jù)采集端硬件設計25-27
• 4.1.1 電源電路25
• 4.1.2 主控單元電路25-26
• 4.1.3 射頻發(fā)射電路26-27
• 4.2 監(jiān)控主機硬件設計27-31
• 4.2.1 電源電路27-28
• 4.2.2 主控單元電路28
• 4.2.3 射頻接收電路28-29
• 4.2.4 GPRS通信電路29
• 4.2.5 LCD顯示電路29-30
• 4.2.6 TF儲存電路30
• 4.2.7 語音報警電路30-31
• 4.3 本章小結31-32
• 第五章 系統(tǒng)軟件設計32-54
• 5.1 采集端軟件設計32-35
• 5.1.1 初始化與溫度采集32-33
• 5.1.2 射頻數(shù)據(jù)發(fā)送33-35
• 5.2 監(jiān)控主機軟件設計35-39
• 5.2.1 射頻數(shù)據(jù)接收35-36
• 5.2.2 GPRS通信模塊36-38
• 5.2.3 LCD數(shù)據(jù)顯示38-39
• 5.3 通信協(xié)議數(shù)據(jù)幀包定義39-43
• 5.3.1 射頻收發(fā)通信協(xié)議39-41
• 5.3.2 通信協(xié)議指令示例41-43
• 5.4 遠程監(jiān)測平臺軟件設計43-53
• 5.4.1 用戶登錄43-46
• 5.4.2 用戶管理46-49
• 5.4.3 主程序功能49-52
• 5.4.4 組態(tài)控件設計52-53
• 5.5 本章小結53-54
• 第六章 窯爐爐壁溫度場的建模與仿真54-63
• 6.1 玻璃窯爐保溫概況54
• 6.1.1 窯爐保溫的優(yōu)點54
• 6.1.2 窯爐保溫的缺點54
• 6.2 玻璃窯爐中的熱傳遞54-57
• 6.2.1 傳熱的基本概念54-55
• 6.2.2 傳熱學的計算55-57
• 6.3 窯爐爐壁傳熱過程仿真及分析57-62
• 6.3.1 有限元分析步驟57
• 6.3.2 窯爐爐壁結構57-58
• 6.3.3 有限元模型的建立58-59
• 6.3.4 仿真結果及分析59-62
• 6.4 本章小結62-63
• 第七章 調(diào)試與結果63-73
• 7.1 數(shù)據(jù)采集端硬件調(diào)試63-65
• 7.1.1 信號測試63-64
• 7.1.2 電流測試64-65
• 7.1.3 數(shù)據(jù)包接收測試65
• 7.2 監(jiān)控主機調(diào)試65-69
• 7.2.1 GPRS模塊調(diào)試65-67
• 7.2.2 監(jiān)控主機調(diào)試67-69
• 7.3 遠程監(jiān)測平臺調(diào)試69-72
• 7.3.1 登錄調(diào)試69-70
• 7.3.2 主界面調(diào)試70-71
• 7.3.3 日志管理調(diào)試71-72
• 7.4 本章小結72-73
• 第八章 總結與展望73-75
• 8.1 總結73
• 8.2 展望73-75
• 參考文獻75-77
• 附錄77-81
• 附錄一 數(shù)據(jù)采集端電路原理圖77-78
• 附錄二 數(shù)據(jù)采集端印刷電路版圖和實物圖78-79
• 附錄三 監(jiān)控主機電路原理圖79-80
• 附錄四 監(jiān)控主機印刷電路版圖80-81
• 致謝81-82
• 研究生期間參加的科研工作及成果82

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