本文選題：管道輸送　切入點(diǎn)：位移檢測(cè)　出處：《昆明理工大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：管道輸送作近年來興起的高新技術(shù)運(yùn)輸業(yè),在礦產(chǎn),石油,天然氣和其他資源運(yùn)輸中起著越來越重要的作用。目前,隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能減排工程的重視和投資力度加大,管道輸送已經(jīng)成為鐵精礦的重要運(yùn)輸方式之一。但由于受原產(chǎn)地限制,礦漿輸送管道大多鋪設(shè)在泥石流、山體滑坡高等災(zāi)害高發(fā)的山區(qū),災(zāi)害導(dǎo)致的管道位移累積極可能引發(fā)管道斷裂等現(xiàn)象。斷裂等現(xiàn)象一旦發(fā)生,不僅會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,而且會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成污染。因此,研究如何實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)沿線管道位移情況,保障管道安全有非常重要的意義。鑒于以上問題,需要在管道沿線安裝穩(wěn)定、可靠的檢測(cè)設(shè)備和通訊設(shè)備,遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)管道的實(shí)時(shí)位移情況。因此,本文提出了一種基于ZigBee與MEMS的管道位移檢測(cè)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)。使用MEMS 6軸運(yùn)動(dòng)傳感器檢測(cè)管道位移量,并通過ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)逐級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)上傳,最后傳輸至上位機(jī),并顯示、處理、保存,在超出閾值時(shí)作出預(yù)警。本文主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下：1)本系統(tǒng)在通信方式上選用ZigBee 2007/PRO通信協(xié)議與Mesh型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?并根據(jù)系統(tǒng)基本需求和實(shí)際工況,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�。ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)省去了現(xiàn)場(chǎng)布線的麻煩,使安裝變得簡(jiǎn)單,并可實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)跳轉(zhuǎn)與網(wǎng)絡(luò)自愈功能,在中間一個(gè)級(jí)聯(lián)節(jié)點(diǎn)故障的情況下保障數(shù)據(jù)正常傳輸。2)本文設(shè)計(jì)了系統(tǒng)ZigBee節(jié)點(diǎn)的硬件平臺(tái),并針對(duì)MEMS加速度計(jì)測(cè)位移的缺點(diǎn)提出了方法改進(jìn),采用MEMS 6軸運(yùn)動(dòng)傳感器MPU6050測(cè)量管道位移。并建立了MEMS陀螺儀漂移模型、設(shè)計(jì)了基于AR模型的卡爾曼濾波器對(duì)傳感器進(jìn)行校正。系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集終端加入了發(fā)射功率控制方法,以達(dá)到降低能耗的目的。3)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了ZigBee節(jié)點(diǎn)軟件與上位機(jī)軟件,可將沿線所有節(jié)點(diǎn)的管道位移數(shù)據(jù)和位置在上位機(jī)上實(shí)時(shí)顯示、分析、保存,并可設(shè)定閩值,在超出閾值時(shí)做出預(yù)警,便于使用者者對(duì)管道進(jìn)行維護(hù)。最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,整個(gè)系統(tǒng)無線通信功能穩(wěn)定,并且能夠滿足測(cè)量位移的基本要求,特別是累積位移、突發(fā)位移的報(bào)警功能可以使得管道運(yùn)行更加安全可靠。本系統(tǒng)將MEMS 6軸運(yùn)動(dòng)傳感器和ZigBee無線技術(shù)結(jié)合起來,使系統(tǒng)具有體積小、重量輕、集成度高、低功耗、開發(fā)成本低等特點(diǎn),具有較好的推廣、應(yīng)用價(jià)值。
[Abstract]:綆￠亾杈撻，

本文編號(hào)：1662502