超聲波儲油罐底腐蝕檢測機器人光纖通訊技術研究
發(fā)布時間:2021-04-25 04:14
石油被發(fā)現(xiàn)以來,其在石油化工行業(yè)內(nèi)扮演的角色越來越重要,而儲油罐作為儲存石油的重要工具,其在役期間內(nèi)能否保證良好的使用狀態(tài),對石油的正常保存至關重要。由于石油內(nèi)所含的物質(zhì)錯綜復雜,其中的雜質(zhì)會逐漸沉淀在儲油罐底板,在儲油罐底板形成含有各種成分的雜質(zhì)堆積物,這些雜質(zhì)中的有害成分不可避免的會對鋼鐵結構的儲油罐造成損壞而產(chǎn)生缺陷,通常情況下儲油罐缺陷為腐蝕缺陷,當腐蝕缺陷到達一定程度時,極易發(fā)生安全事故,造成嚴重的經(jīng)濟損失與安全危害,因此定期對儲油罐進行質(zhì)量檢測至關重要。本文針對儲油罐底腐蝕缺陷檢測,提出了一種基于超聲波檢測技術的儲油罐底腐蝕缺陷檢測方案,設計并完成了一套完整的超聲波儲油罐底腐蝕檢測數(shù)據(jù)光纖通信系統(tǒng)。本文設計與實現(xiàn)了超聲波發(fā)射與接收電路。通過對超聲波檢測數(shù)據(jù)結構的研究,采用了符合要求的數(shù)據(jù)采集模塊。針對超聲檢測數(shù)據(jù)高速實時傳輸?shù)男枨?選擇光纖作為傳輸介質(zhì),設計與搭建了超聲波網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通訊模塊。該部分工作包括物理層搭建、數(shù)據(jù)鏈路層的實現(xiàn),完成了超聲波檢測信號從產(chǎn)生、接收、A/D采樣與數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜^程;贔PGA搭建了光纖介質(zhì)的高速數(shù)據(jù)通信模塊,并通過搭建實驗平臺對系統(tǒng)進行了仿真...
【文章來源】:沈陽工業(yè)大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 儲油罐腐蝕檢測研究及發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 儲油罐腐蝕檢測技術研究及發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 儲油罐腐蝕檢測機器人研究及發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 超聲波檢測技術研究及發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 通信技術研究及發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 超聲波儲油罐底腐蝕檢測系統(tǒng)概述
1.5 論文的主要內(nèi)容及章節(jié)安排
1.5.1 論文的主要內(nèi)容
1.5.2 論文的章節(jié)安排
第2章 超聲波儲油罐底腐蝕檢測光纖通信系統(tǒng)理論研究
2.1 超聲波檢測技術
2.1.1 超聲波特性研究
2.1.2 超聲波檢測原理及常用檢測方法
2.1.3 超聲波儲油罐底腐蝕檢測系統(tǒng)檢測數(shù)據(jù)結構
2.2 光纖通信技術
2.2.1 光纖通信的基本原理
2.2.2 光纖通信系統(tǒng)結構研究
2.2.3 光纖通信技術的特點
2.3 本章小結
第3章 基于FPGA的超聲波檢測電路研究
3.1 超聲波發(fā)射電路
3.2 超聲波接收電路
3.2.1 限幅電路
3.2.2 前置放大電路
3.2.3 濾波電路
3.2.4 主放大電路
3.3 超聲波回波信號采集模塊
3.4 電源設備
3.5 本章小結
第4章 基于FPGA的超聲波檢測數(shù)據(jù)光纖通信實現(xiàn)方法研究
4.1 超聲波檢測數(shù)據(jù)(FPGA—以太網(wǎng))通信結構與原理研究
4.1.1 超聲波檢測數(shù)據(jù)(FPGA—以太網(wǎng))通信結構研究
4.1.2 超聲波檢測數(shù)據(jù)(FPGA—以太網(wǎng))通信原理研究
4.2 超聲波檢測數(shù)據(jù)(以太網(wǎng)—光纖)通信結構與原理研究
4.3 超聲波檢測數(shù)據(jù)通信邏輯研究
4.3.1 PLL模塊
4.3.2 FIFO緩存模塊
4.3.3 超聲波檢測數(shù)據(jù)通信邏輯流程
4.4 本章小結
第5章 超聲波檢測數(shù)據(jù)光纖通信系統(tǒng)實驗與仿真驗證
5.1 系統(tǒng)實驗平臺搭建
5.2 超聲波檢測電路實驗與仿真
5.2.1 超聲波發(fā)射電路實驗與仿真
5.2.2 超聲波接收電路實驗與仿真
5.3 A/D采集模塊實驗與仿真
5.4 網(wǎng)絡傳輸模塊實驗與仿真
5.4.1 網(wǎng)絡傳輸模塊仿真驗證
5.4.2 網(wǎng)絡傳輸模塊實驗驗證
5.4.3 超聲波檢測數(shù)據(jù)實時通信實驗
5.4.4 不同中心頻率超聲波檢測信號對比實驗
5.5 本章小結
第6章 結論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2018年我國石油市場形勢分析與2019年展望[J]. 田磊,金琴琴,付曉晴. 中國能源. 2019(02)
[2]淺析無線通信技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J]. 黃俊愷. 通訊世界. 2019(01)
[3]電磁超聲導波在管道中螺旋向傳播的機理研究[J]. 楊理踐,邢燕好,張佳,高松巍. 儀器儀表學報. 2018(11)
[4]無線通信技術的發(fā)展趨勢[J]. 王敏,周寶亮,陸文成. 電子技術與軟件工程. 2018(21)
[5]視頻圖像信息傳輸?shù)墓饫w通信系統(tǒng)[J]. 譚艷麗,趙永強. 激光雜志. 2018(09)
[6]有線通信技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢探索[J]. 黃純潔. 信息通信. 2018(07)
[7]水聲通信技術與網(wǎng)絡研究進展[J]. 吳華,吳學智,閆肅. 通信技術. 2018(07)
[8]物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的光纖通信系統(tǒng)設計[J]. 譚印,李川. 激光雜志. 2018(06)
[9]國內(nèi)儲罐罐底腐蝕檢測技術研究進展[J]. 盧軍科,徐繼剛. 中國儲運. 2018(05)
[10]超聲波在管道防腐層剝離內(nèi)檢測中的傳播特性研究[J]. 楊理踐,張曉丹,高松巍,邢燕好,劉斌. 電子測量與儀器學報. 2018(01)
碩士論文
[1]基于超聲導波的管道防腐層檢測技術研究[D]. 張曉丹.沈陽工業(yè)大學 2017
[2]儲罐底板漏磁檢測器研制[D]. 吳志明.華中科技大學 2012
[3]在役儲罐罐底檢測技術的研究[D]. 張曦陽.沈陽工業(yè)大學 2012
[4]便攜式儲罐底板腐蝕漏磁檢測儀研制[D]. 孫貴舟.華中科技大學 2006
本文編號:3158682
【文章來源】:沈陽工業(yè)大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 儲油罐腐蝕檢測研究及發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 儲油罐腐蝕檢測技術研究及發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 儲油罐腐蝕檢測機器人研究及發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 超聲波檢測技術研究及發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 通信技術研究及發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 超聲波儲油罐底腐蝕檢測系統(tǒng)概述
1.5 論文的主要內(nèi)容及章節(jié)安排
1.5.1 論文的主要內(nèi)容
1.5.2 論文的章節(jié)安排
第2章 超聲波儲油罐底腐蝕檢測光纖通信系統(tǒng)理論研究
2.1 超聲波檢測技術
2.1.1 超聲波特性研究
2.1.2 超聲波檢測原理及常用檢測方法
2.1.3 超聲波儲油罐底腐蝕檢測系統(tǒng)檢測數(shù)據(jù)結構
2.2 光纖通信技術
2.2.1 光纖通信的基本原理
2.2.2 光纖通信系統(tǒng)結構研究
2.2.3 光纖通信技術的特點
2.3 本章小結
第3章 基于FPGA的超聲波檢測電路研究
3.1 超聲波發(fā)射電路
3.2 超聲波接收電路
3.2.1 限幅電路
3.2.2 前置放大電路
3.2.3 濾波電路
3.2.4 主放大電路
3.3 超聲波回波信號采集模塊
3.4 電源設備
3.5 本章小結
第4章 基于FPGA的超聲波檢測數(shù)據(jù)光纖通信實現(xiàn)方法研究
4.1 超聲波檢測數(shù)據(jù)(FPGA—以太網(wǎng))通信結構與原理研究
4.1.1 超聲波檢測數(shù)據(jù)(FPGA—以太網(wǎng))通信結構研究
4.1.2 超聲波檢測數(shù)據(jù)(FPGA—以太網(wǎng))通信原理研究
4.2 超聲波檢測數(shù)據(jù)(以太網(wǎng)—光纖)通信結構與原理研究
4.3 超聲波檢測數(shù)據(jù)通信邏輯研究
4.3.1 PLL模塊
4.3.2 FIFO緩存模塊
4.3.3 超聲波檢測數(shù)據(jù)通信邏輯流程
4.4 本章小結
第5章 超聲波檢測數(shù)據(jù)光纖通信系統(tǒng)實驗與仿真驗證
5.1 系統(tǒng)實驗平臺搭建
5.2 超聲波檢測電路實驗與仿真
5.2.1 超聲波發(fā)射電路實驗與仿真
5.2.2 超聲波接收電路實驗與仿真
5.3 A/D采集模塊實驗與仿真
5.4 網(wǎng)絡傳輸模塊實驗與仿真
5.4.1 網(wǎng)絡傳輸模塊仿真驗證
5.4.2 網(wǎng)絡傳輸模塊實驗驗證
5.4.3 超聲波檢測數(shù)據(jù)實時通信實驗
5.4.4 不同中心頻率超聲波檢測信號對比實驗
5.5 本章小結
第6章 結論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2018年我國石油市場形勢分析與2019年展望[J]. 田磊,金琴琴,付曉晴. 中國能源. 2019(02)
[2]淺析無線通信技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J]. 黃俊愷. 通訊世界. 2019(01)
[3]電磁超聲導波在管道中螺旋向傳播的機理研究[J]. 楊理踐,邢燕好,張佳,高松巍. 儀器儀表學報. 2018(11)
[4]無線通信技術的發(fā)展趨勢[J]. 王敏,周寶亮,陸文成. 電子技術與軟件工程. 2018(21)
[5]視頻圖像信息傳輸?shù)墓饫w通信系統(tǒng)[J]. 譚艷麗,趙永強. 激光雜志. 2018(09)
[6]有線通信技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢探索[J]. 黃純潔. 信息通信. 2018(07)
[7]水聲通信技術與網(wǎng)絡研究進展[J]. 吳華,吳學智,閆肅. 通信技術. 2018(07)
[8]物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的光纖通信系統(tǒng)設計[J]. 譚印,李川. 激光雜志. 2018(06)
[9]國內(nèi)儲罐罐底腐蝕檢測技術研究進展[J]. 盧軍科,徐繼剛. 中國儲運. 2018(05)
[10]超聲波在管道防腐層剝離內(nèi)檢測中的傳播特性研究[J]. 楊理踐,張曉丹,高松巍,邢燕好,劉斌. 電子測量與儀器學報. 2018(01)
碩士論文
[1]基于超聲導波的管道防腐層檢測技術研究[D]. 張曉丹.沈陽工業(yè)大學 2017
[2]儲罐底板漏磁檢測器研制[D]. 吳志明.華中科技大學 2012
[3]在役儲罐罐底檢測技術的研究[D]. 張曦陽.沈陽工業(yè)大學 2012
[4]便攜式儲罐底板腐蝕漏磁檢測儀研制[D]. 孫貴舟.華中科技大學 2006
本文編號:3158682
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