锅炉炉管泄漏检测系统的设计与实现

论文题目: 锅炉炉管泄漏检测系统的设计与实现

论文类型: 硕士论文

论文专业: 控制理论与控制工程

作者: 钱伟

导师: 费树岷

关键词: 炉管泄漏,模块,快速傅立叶变换,总线

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着设备诊断技术在电路设备的维护管理中不断发展,锅炉炉管泄漏检测,作为锅炉设备诊断技术之一,如今在国内外都得到了广泛的开发与应用。随着电力工业的发展,对锅炉炉管泄漏检测在性能、实时性、准确性方面的要求日益提高。锅炉炉管泄漏检测的主要方法是声谱分析法。本文在分析讨论声谱分析主要算法——快速傅立叶变换的基础上,根据工程实际的要求,研究了开发了一种基于DSP的锅炉炉管泄漏检测系统。论文结合系统设计要求和DSP芯片的特点,讨论了构建系统的几种方案。对确定后的系统分别进行了硬件系统和软件系统的设计,实现了FFT运算功能、A/D采集功能、与DCS上位机通讯功能、现场模拟输出报警功能,提高了系统的实时性和准确性。硬件上,采用主流的DSP芯片TMS320VC5402为微控制器,提供了工业控制系统中常用的CAN总线接口和现场模拟输出接口,搭建了一块实验板作为硬件平台。文中分别介绍了实验板上各功能模块的硬件设计思路和方法。软件上,采用了C/C++语言和汇编语言混合的编程方式,充分利用了汇编语言适于FFT运算的优点以及C/C++语言灵活、简便的优势。软件的编制采用了模块化的方式,把不同功能的模块结合为整体。文中给出了各个软件模块的设计原理图,阐明了编程思想和程序结构。针对本系统具有的数据显示处理功能,文中给出了有关的软件显示界面,包括能量棒图、实时趋势图和系统配置等。本文还针对FFT算法的特点,对常用算法的特点和优势进行了讨论。最后,就今后课题研究开发中的有关问题进行了讨论并提出了建议。

论文目录:

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 锅炉炉管泄漏检测技术的发展现状

1.3 课题的目标和意义

1.4 论文研究内容

1.5 论文结构

第二章 系统设计的总体方案

2.1 检测原理

2.2 数字处理系统

2.3 DSP 技术的发展和特点

2.3.1 DSP 的发展历程

2.3.2 DSP 的特点及优势

2.3.3 DSP 系统与传统的模拟信号处理系统比较

2.4 系统总体设计方案

2.4.1 总体方案

2.4.2 方案的可行性

2.5 系统的设计步骤

第三章 系统的算法和仿真

3.1 系统的算法选择

3.1.1 基2 FFT 算法

3.1.2 基4 FFT 算法

3.1.3 改进的基2 FFT 算法

3.2 用MATLAB 实现标准信号的仿真

3.3 用MATLAB 和VC 混编实现噪声信号的仿真

第四章 系统硬件设计

4.1 硬件设计的步骤

4.2 硬件方案

4.2.1 硬件性能指标

4.2.2 硬件设计的模块化

4.3 信号处理模块的设计

4.3.1 DSP 芯片的选择

4.3.2 DMA 结合McBSP 在系统中的应用

4.3.3 外围存储器的电路设计

4.3.4 逻辑控制方式的设计

4.3.5 模块的结构

4.4 模数转换模块的设计

4.4.1 设计方案选择

4.4.2 模块的电路设计

4.5 信号传输模块的设计

4.5.1 CAN 总线简介

4.5.2 模块的电路设计

4.5.3 CAN 控制器与DSP 的接口

4.6 数模转换模块的设计

4.7 电源与复位模块的设计

4.7.1 电源的电路设计

4.7.2 电源监控的电路设计

4.8 系统的硬件结构

4.9 印刷电路板的抗干扰设计

4.9.1 印刷电路板的布局与连线

4.9.2 电源与地线的设计

4.9.3 去耦电容的设计

4.9.4 其他抗干扰设计

第五章 系统的软件设计

5.1 DSP 软件开发流程

5.2 软件设计目标

5.3 系统结构

5.4 Utility/Driver 层的设计

5.4.1 内存管理

5.4.2 时钟管理

5.4.3 DMA 资源管理

5.4.4 McBSP 管理

5.4.5 CAN 总线管理

5.4.6 辅助工具

5.5 Application 层的设计

第六章 PC 的软件设计和显示处理界面

6.1 PC 的软件设计简介

6.2 PC 的显示处理界面

第七章 总结与展望

7.1 论文总结

7.2 论文展望

参考文献

致谢

硕士期间发表论文清单

发布时间: 2007-06-11

参考文献

• [1].基于容积补偿的泄漏检测系统及其充放气特性的研究[D]. 刘小强.浙江工业大学2011
• [2].电容式煤油泄漏检测系统设计[D]. 柴大林.哈尔滨理工大学2017
• [3].锅炉炉管泄漏检测系统的研究[D]. 张成辉.沈阳航空航天大学2012
• [4].城市供水管网泄漏检测系统的研究[D]. 冯英荐.沈阳工业大学2008
• [5].危险气体泄漏检测系统的研究[D]. 付淼鑫.河北工业大学2006
• [6].基于WinCE的超声波泄漏检测系统的设计与实现[D]. 王健.武汉理工大学2013
• [7].基于嵌入式平台的六氟化硫气体泄漏检测系统设计[D]. 颜鹏.长安大学2013
• [8].基于模糊PID控制的差压式容积补偿泄漏检测系统的研究[D]. 黄林.浙江工业大学2009
• [9].基于三维成像技术的GIS室内站SF6泄漏检测系统的研制[D]. 谢建鑫.华北电力大学2017
• [10].埋地水管泄漏检测系统时间同步算法的研究[D]. 王沙.西安科技大学2014

相关论文

• [1].基于TMS320F2812的数据采集和滤波的研究与实现[D]. 刘昕祺.南京理工大学2007
• [2].管道泄漏声发射检测系统的研究[D]. 谭兴强.重庆大学2006
• [3].基于DSP嵌入式系统网络通信技术研究[D]. 李桂肃.兰州理工大学2007
• [4].基于ARM&DSP的图像压缩传输系统设计[D]. 刘建兵.西南交通大学2007
• [5].基于DSP的动调陀螺寻北系统的设计及实现[D]. 郑文成.哈尔滨工程大学2007
• [6].基于DSP的智能引信起爆控制系统的开发与设计[D]. 席晓慧.中北大学2007
• [7].基于DSP的低压电网电力参数监测系统的研究与设计[D]. 杨翠峰.武汉理工大学2007
• [8].基于FPGA和DSP的图像采集与远程传输系统的研究[D]. 罗剑.武汉理工大学2007
• [9].基于DSP的便携式数据采集系统设计[D]. 程菲菲.武汉理工大学2007
• [10].基于DSP/BIOS的人体皮肤测量系统的研究[D]. 曹长江.武汉理工大学2007

标签：炉管泄漏论文;  模块论文;  快速傅立叶变换论文;  总线论文;