氮气气泡式水位计及监测软件的设计

论文摘要

由于沿海地区、河口和冲击平原进一步开发,在这些地区水位精确检测的需要也越来越高,因为广大冲积平原河流微小的上涨就代表着巨大的水量。改进洪水预报、预报洪水路径和控制洪水的基本要求之一在于水位的精确测量。本文设计的氮气气泡式水位系统通过调制解调器,经公共电话网连接计算机与数据记录仪,将数据记录仪采集到的数据传输到计算机,实测的结果说明系统的准确度达到毫米级。本文首先根据气泡式水位计的理论,选择用氮气测量流体水位差,使系统受结冰及水腐蚀的影响达到最小,并采用运动波滤波技术,利用气体传输线路来消除重力波信号而使低频水位和风流信号通过。同时详细分析了系统不受波动干扰和采样过程影响的工作原理,给出了总体的设计方案及监测软件系统设计。然后着重的介绍了软件所需的通讯协议的设置,对通信模块、数据管理模块作了主要的说明。最后给出了系统调试的结果并提出水位计在其他方面的应用。监测软件包括通讯检测、参数设置,图表显示等模块,并能根据水温、水密度、重力加速度自动修正水位值,以辅助硬件系统达到水位计的技术指标,实现了水位数据自动采集、存储、传输、图形显示、参数修改、报警等功能。运行结果表明,所提供的软件界面友好,操作方便,功能齐全。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景和意义
• 1.2 国内外现状及发展趋势
• 1.2.1 国内外相关水位计发展现状
• 1.2.2 气泡式水位计的发展现状
• 1.3 水位自动监测系统
• 1.3.1 水位自动监测系统现状
• 1.3.2 水位测量仪器的发展趋势
• 1.4 本课题来源及主要研究内容
• 第2章 氮气气泡式水位计的原理
• 2.1 氮气气泡式水位计的工作原理
• 2.2 系统构造和优点
• 2.2.1 系统构造
• 2.2.2 气泡式系统的优点
• 2.3 气泡式水位计理论依据
• 2.3.1 波动干扰和采样过程对系统的影响
• 2.3.2 输气管排气误差
• 2.3.3 摩擦力误差
• 2.4 本章小结
• 第3章 系统接入PSTN的设计与分析
• 3.1 基于PSTN的监控系统的设计与分析
• 3.2 调制解调器及AT指令简介
• 3.2.1 Modern简介
• 3.2.2 AT指令简介
• 3.3 RS-232通信标准
• 3.4 有线数据通讯协议
• 3.4.1 读数据记录仪命令帧
• 3.4.2 写数据记录仪命令帧
• 3.4.3 具体通信实现的计算方法
• 3.5 本章小结
• 第4章 监控软件系统的设计
• 4.1 硬件构成及工作原理
• 4.2 水位计软件总体结构
• 4.2.1 软件系统结构图
• 4.2.2 软件主要功能模块
• 4.3 通讯程序的设计
• 4.3.1 MSComm通信控件的属性
• 4.3.2 通讯程序的设计
• 4.4 数据管理模块
• 4.4.1 DAO和数据控件
• 4.4.2 数据库的建立
• 4.4.3 数据的查询
• 4.5 程序运行结果
• 4.6 本章小结
• 第5章 现场调试与分析
• 5.1 误差分析
• 5.1.1 仪器测量的误差来源
• 5.1.2 减小误差的措施
• 5.1.3 测量精度分析
• 5.1.4 水位计使用注意事项
• 5.2 水位计系统在其他方面的应用
• 5.2.1 利用水位计对沉积物的监测
• 5.2.2 可记录大水面波动问题
• 5.2.3 大水位变幅情况下水位的测量
• 5.3 系统调试出现的问题及改进
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 在攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢