工程地质原位测试仪器的虚拟化研究

论文摘要

不同的工程地质原位测试都有着各自不同的仪器。另外,随着技术的不断进步,更多的功能将要加入到原位测试中去,其仪器也要相应的更新。然而,传统的仪器是由厂家定义的,其功能相对比较固定、单一,不能完成较多不同的测试任务,如果要升级往往就需要更换整个仪器,这样会造成很大的升级成本甚至造成资源浪费。如果将原位测试的仪器虚拟化,那么就可以实现用同一数据采集板只改换前端的传感器和应用软件就可以完成不同试验的数据采集。另外当需要增加新的功能时,也只需要添加新的传感器和软件上做一些更改。这样可以大大减少原位测试的硬件成本和升级费用。本文根据虚拟仪器的概念,运用MAXIM 公司的618 位A/D 转换芯片MAX132、多路模拟转换开关MAX399、单片机8031 等芯片设计了一个与计算机通过串行连接的工程地质原位测试的数据采集系统。该系统能够实现目前几乎所有的工程地质原位测试的数据采集,并且升级也只需要通过软件的改变来实现,充分的体现出虚拟仪器灵活、用户自定义、升级容易等优点。用汇编语言编写了数据采集系统的控制软件。运用Visual Basic 语言实现了采集板和计算机的串行通讯和应用软件的编写。文章最后用该系统实现了两种原位测试方法的数据采集。并对静力触探的数据采集做了模拟试验。另外还进行了升级能力的研究。通过这一系列研究最后得出了原位测试仪器虚拟化的必要性、可行性和优越性。

论文目录

• 第一章 绪论
• 第二章 虚拟仪器及传统原位测试仪器的概述
• 第一节 虚拟仪器概述
• 1、概述
• 2、虚拟仪器的组成
• 3、虚拟仪器的特点
• 4、虚拟仪器发展状况
• 第二节 工程地质原位测试仪器
• 1、静力载荷
• 2、动力触探
• 3、静力触探
• 4、十字板试验
• 5、旁压试验
• 6、现场波速试验
• 第三章 原位测试仪器的虚拟化研究
• 第一节 原位测试仪器的虚拟化
• 1、仪器虚拟化的实现
• 2、系统的工作原理
• 第二节 数据采集板
• 1.M AX132 模数转换芯片
• 2.M AX399 多路模拟开关
• 3、采集板上的CPU——8031
• 4、串行通讯
• 5、数据采集板
• 第三节 系统的软件部分
• 1、系统控制软件
• 2、应用软件部分
• 第四章 原位测试虚拟化仪器的应用
• 第一节 静力触探数据采集系统
• 1、系统的硬件部分
• 2、系统的软件部分
• 3、模拟试验
• 4、系统的升级
• 第二节 静载试验数据采集
• 1、系统的硬件部分
• 2、系统的软件部分
• 结论
• 参考文献
• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 导师及作者简介