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LXI技术在管道泄漏检测上的应用

2020-12-03阅读(646)

LXI技术在管道泄漏检测上的应用

论文摘要

LXI(LAN extension for instrument)是一种新兴的测试仪器总线技术,它将以太网作为总线,极大的扩展了应用范围,是下一代仪器总线的发展趋势。测试系统的网络化,虽然有着许多优点,但由于测试节点地理位置分散,而且网络传输延迟具有不确定性,必须解决仪器设备间的同步工作和数据间的时间对应问题。LXI总线技术将同步控制作为最主要的问题,提供了三种同步触发机制:网络消息触发、IEEE1588时钟同步触发和硬件总线触发。本文在全面介绍LXI规范的基础上,重点研究了IEEE1588时钟同步触发。它是LXI的核心技术,可以减小以太网信息传输延迟对时钟同步的影响,从而更精确地校准各个时钟,使系统各模块达到相对同步,具有精度高、速度快、成本低等优点。本文在深入研究其工作原理的基础上,在LabVIEW环境中编程模拟其工作流程,从而开发出了一种基于IEEE1588的虚拟仪器校时程序。实验证明,该程序可以有效地提高互联网上计算机间的校时精度。油气管道泄漏监测系统是一项为保护油气管道安全而开发的项目。它可以实时监测油气管道的泄漏情况,并对泄漏地点进行自动定位。为保证定位精度,要求各测量点间的时钟达到相对同步。本文成功地将基于IEEE1588的虚拟仪器校时程序应用于该系统中。通过大量实验,证明了该方法可以有效地提高各测量点的时钟同步性,从而降低网络延迟对定位精度的影响,有效地提高了定位效果。本文所做的研究,为LXI技术在管道泄漏检测领域的应用提供了一条可行途径。相信随着LXI技术的逐渐成熟,其在该领域的应用前景将越来越广阔。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 测试仪器总线的发展
  • 1.2 新一代仪器总线LXI
  • 1.3 LXI技术在管道泄漏检测上的应用
  • 1.3.1 管道运输的发展状况
  • 1.3.2 管道运输的安全隐患和检测技术
  • 1.3.3 LXI技术在管道泄漏监测系统上的应用
  • 1.4 课题研究现状和本文的主要工作
  • 第二章 LXI总线特点和LXI规范
  • 2.1 测试总线的发展历史
  • 2.1.1 GPIB总线
  • 2.1.2 VXI总线
  • 2.1.3 PXI总线
  • 2.2 LXI总线的出现及其特点
  • 2.2.1 网络技术的发展和在仪器方面的制约因素
  • 2.2.2 LXI总线的特点
  • 2.2.3 LXI总线测试系统结构与传统测试系统的区别
  • 2.3 LXI规范
  • 2.3.1 物理规范
  • 2.3.2 模块至模块的数据通信规范
  • 2.3.3 仪器驱动程序规范
  • 2.3.4 同步接口编程规范
  • 2.3.5 Web接口规范
  • 2.3.6 LAN配置规范
  • 2.3.7 系统拓扑结构规范
  • 2.3.8 时钟同步触发规范
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 IEEE1588 校时的单片机模拟
  • 3.1 用单片机模拟IEEE1588 校时的总体思想
  • 3.2 时钟偏差和网络延迟在单片机通讯中的体现
  • 3.3 单片机的选择
  • 3.4 串行通讯的模拟选择和波特率设置
  • 3.5 时钟偏差和系统时钟频率的设置
  • 3.6 I/O设置
  • 3.7 单片机工作流程
  • 3.7.1 单片机A工作流程
  • 3.7.2 单片机B工作流程
  • 3.8 硬件电路
  • 3.8.1 单片机串口通讯和LED显示电路
  • 3.8.2 复位电路和下载器外围电路
  • 3.8.3 电压转换电路
  • 3.9 实验过程和结果
  • 3.10 本章小结
  • 第四章 基于IEEE1588 的虚拟仪器校时程序
  • 4.1 LabVIEW的网络通信方式
  • 4.2 基于IEEE1588 的虚拟仪器校时程序工作流程
  • 4.3 IEEE1588 校时方法在LabVIEW中的实现
  • 4.3.1 服务器端程序
  • 4.3.2 客户端程序
  • 4.3.3 DataSocket服务器的设置
  • 4.4 程序运行时间的影响
  • 4.5 局域网内不同主机间测量时钟偏差
  • 4.5.1 正常延迟时的测量效果
  • 4.5.2 人为添加延迟模拟高延迟环境的测量效果
  • 4.6 互联网上不同主机间测量时钟偏差
  • 4.6.1 主体思想和系统构建
  • 4.6.2 不同主机间时钟偏差真值的测量
  • 4.6.3 实验结果
  • 4.7 时钟同步误差来源分析
  • 4.8 本章小结
  • 第五章 IEEE1588 在管道泄漏检测中的应用
  • 5.1 油气管道泄漏监测系统的定位原理
  • 5.2 在LabVIEW中设定系统时间
  • 5.2.1 使用VC编写程序设定系统时间
  • 5.2.2 在LabVIEW调用动态链接库并制作子VI
  • 5.2.3 使用子VI设定系统时间
  • 5.3 管道泄漏监测系统工作状况的模拟
  • 5.4 IEEE1588 校时对管道泄露监测系统定位精度的影响
  • 5.4.1 校时程序对定位精度的影响
  • 5.4.2 校时程序对定位重复性的影响
  • 5.4.3 校时程序在减小管线长度对定位精度影响上的作用
  • 5.5 本章小结
  • 第六章 总结与展望
  • 6.1 论文总结
  • 6.2 前景展望
  • 参考文献
  • 发表论文和参加科研情况说明
  • 致谢

    • 相关论文文献

    • [1].LXI数据采集器软件测试方法[J]. 电子测量技术 2016(04)
    • [2].基于LXI总线的无线电高度表自动化测试系统设计[J]. 舰船电子工程 2015(04)
    • [3].LXI数字多用表设计[J]. 电子测量技术 2014(08)
    • [4].LXI总线在某核心机试验台数据采集系统中的应用[J]. 机电信息 2020(21)
    • [5].LXI多功能仪器资源管理器设计[J]. 国外电子测量技术 2013(05)
    • [6].基于LXI总线的高速数据采集系统的研制[J]. 工业计量 2011(03)
    • [7].LXI通用计数器的设计与实现[J]. 计算机测量与控制 2009(02)
    • [8].基于LXI的干扰控制及信号产生设备自动测试系统设计[J]. 舰船电子对抗 2014(04)
    • [9].LXI总线技术在《自动测试系统》课程中的应用研究[J]. 实验科学与技术 2011(S1)
    • [10].基于LXI总线的数字多用表模块设计[J]. 计算机测量与控制 2010(07)
    • [11].基于LXI总线的分布式测试系统设计与应用[J]. 计算机测量与控制 2009(07)
    • [12].LXI总线及其在军用测试系统中的应用[J]. 电子测量与仪器学报 2008(S2)
    • [13].基于LXI总线的接口转换器的设计[J]. 成都信息工程学院学报 2008(01)
    • [14].LXI总线接口在远程测试系统中的应用[J]. 舰船电子工程 2010(09)
    • [15].便携LXI现场可重构通用测试平台研究[J]. 计算机测量与控制 2014(04)
    • [16].基于LXI总线的某弹用自动测试系统设计[J]. 计算机测量与控制 2017(03)
    • [17].LXI技术在飞机铁鸟综合试验并行测试中的应用[J]. 航空科学技术 2014(06)
    • [18].基于LXI总线的远程测试系统的设计与实现[J]. 电测与仪表 2010(05)
    • [19].LXI总线在运载火箭测试中的应用[J]. 导弹与航天运载技术 2009(02)
    • [20].空空导弹测试系统应用LXI总线研究[J]. 计算机测量与控制 2015(06)
    • [21].LXI仪器零配置发现机制的研究[J]. 自动化仪表 2013(02)
    • [22].LXI总线在自动化测量中的应用[J]. 电子设计工程 2011(17)
    • [23].基于LXI总线的运载火箭网络化测试[J]. 国外电子测量技术 2009(01)
    • [24].基于LXI总线的雷达性能参数自动测试系统[J]. 现代防御技术 2008(04)
    • [25].LXI仪器系统时钟同步算法分析与实现[J]. 电子测量与仪器学报 2010(07)
    • [26].LXI设备多用户访问控制与数据共享方法[J]. 太赫兹科学与电子信息学报 2014(06)
    • [27].LXI总线模块接口电路的研究与实现[J]. 计算机测量与控制 2011(04)
    • [28].LXI总线仪器时钟同步网络接口设计与实现[J]. 电子质量 2010(07)
    • [29].LXI总线特点及其在自动测试系统中的应用研究[J]. 黑龙江科技信息 2008(05)
    • [30].基于LXI的多总线融合的自动测试系统[J]. 微计算机信息 2008(01)

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