混合料料仓料位在线监测系统的研制

论文摘要

工业生产中经常需要对料仓料位进行实时准确测量,国内外提出了多种测量方法,FMCW雷达测距作为一种非接触式的测量方式不受被测固体形态的限制,在高温、高压、强腐蚀、高粉尘的恶劣环境下也能准确测距。本文以国内某大型钢铁集团炼铁厂混合料料仓为具体对象,分析了FMCW雷达测距原理,研究了面向对象技术、数据库技术、软件工程,结合飞速发展的计算机网络技术研制出了一套实用的混合料料仓料位在线监测系统。本系统具有两大主要功能:(1)系统对混合料料仓料位进行在线实时监测,并能在实时监测的同时实现数据采集、数据传输、分析处理、组态设置、声光报警等功能。(2)系统具有数据管理与分析功能,趋势分析可以实现一天内各测点的料位数据回放,报表管理具有报表形成及网络化报表访问的功能。本文讨论了料位监测的现状和发展趋势及在线监测分析技术。通过对FMCW雷达回波信号的分析研究,在软件中采用多种信号过滤处理方法,抑制虚假回波引起的突变,提高料位监测精度。研究了数据库ADO访问接口的性能,建立了层次化结构,根据数据库应用系统的开发流程,重点讨论了系统框架,串口通信技术及各信号监测分析模块的具体设计。本系统经过现场的实际应用,系统各项功能得到了检验,其先进性和可靠性得到验证,体现出其准确性性和灵活性,达到预期设计目的,并得到了用户的好评。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 目前工业中一些常见的料位测量方法
• 1.1.1 接触式料位测量方式的发展现状
• 1.1.2 非接触式料位测量方式的发展现状
• 1.2 料位监测的发展趋势
• 1.3 烧结混合料矿槽料位监测的现状
• 1.4 本课题研究的内容与意义
• 2 FMCW 雷达系统
• 2.1 雷达测距技术概述
• 2.2 FMCW 雷达测距的基本原理
• 2.3 频率非线性对差拍信号频谱相位的影响
• 2.4 VCO 线性度校正原理及实现
• 2.4.1 VCO 线性度校正原理
• 2.4.2 VCO 线性度校正的迭代算法
• 2.4.3 变通求解控制电压
• 2.5 FMCW 雷达系统的硬件构成
• 3 混合料料仓料位在线监测系统总体设计
• 3.1 系统总体框架及结构
• 3.1.1 总体框架
• 3.1.2 系统结构
• 3.2 硬件系统总体设计
• 3.2.1 雷达料位传感器
• 3.2.2 RemoDAQ8017C 模块
• 3.2.3 RemoDAQ80520 模块
• 3.3 软件总体设计
• 3.3.1 系统应用流程
• 3.3.2 系统数据管理方案
• 3.3.3 系统开发环境及开发工具选择
• 4 系统开发关键技术的研究
• 4.1 数据库技术的应用
• 4.1.1 数据库管理系统的选用
• 4.1.2 lwjc 数据库的创建
• 4.2 多线程技术的应用
• 4.3 动态链接库技术的应用
• 4.4 进程间通讯技术的应用
• 4.5 雷达料位计现场安装调试及虚假回波抑制
• 5 系统软件设计与开发
• 5.1 系统软件设计开发流程
• 5.2 软件设计的要点与特点
• 5.3 数据管理模块
• 5.3.1 信息树模块
• 5.3.2 报表管理
• 5.4 料位在线监测模块
• 6 现场应用及结论
• 6.1 混合料仓料位监测项目进度
• 6.2 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录