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基于DSP的煤矿水源井无线监控系统的研究

作　者: 姜飞
导　师: 吴永祥
学　校: 安徽理工大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 2407A DSP 水源井 GPRS 监控 VB6.0
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 20次
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内容摘要


针对当前我国煤矿生产开发企业对于水源的依赖、企业发展对水的合理需求,为了实现节能减排的可持续发展,本课题提出了基于DSP的煤矿水源井无线监控系统。本论文主要讨论了该监控系统的监控分站的硬件设计、软件算法以及所采用的GPRS无线通信技术、电机保护的原理和监控中心站上位机软件的设计几个方面。监控分站的硬件设计方面采用的是TI公司生产的TMS320LF2407ADSP作为监控分站的处理核心,实时监测水源井的水位,出水口流量、压力的相关参数。同时,2407A处理芯片通过对电流、电压互感器采集的数据进行分析,可以计算出水泵电机的三相电流、电压的实际值,以及功率因数的大小,根据这些数据可以判断出电机的运行状态,以便进行相应的保护,避免任何可能的事故发生。同时监控分站要及时的对监控中心传来的命令作出响应。为了保证系统的安全运行,数据的采集和分析是最关键的。根据系统数据信号的特点以及系统实时性的要求,在监控分站的软件算法方面采用交流采样,以避免任何可能的错误。在此基础之上进行的数值分析和计算,可以获得高精确度的参数。通信方面采用的是GPRS网络技术,GPRS技术具有覆盖范围广、传输速率高、永远在线等优点。GPRS数据传输模块通过RS-232总线与系统相连,实现了数据的远距离无线传输。监控中心站的上位机软件采用Microsoft Visual Basic 6.0来完成监控中心站监控界面的制作和数据库的处理工作。实现了数据的采集、处理和存储、水泵电机的远程控制、分站的参数设定等功能。图【30】表【10】参考文献【48】

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-14
1 绪论  14-17
  1.1 课题背景及其研究目的  14
  1.2 国内外研究的动态和研究水平  14-15
  1.3 课题研究的意义  15-16
  1.4 论文的结构  16-17
2 系统总体设计概述  17-22
  2.1 系统的总体设计  17-18
  2.2 系统的设计目标  18-19
  2.3 通讯方式的选择  19-20
  2.4 系统抗干扰的实现  20-22
3 电动机保护原理与算法  22-34
  3.1 电动机保护原理  22-29
    3.1.1 对称分量法  22-24
    3.1.2 故障系统分析的对称分量法  24-29
  3.2 电动机保护算法  29-34
    3.2.1 交流采样介绍  29-30
    3.2.2 交流采样算法  30
    3.2.3 实时有效值算法  30-32
    3.2.4 正序、负序电流分量的算法  32-34
4 GPRS网络技术  34-42
  4.1 GPRS技术的特点  34-36
  4.2 GPRS的网络结构  36-38
    4.2.1 GPRS总体网络结构  36-37
    4.2.2 GPRS逻辑体系结构  37-38
  4.3 GPRS相关技术  38-39
  4.4 GPRS的应用  39-42
5 串口通信及系统通信协议  42-50
  5.1 串口通信介绍  42-43
  5.2 RS-232串行接口标准与接线方式  43-45
    5.2.1 RS-232串口标准  43-44
    5.2.2 三线制RS-232C串口通信的接线方式  44-45
  5.3 系统的通信协议  45-50
    5.3.1 串行通信接口的多处理器通信  46-47
    5.3.2 空闲线多处理器模式  47
    5.3.3 系统的通信格式  47-50
6 监控分站的硬件设计  50-60
  6.1 监控分站的总体结构  50-51
  6.2 各部分硬件电路设计  51-60
    6.2.1 传感器信号调理电路  51-52
    6.2.2 同步采样电路  52-53
    6.2.3 RS-232串口电路  53-54
    6.2.4 电源接口电路  54-55
    6.2.5 LED显示电路  55-56
    6.2.6 继电控制电路  56-57
    6.2.7 电平转换电路  57-58
    6.2.8 外部存储器扩展  58-60
7 系统软件的设计  60-70
  7.1 监控分站的软件  60-62
    7.1.1 软件功能概述  60
    7.1.2 分站各个模块程序流程  60-62
  7.2 监控中心站的软件设计  62-69
    7.2.1 软件开发环境  62-64
    7.2.2 软件功能介绍  64
    7.2.3 软件运行情况  64-69
  7.3 远程访问端的软件  69-70
8 实验过程及总结  70-74
  8.1 监控分站的硬件调试  70-72
    8.1.1 硬件电路板的连接  70
    8.1.2 程序烧写  70-71
    8.1.3 传感器信号输入调试  71
    8.1.4 串行通信实验  71-72
  8.2 监控软件的调试  72-73
  8.3 实验总结  73-74
结论与展望  74-76
  1.结论  74
  2.展望  74-76
参考文献  76-78
致谢  78-79
作者简介及读研期间主要科研成果  79

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 监视、报警、故障诊断系统
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