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基于数据采集卡和精确温度计算的汽轮机组数据监测系统研究

作　者: 张莉
导　师: 姜建国
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 数据采集卡 实时数据监测 数据处理 精确温度计算
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


随着数据采集技术的不断发展,数据采集在各个工业领域也得到持续的深入应用。运用数据采集技术,监测火电厂汽轮机组的各项运行参数,对于火电安全生产能够起到较为重要的作用。本文主要研究了汽轮机组的数据采集与处理技术。分析了汽轮机组数据监测系统的现状和存在的问题,引入了PCI数据采集卡,完成了多路异类信号的数据分离与处理,以及工程信号→物理信息→数据处理→设备参数的转换计算；重点研究了温度参数的计算方法,完成了Cu50和Pt100热电阻的阻值-温度双向关系计算和5种常用工业热电偶的温度-电势双向关系计算,解决了温度参数计算中最重要的Pt100铂热电阻实现温度补偿的算法优选；设计并实现了基于数据采集卡的实时数据监测系统。经半年多运行表明：系统运行稳定,可靠性高,实时性强,精度高,信息监测速度快,控制界面交互性好,受到运行人员的好评。对火电厂信息化、智能化的发展,具有重要的指导意义和较好的实用价值。数据监测系统包括传感器、信号线、工控机等设备,在较大范围内分布于汽轮机组的不同位置。对计算机系统而言,火电厂是一个强电磁干扰的外部噪声环境,因而系统的抗干扰、抗噪声能力还有待研究和改进。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 绪论  7-13
  1.1 研究背景和目的  7-8
  1.2 研究现状  8-9
  1.3 研究工作面临的主要问题  9-11
  1.4 本文工作  11-12
  1.5 本文结构  12-13
第二章 基于巡检仪的实时数据监测系统分析  13-29
  2.1 实时数据采集技术  13-16
  2.2 火电厂数据采集基本需求分析  16-18
    2.2.1 火电厂实时数据监测基本特点  16-17
    2.2.2 汽轮机组实时数据监测基本需求分析  17
    2.2.3 汽轮机组实时数据监测设计原则  17-18
  2.3 火电汽轮机组实时数据系统的功能  18
  2.4 基于巡检仪的数据监测系统的设备与通信分析  18-22
    2.4.1 系统结构分析  19
    2.4.2 各种设备的功能分析  19-22
    2.4.3 系统通信协议分析  22
  2.5 基于巡检仪的数据监测系统功能分析  22-26
    2.5.1 系统主控软件模块研究  22-25
    2.5.2 系统应用情况与效果分析  25-26
  2.6 巡检仪数据监测系统缺点分析  26-28
  2.7 小结  28-29
第三章 基于数据采集卡的实时数据监测系统方案设计  29-45
  3.1 方案分析  29-30
  3.2 系统设计  30-35
    3.2.1 设备组成  30-31
    3.2.2 硬件连接  31
    3.2.3 软件开发环境  31-33
    3.2.4 软件设计方法  33-35
    3.2.5 软件开发前提  35
  3.3 系统软件设计  35-39
    3.3.1 软件模块组成  36
    3.3.2 采集系统的GUI界面设计  36-37
    3.3.3 数据采集卡控制模块设计  37-38
    3.3.4 主控模块设计  38-39
  3.4 校准计算与温度补偿  39-42
    3.4.1 校准计算的依据  40
    3.4.2 热电偶测温中的冷端补偿算法  40-42
  3.5 基于计算修正的冷端补偿算法  42-43
    3.5.1 PT100铂热电阻计算冷端补偿  42
    3.5.2 PT100铂热电阻计算补偿方案  42-43
  3.6 小结  43-45
第四章 精确温度计算的算法设计  45-53
  4.1 算法设计基础  45
  4.2 具体问题分析  45-46
  4.3 解析法进行PT100铂热电阻温度—阻值计算  46-47
  4.4 数值方法的优选  47-50
  4.5 牛顿法与解析法的比较  50-52
  4.6 小结  52-53
第五章 基于采集卡的实时数据监测系统的实现与应用  53-71
  5.1 采集卡的驱动编程基础  53-54
  5.2 采集系统的主控软件实现  54-56
  5.3 数据计算模块  56-67
  5.4 系统的软件运行效果  67-69
  5.5 应用  69
  5.6 小结  69-71
第六章 结束语  71-73
致谢  73-75
参考文献  75-79
研究成果  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 > 数据处理、数据处理系统
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