基于本質(zhì)安全型低功耗氣體超聲流量計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、天然氣是一種清潔能源，具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。天然氣的?jì)量設(shè)備會(huì)隨著天然氣的使用增加而發(fā)展。氣體超聲流量計(jì)相比于傳統(tǒng)天然氣流量計(jì)，具有眾多優(yōu)勢，因此將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。但是流量計(jì)使用環(huán)境日趨復(fù)雜多樣，給研發(fā)和維護(hù)人員造成了極大的不便。為了解決上述問題，本論文基于現(xiàn)有的一款本質(zhì)安全型低功耗氣體超聲流量計(jì)，設(shè)計(jì)了一個(gè)“測量現(xiàn)場局域網(wǎng)-服務(wù)器-用戶端”的三層結(jié)構(gòu)監(jiān)控系統(tǒng)。本論文研究的內(nèi)容和采用的方法如下所述:
　　(1)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。選

2、擇GPRS通信作為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸方式。將數(shù)據(jù)采集終端組成局域網(wǎng)，針對不同的使用場景，設(shè)計(jì)了射頻無線組網(wǎng)和RS485有線組網(wǎng)兩種組網(wǎng)方式。設(shè)計(jì)了以MSP430單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集終端硬件。使之在滿足功能需求的前提下，同時(shí)也滿足低功耗和本質(zhì)安全的要求。
　　(2)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。按照設(shè)計(jì)的協(xié)議，分別完成了數(shù)據(jù)采集終端軟件、服務(wù)器軟件和用戶端軟件的編寫。數(shù)據(jù)采集終端軟件采用基于MSP430單片機(jī)的C語言編寫，實(shí)現(xiàn)了組網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)

3、程通信的功能，同時(shí)也滿足低功耗要求。服務(wù)器軟件采用LabVIEW編寫，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程通信以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能。用戶端軟件也采用LabVIEW編寫，實(shí)現(xiàn)了處理用戶輸入命令的功能。
　　最終本論文完成了監(jiān)控系統(tǒng)樣機(jī)的研制。數(shù)據(jù)采集終端通過了國家防爆站的認(rèn)證，獲得了iaⅡB T4的防爆等級。在兩節(jié)19Ah鋰電池供電的條件下，可以連續(xù)工作超過4年。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控氣體超聲流量計(jì)運(yùn)行的功能，這對加快氣體超聲流量計(jì)研發(fā)速度、降低氣體超聲流量計(jì)維