數(shù)字式明渠污水流量計數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)研究.pdf

1、本研究以“863”計劃專題項目“數(shù)字物位傳感器及數(shù)字系統(tǒng)裝備”為研究基礎，是隸屬于博士課題“點矩陣數(shù)字檢測理論與槽體智能流量計的研究”的子課題。主要是針對博士課題中槽體智能流量計的數(shù)據(jù)采集、處理系統(tǒng)部分而展開的研究。設計的目標是能夠?qū)崿F(xiàn)流量計采集處理系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化、通用化，為明渠污水流量計發(fā)展提供技術支持。文章介紹了以下幾部分主要內(nèi)容和完成的工作：
　　 ⑴智能化、通用型數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)分析。明渠流量的主要檢測方法是堰槽法

2、，其原理是首先檢測流量堰槽內(nèi)流體的液位，再通過液位與流量之間的單值函數(shù)關系式計算求得流量。由于流量堰槽種類繁多，因此開發(fā)一種能夠配合各種堰槽使用的智能化、通用型明渠流量計是此領域發(fā)展的趨勢，這也是本設計的主要目的。
　　 ⑵應用了點矩陣數(shù)字檢測理論。應用了將連續(xù)的物理量進行面內(nèi)點分隔的方法，即將連續(xù)的面內(nèi)液位信號進行點化分隔，分隔點反映為“0”與“1”的數(shù)字信號，對此信號進行取樣，逐點加權統(tǒng)計，以點組面式的物理量直接數(shù)字信息采集

3、的新思路。實現(xiàn)了污水流量計量裝置真正數(shù)字化。
　　 ⑶低功耗微處理器MSP430的設計及實驗。數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)采用MSP430單片機作為核心處理器。完成對數(shù)字信號的采集處理、外圍顯示和存儲部件的控制。
　　 ⑷處理系統(tǒng)外圍部件設計及實驗。在對污水計量檢測領域做了大量的研究與試驗后，我們根據(jù)流量計量要求，在系統(tǒng)的外設中加入了顯示、時鐘、存儲等部件，建立了實時歷史數(shù)據(jù)庫，保證就地顯示、上位機實時調(diào)用、分析流量數(shù)據(jù)等功能的實現(xiàn)

4、。
　　 最后，選取了較常用的一種流量槽——巴歇爾槽進行實驗。并將系統(tǒng)與目前污水計量領域中唯一能夠應用的超聲波明渠流量計進行了對照實驗。結(jié)果證明：本系統(tǒng)的直接數(shù)字取樣特點，從根本上避免了模擬信號或“準數(shù)字化”取樣中存在的各類問題，如：在非數(shù)字取樣電路中，變換電路漂移對信號真實性的影響很大，系統(tǒng)受外界的干擾較嚴重等問題。本系統(tǒng)設計有效提高了傳感器的容錯能力和流量計量的準確性、穩(wěn)定性、可靠性，為實現(xiàn)遠距離、無人值守、智能化、通用化明