基于GPRS通讯的两相流量计量单元研制

发布时间：2017-03-29 16:27

  本文关键词：基于GPRS通讯的两相流量计量单元研制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在对流量计量系统总体功能分析的基础上，设计并实现了凝析天然气流量计量单元以及监控中心上位机软件，以配合流量计量系统实现凝析天然气流量的井口计量以及远程监测。 对下位机计量单元样机硬件电路与软件编程进行完善。在硬件设计方面主要工作包括：选用串行Flash存储器存储程序与重要数据、选用铁电存储器存储流量数据并设计计量单元复位与掉电保护电路、利用CPLD扩展液晶与键盘接口、设计接口转换电路实现DSP与GPRS模块通信、设计GPRS模块外围电路，在Altium Designer中完成各电路模块的原理图以及计量单元的PCB设计。在软件设计方面主要工作包括：在CCS2.0开发平台上编写C语言程序编程实现了串行Flash的数据存取、DMA的数据访问、铁电存储器的数据存取以及掉电保护、GPRS模块的数据远传等功能，编写键盘程序对计量单元各功能模块进行整合，并添加嵌入式实时操作系统DSP/BIOS对各线程进行统一调度。在Quartus II环境下编写VHDL语言程序实现键盘的消抖以及液晶串行数据的传输。 在C++Builder环境中编写上位机软件。主要工作包括人机交互界面、用户管理模块、流量计管理模块、数据库管理模块、网络通信模块、数据处理模块以及故障诊断模块的设计。监控中心上位机工作于服务器模式，主要实现对各流量计进行定位与管理、流量数据存储与显示、故障诊断等功能。
【关键词】：凝析天然气 数据采集 流量计量 GPRS TCP/IP
【学位授予单位】：中国石油大学（华东）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH814
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题的研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.2.1 凝析天然气计量方法概述10
• 1.2.2 凝析天然气流量计研究现状10-11
• 1.3 凝析天然气计量系统数据传输方式11-12
• 1.4 课题研究的主要内容12-14
• 1.4.1 研究目的12
• 1.4.2 主要工作12-13
• 1.4.3 预期结果13-14
• 第2章 凝析天然气计量系统整体方案设计14-20
• 2.1 计量系统逻辑结构14-15
• 2.2 计量系统总体设计方案15-16
• 2.3 凝析天然气计量单元设计方案16-18
• 2.3.1 计量单元硬件设计16-17
• 2.3.2 计量单元软件设计17-18
• 2.4 监控中心上位机软件设计方案18-20
• 第3章 凝析天然气计量单元硬件设计20-38
• 3.1 程序及重要数据存储电路设计20-21
• 3.1.1 AT45DB161D 简介20
• 3.1.2 DSP 与串行 Flash 接口电路设计20-21
• 3.2 流量数据存储及处理器辅助功能电路设计21-23
• 3.2.1 铁电存储器 FM31256 简介22
• 3.2.2 铁电存储器电路设计22-23
• 3.3 DSP 接口扩展电路设计23-26
• 3.3.1 MAX II 系列 CPLD 简介23-24
• 3.3.2 DSP 与 CPLD 接口电路设计24
• 3.3.3 CPLD 与液晶接口电路设计24-26
• 3.4 UART 接口转换电路设计26-29
• 3.4.1 UART 接口转换电路方案的选择26-28
• 3.4.2 I2C 转 UART 接口电路设计28-29
• 3.5 GPRS 模块电路设计29-36
• 3.5.1 GPRS 简介29-30
• 3.5.2 GPRS 应用的组网方式30-31
• 3.5.3 GTM900B 简介31
• 3.5.4 GPRS 模块外围电路设计31-36
• 3.6 计量单元硬件抗干扰设计36-37
• 3.7 本章小结37-38
• 第4章 凝析天然气计量单元软件设计38-57
• 4.1 嵌入式软件设计38-41
• 4.1.1 DSP/BIOS 功能简介38
• 4.1.2 建立 DSP/BIOS 配置文件38-41
• 4.2 串行 Flash 软件设计41-44
• 4.2.1 存储空间分配41-42
• 4.2.2 串行 Flash 读写程序设计42-44
• 4.3 DMA 数据传输程序设计44-45
• 4.4 铁电存储器软件设计45-47
• 4.4.1 流量数据存取程序设计46
• 4.4.2 掉电保护程序设计46-47
• 4.5 GPRS 模块软件设计47-50
• 4.5.1 AT 指令简介47-48
• 4.5.2 UART 接收数据读程序设计48-49
• 4.5.3 GPRS 模块连网程序设计49-50
• 4.6 DSP 接口扩展软件设计50-53
• 4.6.1 开发环境 Quartus II 软件简介50
• 4.6.2 CPLD 程序设计50-53
• 4.7 键盘模块软件设计53-55
• 4.7.1 凝析天然气计量单元菜单设计54
• 4.7.2 键盘程序设计54-55
• 4.8 计量单元软件抗干扰设计55-56
• 4.9 本章小结56-57
• 第5章 监控中心上位机软件设计57-65
• 5.1 开发环境 C++ Builder 软件简介57
• 5.2 人机交互界面设计57-60
• 5.3 网络通信模块设计60-62
• 5.3.1 网络通信协议60-61
• 5.3.2 网络通信程序设计61-62
• 5.4 数据库管理模块设计62-65
• 5.4.1 结构化查询语言 SQL 简介62
• 5.4.2 数据库应用程序设计62-65
• 总结与展望65-67
• 参考文献67-70
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果70-71
• 致谢71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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