煤粉管道测速系统设计与实现

发布时间：2017-10-03 21:04

  本文关键词：煤粉管道测速系统设计与实现

  更多相关文章： 煤粉调平 管道煤粉测速 微波 相关性

【摘要】：随着环保意识和节能减排要求的不断提高,各行各业都不再一味追求经济效益,而是对现有技术的改良越来越重视,尤其是对大气有严重污染火力发电行业。自从国家环保部于2012颁布并实施了新的《火电厂大气污染物排放标准》以来,火电厂降低煤耗和减少氮氧化物排放的双重任务越来越明确,指标越来越严苛。先污染后治理的老旧观念早已过时,研究节能减排的新思路与新技术已成为当务之急。为了解决上述燃眉之急,燃煤电厂应采取低氮燃烧优化技术。所谓燃煤电厂的低氮燃烧优化运行技术最主要的是分级燃烧和低氧燃烧,但这种技术因为存在过高的煤粉分配偏差的技术瓶颈,难以达到理想的效果,需要借用煤粉调平的一些技术手段。本文对煤粉调平技术中最核心最关键的技术——管道煤粉测速技术进行了分析,并深入研究总结了国内外曾经研究过的解决方案以及现阶段对该技术的应用,提出了一种利用微波散射特性和信号相关性的新型管道煤粉测速系统。仿真结果表明,该系统在仿真条件下有良好的检测成功率及检测精度,其对于各种噪声的抗干扰性能较好,理论精度要好于现有的各种解决方案。随后,本文利用Verilog语言及Xilinx公司的Vivado软件完成了算法的硬件代码实现,配合配套的硬件电路对实物系统进行了实测。测试结果表明,本系统有较好的测试成功率以及测试精度,能达到指标要求,是一种有极高使用价值的系统。本文设计的微波管道煤粉测速系统是一种新型的煤粉测速系统,其将微波散射特性成功运用到煤粉速度检测应用中,并有良好的检测成功率和检测精度。在这种技术基础上,还可以有很多算法、资源和技术上的提升,所以本系统以及该检测算法都有极高的应用价值和发展前景。
【关键词】：煤粉调平 管道煤粉测速 微波 相关性
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM621.72
【目录】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 研究工作的背景与意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-12
• 1.3 论文的主要内容与结构12-14
• 第二章 煤粉管道测速系统分析与设计14-32
• 2.1 现有煤粉管道测速系统原理14-20
• 2.1.1 光学相关测速算法原理16-17
• 2.1.2 数字成像测速算法原理17-18
• 2.1.3 超声波测速算法原理18
• 2.1.4 静电噪声相关测速算法原理18-20
• 2.2 微波信号相关道测速算法20-27
• 2.2.1 微波信号相关测速算法理论分析20-26
• 2.2.2 几种相关算法对比分析26-27
• 2.3 煤粉管道信道模型27-31
• 2.3.1 信道理论分析27-31
• 2.3.2 建立信道传播模型31
• 2.4 本章小结31-32
• 第三章 煤粉管道测速系统算法仿真与实现32-54
• 3.1 煤粉管道测速算法分析32-38
• 3.1.1 相关算法matlab仿真32-34
• 3.1.2 信道模型下相关算法matlab仿真34-36
• 3.1.3 FPGA相关算法分析及仿真36-38
• 3.2 煤粉管道测速性能分析38-42
• 3.2.1 性能指标分析38-39
• 3.2.2 系统噪声及干扰分析39
• 3.2.3 测速系统检测成功率估计39-40
• 3.2.4 测速系统检测精度估计40-42
• 3.3 煤粉管道测速系统相关算法仿真及分析42-48
• 3.3.1 不同信噪比情况下的算法仿真及分析42-44
• 3.3.2 不同滤波器长度系数情况下的算法仿真及分析44-47
• 3.3.3 不同A/D采样率情况下的算法仿真及分析47-48
• 3.4 MATLAB定点数仿真48-50
• 3.5 煤粉管道测速系统总体架构50-53
• 3.5.1 煤粉管道测速系统结构50-52
• 3.5.2 煤粉管道测速系统功能模块分析52-53
• 3.6 本章总结53-54
• 第四章 煤粉管道测速系统硬件实现54-73
• 4.1 煤粉管道测速系统射频电路实现54-60
• 4.1.1 射频电路器件选型54-58
• 4.1.1.1 频率源实现54-55
• 4.1.1.2 混频器实现55-56
• 4.1.1.3 低通滤波实现56-57
• 4.1.1.4 放大电路实现57
• 4.1.1.5 射频天线实现57-58
• 4.1.2 原理图实现58
• 4.1.3 版图实现58-60
• 4.2 煤粉管道测速系统FPGA系统实现60-73
• 4.2.1 煤粉管道测速系统算法FPGA实现60-69
• 4.2.1.1 时钟模块61-62
• 4.2.1.2 数据截位模块62-63
• 4.2.1.3 数据延迟模块63-65
• 4.2.1.4 流水线结构乘加模块65-67
• 4.2.1.5 峰值判别模块67-68
• 4.2.1.6 系统时序仿真结果及分析68-69
• 4.2.2 FPGA芯片选型69-71
• 4.2.3 FPGA开发板及A/D子板71-73
• 第五章 煤粉管道测速系统测试73-75
• 5.1 系统测试方案73
• 5.2 系统性能测试73-74
• 5.3 本章小结74-75
• 第六章 总结与展望75-77
• 致谢77-78
• 参考文献78-80
• 攻读硕士学位期间的科研成果80

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 左兆陆;郑宾;甘潦;邓勇;白福明;;一种红外光幕测速系统的设计与应用[J];工程设计学报;2011年02期

2 邵琪;王亮;;基于嵌入式技术的电机控制与测速系统研究[J];科技与企业;2012年16期

3 吕晓雁;杨钢;;一种简单实用的数字测速系统[J];适用技术市场;1996年11期

4 刘治华;孟令启;孙中森;李正刚;胡友旺;;一种任意整数周期的高精度测速系统设计[J];机床与液压;2007年05期

5 温伟峰;王荣波;张登洪;何莉华;;基于可编程片上系统的激光遮断法测速系统[J];探测与控制学报;2009年04期

6 吴杰清;宽范围高精度测速系统[J];武汉交通科技大学学报;1995年03期

7 赫雷;周克栋;马迎曙;;一种枪弹智能测速系统的研制[J];弹箭与制导学报;2005年SB期

8 邬晶;王铁岭;王松;;天幕靶测速系统标定技术的研究[J];中国测试;2009年01期

9 李汉;米志红;林春熙;;一种宽范围测速系统的设计[J];机电工程;2010年11期

10 蔡宇隽,刘爱群,杜宇人;高准确度智能测速系统的研制[J];计量技术;2001年05期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 冯桂书;;FlyCmcc CMNET网络测速系统[A];江苏省通信学会2004年学术年会论文集[C];2004年

2 张洪军;何春生;赵晓东;陶晓磊;彭海波;;多普勒全场测速系统实现[A];中国仪器仪表学会第十二届青年学术会议论文集[C];2010年

3 胡新维;李壮志;邹永良;孙魏;;区间测速系统时钟准确性控制要求与应用示例[A];第八届中国智能交通年会论文集[C];2013年

4 黄战华;刘淼;张伊馨;蔡怀宇;张以谟;;高速运动目标的光电精密测速系统误差分析[A];光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005年

5 李文涛;高海燕;;两相流相关测速系统的Matlab仿真[A];自动化技术与冶金流程节能减排——全国冶金自动化信息网2008年会论文集[C];2008年

6 杨广华;王景中;;一种基于图像处理的实时车辆测速系统[A];全国第13届计算机辅助设计与图形学（CAD/CG）学术会议论文集[C];2004年

7 陈玖玖;李先庭;马晓钧;邵晓亮;;一种全尺度流场测试新技术——三维粒子成像测速系统[A];全国暖通空调制冷2008年学术年会论文集[C];2008年

8 李志平;李恩邦;李淳;唐春晓;;用于高速复杂流场的数字粒子图像测速系统[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年

9 徐玉伟;谢敏;;单片机在汽车发动机测速系统中的应用[A];广西计算机学会2004年学术年会论文集[C];2004年

10 刘军;王晓峰;陈磊;;ADSL宽带测速系统设计与实现[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2009年年会论文集（下册）[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 宋学德 郭小嘉;深圳高速公路测速系统全面升级[N];人民公安报;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘延迪;光电测速系统信号处理方法的研究[D];北京交通大学;2016年

2 刘哲;基于全球卫星导航系统的区间测速系统检定装置研制[D];郑州大学;2016年

3 杨德胜;煤粉管道测速系统设计与实现[D];电子科技大学;2016年

4 武海东;高频多普勒对流测速系统的研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2009年

5 梁龙;K波段低速微波测速系统的研究与开发[D];长沙矿山研究院;2012年

6 王东;双光幕精密测速系统设计[D];天津大学;2008年

7 高海燕;两相流相关测速系统的研究[D];内蒙古科技大学;2008年

8 孟南;主动式激光光幕测速系统的研究[D];天津大学;2010年

9 阳光辉;多普勒全光纤速度传感器的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

10 骆峰;基于DSP的视频测速系统研究[D];武汉理工大学;2006年

，

本文编号：966693