油水换热器性能测试远程监控系统的研制

发布时间：2017-10-26 13:25

  本文关键词：油水换热器性能测试远程监控系统的研制

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【摘要】：换热器在工业部门应用广泛,对其性能指标的测试和研究对提高换热器的性能具有重要意义,需要开发专门的实验测试系统。但是换热器性能测试设备的体积大、成本高等问题的存在,造成了换热器性能测试设备资源浪费与紧缺并存的现象。同时,远程监控技术应用广泛,但在通信可靠性、通信距离以及用户体验等方面依旧有可以提升的空间。针对以上问题,研发一套换热器性能测试远程监控系统,发挥两者优势,对于实现设备资源共享、提高测试性能、优化效率等方面都有一定的研究价值。本课题旨在研究一套能够通过广域网对油-水换热器性能测试实现远程操作的系统。从换热器性能测试台、测试指标、工况控制对系统进行设计分析,完成总体方案设计,并给出了监控系统的总体框架结构和数据传输协议。针对进油侧工况调节换热器温度控制要求,设计了模糊PID控制器提高对加热器出油温度的控制品质,利用FLASH动画和虚拟仪器、数据库等技术完成主界面、数据的实时显示与存储、故障报警等功能。在研究远程监控系统的软件构架、通信技术以及加密机制的基础上,用程序实现远程监控系统的各项功能,完成远程监控系统的设计。应用Socket技术、MD5身份验证以及AES数据加密等技术实现服务器与客户端之间数据的安全传输。并就数据传输的实时性、丢包现象以及系统的安全等问题进行分析。最后,对系统的各部分功能模块进行实验测试,测试结果表明,远程监控系统的各功能模块有良好的完整性,验证了的系统功能。
【关键词】：换热器 测试系统 广域网 远程监控 模糊PID
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP277;TK172
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 研究背景及研究意义10
• 1.2 油水换热器性能测试系统研究现状10-12
• 1.2.1 油水换热器的分类10-11
• 1.2.2 油水换热器性能测试技术发展现状11-12
• 1.3 远程监控系统国内外研究现状12-15
• 1.3.1 远程监控系统国外研究现状12-13
• 1.3.2 远程监控系统国内研究应用现状13-15
• 1.4 主要研究内容15
• 1.5 本章小结15-16
• 第2章 油水换热器性能测试远程监控系统的总体设计16-28
• 2.1 系统分析16-21
• 2.1.1 换热器性能测试台分析16-18
• 2.1.2 性能指标分析18-19
• 2.1.3 试验台控制策略分析19-21
• 2.2 监控系统构成及其工作原理21-22
• 2.3 系统设计22-24
• 2.3.1 需求分析22-23
• 2.3.2 系统设计原则23
• 2.3.3 系统功能数据流23-24
• 2.4 远程监控系统相关技术的分析与选择24-27
• 2.4.1 Socket套接字24-25
• 2.4.2 数据传输协议制定25-27
• 2.5 系统开发平台与运行环境27
• 2.5.1 系统开发环境27
• 2.5.2 系统运行环境27
• 2.5.3 数据库平台27
• 2.5.4 开发语言及工具27
• 2.6 本章小结27-28
• 第3章 换热器控制方法研究28-37
• 3.1 加热器的动态模型28-30
• 3.2 传统PID控制设计30-31
• 3.3 模糊PID控制设计31-34
• 3.3.1 语言变量论域上的模糊子集的确定31
• 3.3.2 模糊控制规则的确定31-33
• 3.3.3 模糊推理及模糊量的清晰化33-34
• 3.4 控制方案仿真34-36
• 3.4.1 阶跃响应性能比较34-36
• 3.4.2 抗干扰性能比较36
• 3.5 本章小结36-37
• 第4章 本地测控软件的设计与实现37-48
• 4.1 软件详细功能设计37-38
• 4.2 仪表数据通信技术38-40
• 4.2.1 Modbus通信协议38-39
• 4.2.2 CRC冗余校验39
• 4.2.3 仪表通信实现39
• 4.2.4 多线程技术39-40
• 4.3 数据库设计40-44
• 4.3.1 数据库选择40-41
• 4.3.2 数据表创建41-43
• 4.3.3 数据库类的设计43-44
• 4.3.4 数据存储过程44
• 4.4 系统功能模块设计44-47
• 4.4.1 用户管理模块44-45
• 4.4.2 数据显示模块45-47
• 4.4.3 报警及日志模块47
• 4.5 本章小结47-48
• 第5章 远程监控的设计与实现48-62
• 5.1 远程监控系统总体设计48-50
• 5.1.1 远程监控系统概述48
• 5.1.2 远程监控系统性能要求48-50
• 5.2 远程监控系统通讯实现50-54
• 5.2.1 软件构架设计50
• 5.2.2 异步通信的实现50-52
• 5.2.3 MD5身份验证52-54
• 5.2.4 AES加密机制54
• 5.3 用户交互功界面的设计与实现54-56
• 5.3.1 服务器端登陆界面显示54-56
• 5.3.2 客户端界面显示56
• 5.4 远程监控系统实时性与安全性研究56-58
• 5.4.1 实时性概述56-57
• 5.4.2 影响网络监控系统实时性的因素57
• 5.4.3 减小分组长度的TCP实时性能优化57
• 5.4.4 降低数据传输丢包率的实现57-58
• 5.4.5 监控平台安全性实现58
• 5.4.6 系统性能分析58
• 5.5 系统测试58-60
• 5.5.1 测试环境搭建59-60
• 5.5.2 功能模块测试60
• 5.6 本章小结60-62
• 第6章 总结与展望62-64
• 6.1 总结62
• 6.2 展望62-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-68
• 附录68

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本文编号：1098839