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锅炉能耗及排放远程监测系统的研究与实现

发布时间:2023-04-27 23:01
  随着我国经济的快速稳步发展,煤炭消耗量持续增加,工业锅炉的数量也在与日俱增。由于我国燃煤工业锅炉具有热效率低,污染高,分布广的特点,对生态环境和能源安全带来了巨大威胁。因此,加强对于锅炉能效及排放的监管具有重要意义。本文在详细阐述了课题的研究背景、国内外现状以及研究目的后,讨论了现有的无线通信方式和现有的软件网络架构,提出了一种基于433MHz RF技术和GPRS通信技术,以B/S模式实现的锅炉能效及排放远程监测平台。本系统在局域网以433MHz RF技术组建通信网络,在广域网上通过GPRS通信技术与远端服务器相连接,监管人员通过浏览器即可远程监测锅炉的运行情况,通过对能效或排放数据的分析,便于采取相应的措施。系统硬件主要由传感器采集模块和集中器接收处理模块两个部分组成,围绕MSP430F149单片机、SI4432射频芯片和SIM900A芯片进行硬件电路的设计。在集中器接收处理模块上集成了433MHz通信子模块和GPRS通信子模块。传感器采集模块直接与传感器相连接,集成了433MHz通信子模块。在软件设计上,系统以B/S为软件网络架构,并将软件设计分为数据采集终端、TCP/IP服务器端...

【文章页数】:88 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景
        1.1.1 环境污染问题高烧不退
        1.1.2 锅炉数量持续攀升
        1.1.3 远程数据通讯技术高速发展
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 远程监测系统概述及国内外研究现状
        1.2.2 锅炉能效远程监测系统的国内现状
    1.3 课题的研究目的和意义
    1.4 论文研究内容和组织结构
第二章 系统总体方案设计
    2.1 系统功能概述
    2.2 系统设计原则和性能需求
        2.2.1 系统设计应该遵循以下原则
        2.2.2 系统设计的性能需求概述
    2.3 系统无线通信技术方案选择
        2.3.1 近距离无线通讯技术
        2.3.2 远距离数据通讯技术
    2.4 远程监测系统软件架构确定
        2.4.1 C/S与B/S架构介绍
        2.4.2 C/S与B/S架构比较
    2.5 系统总体结构设计
    2.6 系统总体实现方案设计
    2.7 本章小结
第三章 平台相关技术及能效计算
    3.1 平台使用相关技术
        3.1.1 EasyUI
        3.1.2 百度地图
        3.1.3 Flash
        3.1.4 ApacheMINA
        3.1.5 MySQL数据库
    3.2 锅炉热效率计算
        3.2.1 输入锅炉的热量计算
        3.2.2 锅炉有效利用的热量计算
    3.3 本章小结
第四章 系统硬件电路设计
    4.1 数据远程采集系统硬件整体设计
    4.2 系统主控芯片
        4.2.1 单片机选型介绍
        4.2.2 MSP430F149最小系统电路设计
    4.3 433 MHzRF无线通信模块
        4.3.1 433 MHzRF短距离无线收发电路芯片选型
        4.3.2 SI4432芯片外围电路设计
    4.4 GPRS无线通信模块
        4.4.1 GPRS远程传输模块选型
        4.4.2 SIM900A外围电路设计
        4.4.3 GPRS模块供电电路设计
    4.5 集中器接收处理模块硬件电路设计
        4.5.1 主控芯片电路设计
        4.5.2 供电电路设计
    4.6 传感器采集模块硬件设计
        4.6.1 主控芯片电路设计
        4.6.2 供电电路设计
        4.6.3 时钟电路设计
        4.6.4 存储电路设计
        4.6.5 RS485接口电路
        4.6.6 JTAG接口电路
    4.7 采集终端数据传输硬件布局布线及整板实物
    4.8 本章小结
第五章 系统软件设计
    5.1 系统软件总体设计方案
        5.1.1 主要软件模块介绍
        5.1.2 软件开发环境
    5.2 数据采集终端软件设计
        5.2.1 单片机初始化模块设计
        5.2.2 SI4432收发芯片初始化
        5.2.3 GPRS模块初始化
        5.2.4 传感器采集模块程序设计
        5.2.5 集中器接收处理模块程序设计
    5.3 TCP/IP服务器程序设计
        5.3.1 通信系统实现
        5.3.2 MySQL数据库的实现
    5.4 人机交互软件设计
    5.5 本章小结
第六章 系统实现及应用
    6.1 系统试点安装
    6.2 应用结果展示
    6.3 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 本文总结
    7.2 工作展望
参考文献
附录
攻读学位期间的学术活动及成果清单



本文编号:3803237

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