开放性远程流量与液位综合实验平台系统设计
发布时间：2023-12-23 16:44
“自动检测技术”是与工程实际紧密关联的自动化专业主干课,具有前修课程多、检测方法多、知识点独立性强等特点,学生理论课学习难度较大,需要通过科学合理的实验帮助学生深入理解相关检测原理与方法并学以致用,实验在“自动检测技术”课程教学中地位十分重要。而作为自动检测技术课程重要内容的流量、液位检测技术,一直受制于相关实验装置复杂、需要场地大、实验时间长、设备维护困难等限制,而难以面向所有学生开展相关实验,这严重制约了课程教与学的效果。为此,本学位论文以“远程开放式流量与液位综合实验平台系统设计”为研究内容,研制一款学生通过互联网远程操作现场流量液位综合实验台进行实验的开放式教学系统。本学位论文主要内容包括:(1)设计完成基于STM32F767微处理器设计现场流量液位综合实验台嵌入式测控系统,包括传感器数据采集、WiFi网络通信、水路开关控制与流量液位调节、基于触摸屏的人机交互等;(2)基于Node.js环境的Expres框架实现了远程服务器的设计,完成与现场实验台的通信、通过WebSocket与前端浏览器双向通信等功能;(3)设计完成了基于jQuery和BootStrap框架的流量液位综合实验...
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文研究内容
1.4 文章结构安排
1.5 本章小结
第2章 流量液位综合实验平台总体方案设计
2.1 系统功能需求
2.2 系统的总体架构设计
2.3 远程实验平台网络通信结构比较
2.4 本章小结
第3章 流量液位综合实验平台现场嵌入式系统硬件设计
3.1 嵌入式系统硬件总体架构设计
3.2 水路测量与控制
3.2.1 RS485 串口通信采集电路
3.2.2 RS232 串口通信采集电路
3.2.3 TTL串口通信采集电路
3.2.4 电磁阀IO控制电路
3.3 WiFi通信模块
3.4 其他模块设计
3.4.1 USB电路设计
3.4.2 电源模块设计
3.4.3 液晶触摸屏接口
3.5 本章小结
第4章 流量液位综合实验平台现场嵌入式系统软件设计
4.1 现场实验台控制器嵌入式系统软件结构
4.2 仪表通信
4.2.1 涡街流量计通信
4.2.2 超声波热能表通信
4.2.3 超声波液位计通信
4.2.4 变频器通信
4.3 数据采集模块软件设计
4.3.1 主程序设计
4.3.2 数据采集
4.4 基于WiFi的远程数据通信软件设计
4.4.1 上行数据通信协议
4.4.2 下行通信协议
4.4.3 故障代码
4.5 现场触摸屏软件设计
4.6 故障处理
4.7 本章小结
第5章 流量液位综合实验平台远程故障自动诊断系统设计
5.1 功能需求分析
5.2 关键技术分析
5.2.1 前后端数据通信技术
5.2.2 数据可视化技术
5.3 远程故障自动诊断系统数据库设计
5.3.1 E-R图
5.3.2 数据表设计
5.4 远程故障自动诊断系统的实现
5.4.1 远程故障自动诊断系统客户端总体架构
5.4.2 登录安全管理设计
5.4.3 故障监控页面功能设计
5.4.4 单台实验台数据分析
5.4.5 多台实验台数据分析
5.5 统计分析功能
5.5.1 历史记录查询
5.5.2 仪器使用情况统计分析
5.6 本章小结
第6章 现场流量液位综合实验台系统调试及运行
6.1 现场实验台运行情况
6.2 实验台的安装及配置
6.2.1 WiFi模块的连接
6.2.2 现场流量液位综合实验台触摸屏的安装及配置
6.2.3 WiFi摄像头的安装及配置
6.3 远程流量实验平台系统测试
6.3.1 实验平台基本功能测试
6.3.2 远程故障自动诊断系统性能验证
6.4 调试及改进
6.4.1 PCB布线一些优化
6.4.2 硬件调试经验总结
6.5 本章小结
结束语
致谢
参考文献
研究生阶段研究成果及发表学术论文情况
本文编号：3874102
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文研究内容
1.4 文章结构安排
1.5 本章小结
第2章 流量液位综合实验平台总体方案设计
2.1 系统功能需求
2.2 系统的总体架构设计
2.3 远程实验平台网络通信结构比较
2.4 本章小结
第3章 流量液位综合实验平台现场嵌入式系统硬件设计
3.1 嵌入式系统硬件总体架构设计
3.2 水路测量与控制
3.2.1 RS485 串口通信采集电路
3.2.2 RS232 串口通信采集电路
3.2.3 TTL串口通信采集电路
3.2.4 电磁阀IO控制电路
3.3 WiFi通信模块
3.4 其他模块设计
3.4.1 USB电路设计
3.4.2 电源模块设计
3.4.3 液晶触摸屏接口
3.5 本章小结
第4章 流量液位综合实验平台现场嵌入式系统软件设计
4.1 现场实验台控制器嵌入式系统软件结构
4.2 仪表通信
4.2.1 涡街流量计通信
4.2.2 超声波热能表通信
4.2.3 超声波液位计通信
4.2.4 变频器通信
4.3 数据采集模块软件设计
4.3.1 主程序设计
4.3.2 数据采集
4.4 基于WiFi的远程数据通信软件设计
4.4.1 上行数据通信协议
4.4.2 下行通信协议
4.4.3 故障代码
4.5 现场触摸屏软件设计
4.6 故障处理
4.7 本章小结
第5章 流量液位综合实验平台远程故障自动诊断系统设计
5.1 功能需求分析
5.2 关键技术分析
5.2.1 前后端数据通信技术
5.2.2 数据可视化技术
5.3 远程故障自动诊断系统数据库设计
5.3.1 E-R图
5.3.2 数据表设计
5.4 远程故障自动诊断系统的实现
5.4.1 远程故障自动诊断系统客户端总体架构
5.4.2 登录安全管理设计
5.4.3 故障监控页面功能设计
5.4.4 单台实验台数据分析
5.4.5 多台实验台数据分析
5.5 统计分析功能
5.5.1 历史记录查询
5.5.2 仪器使用情况统计分析
5.6 本章小结
第6章 现场流量液位综合实验台系统调试及运行
6.1 现场实验台运行情况
6.2 实验台的安装及配置
6.2.1 WiFi模块的连接
6.2.2 现场流量液位综合实验台触摸屏的安装及配置
6.2.3 WiFi摄像头的安装及配置
6.3 远程流量实验平台系统测试
6.3.1 实验平台基本功能测试
6.3.2 远程故障自动诊断系统性能验证
6.4 调试及改进
6.4.1 PCB布线一些优化
6.4.2 硬件调试经验总结
6.5 本章小结
结束语
致谢
参考文献
研究生阶段研究成果及发表学术论文情况
本文编号：3874102
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