基于物联网的输油泵远程控制关键技术研究
发布时间：2021-08-02 06:32
输油泵安全控制是油品稳定运输的关键,如何对输油泵系统进行安全控制,避免出现故障是系统监控以及操作人员必须关注的问题,如何建立起一个安全可靠,稳定性强且控制精确的输油泵控制系统是一个至关重要的问题。近年来随着物联网概念的兴起,物联网技术在远程监控中的应用也越来越广泛,传统的输油泵控制系统属于重工业行业,将物联网技术与输油泵远程控制系统进行相结合,具有如下的优势:一、缩短开发周期;二、物联网中传感器可以对输油泵参数进行精确采集,这样可以间接提升输油泵系统的性能;三、增强系统的可扩展性。本文基于物联网中的嵌入式技术、无线传感器技术、无线通信技术以及自动控制技术对输油泵控制系统进行研究与设计。借助无线传感器技术实现对输油泵的流量、压力、温度进行实时采集,借助无线通信技术实现对输油泵参数的实时远程传输以及系统的远程控制,借助自动控制技术实现对输油泵系统的自动控制。在控制器设计方面,输油泵是长输管道系统的重要动力设备,对其流量、入口压力和出口压力的协调控制和提高输油泵效率是实际生产的重要目标。由于输油泵系统是一个复杂的非线性时变系统,输油泵存在于情况较为复杂的山川旷野之中,外界的温度、湿度、原油特...
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
物联网基本属性
量固定的或者可移动的传感器组成的无线网络，以协作的方式对传感器网络覆盖区域的被检测对象实现实时信息的感知、采集，必要时候还可以对信息进行简单的处理，最后将这些采集的信息发送出去。无线传感器网络属于分布式传感网络，它的末梢是传感器，用来实现网络内部和外面世界的互通，它的传感器一般通过无线方式实现通信工作，因此设备的位置不是固定不变的，可以根据需求，随时改变传感器的位置，它的网络设置也比较灵活，可以和互联网通过无线或者有线的方式进行连接，形成一个多跳自组织网络，无线传感网络器技术的结构如图2.2所示。图2.2无线传感器网络结构图目前，无线传感器网络技术已经有了较为广泛应用。在军事领域，由于无线传感器网络随机分布的特点，能够利用它实现战场状况的实时监控以及目标定位等工作；在农业生产方面，大规模的农作物种植一般都需要对土壤的温湿度、光照等因素进行监控，通过无线传感器网络技术，可以建设一套自动监测系统，通过该系统实现风、光、水、热等方面的数据实时采集以及控制工作，有效地提升种植效率；工业领域，无线传感器网络可以用于危险的工作环境之中，如煤矿、油井、电厂，将传感器节点布置在不方便接触的地点，不但可以实现对这些地方的环境以及设备的实时监测，还可以保证工作人员的安全，传感器节点代替工作人员来完成这些危险的任务，另外由于其实时性以及具有处理功能，还可以在出现险情时自动进行预处理；在智能交通领域，无线传感器网络技术也发挥着重大作用，智能交通系统主要包含交通信息采集、交通信息传输、交通控制以及导向等几个方面，
3控制系统硬件设计173控制系统硬件设计3.1系统硬件总体结构本文中的输油泵远程控制系统由控制中心和监控站两大部分组成，监控中心硬件部分相对较为简单，只需要PC和服务器即可，PC机主要对系统的软件进行安装与管理工作，服务器则是用来存储传输的数据。监控站的硬件部分根据功能的不同，可以大致分为如下几个模块：嵌入式模块、无线传感器网络模块、无线通信技术模块以及输油泵控制模块，系统的总体结构图如图3.1所示。图3.1系统总体结构图3.2嵌入式处理器模块3.2.1嵌入式处理器ARM系列处理器具有高性能、低功耗、低成本的特点，目前，在各行各业中已经有较为广泛的应用，特别是在嵌入式领域，下面介绍了不同系列的ARM处理器，其主要特点及应用场景如下表3.1所示[18][19]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向新疆平原灌区的LEACH路由算法研究[J]. 池涛,汪磊. 山东农业大学学报(自然科学版). 2019(04)
[2]改进的异构无线传感器网络路由能量算法[J]. 王艳娇,唐琦. 计算机工程与应用. 2019(22)
[3]改进LEACH的传感器网络分簇路由算法[J]. 潘继强,冯永政. 吉林大学学报(理学版). 2018(06)
[4]基于能耗均衡的无线传感器路由算法[J]. 苏圣超,赵曙光. 计算机科学. 2018(10)
[5]工业生产过程锅炉温度控制仿真[J]. 罗川宁,郝润科,杨威. 计算机仿真. 2018(09)
[6]无线传感器网络分簇路由中基于自适应的簇头轮换算法[J]. 冯咲,张慧档. 传感技术学报. 2018(06)
[7]模糊神经网络PID在PLC温度控制系统中的应用研究[J]. 卢勇威. 科技通报. 2018(01)
[8]基于模糊PID的超高压控制方法研究[J]. 乔西宁,魏建华,时文卓,方锦辉. 液压与气动. 2017(10)
[9]四层结构的模糊神经网络电梯群控算法研究及程序实现[J]. 许英杰,潘廷哲,胡志男,黄景山. 计算机与数字工程. 2017(09)
[10]模糊神经网络PID在变压器风冷控制系统中的应用[J]. 郭瑞,贾振国. 长春工程学院学报(自然科学版). 2017(03)
硕士论文
[1]基于物联网的智能井盖数据采集与传输[D]. 田佳.南京邮电大学 2018
[2]基于能量感知的无线传感器网络路由算法研究[D]. 程园.华东交通大学 2018
[3]基于物联网的油田井口设备管理系统的研究与实现[D]. 李颖.西安石油大学 2018
[4]ZigBee路由算法优化及其应用研究[D]. 宁兆帅.兰州理工大学 2018
[5]异构无线传感器网络的路径规划与传输时序算法研究[D]. 赵慧源.重庆大学 2018
[6]基于群飞蛾扑火算法的风力发电系统PI控制参数优化整定[D]. 黄琳妮.华南理工大学 2018
[7]面向对象的遥感图像识别研究[D]. 张恩泽.西安电子科技大学 2018
[8]LEACH算法的改进及应用[D]. 刘姗姗.哈尔滨理工大学 2018
[9]基于工业物联网的起重机远程监控系统的开发[D]. 郭锐.东南大学 2017
[10]轮式移动机器人运动控制系统的设计[D]. 李格伦.东北农业大学 2017
本文编号：3317081
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
物联网基本属性
量固定的或者可移动的传感器组成的无线网络，以协作的方式对传感器网络覆盖区域的被检测对象实现实时信息的感知、采集，必要时候还可以对信息进行简单的处理，最后将这些采集的信息发送出去。无线传感器网络属于分布式传感网络，它的末梢是传感器，用来实现网络内部和外面世界的互通，它的传感器一般通过无线方式实现通信工作，因此设备的位置不是固定不变的，可以根据需求，随时改变传感器的位置，它的网络设置也比较灵活，可以和互联网通过无线或者有线的方式进行连接，形成一个多跳自组织网络，无线传感网络器技术的结构如图2.2所示。图2.2无线传感器网络结构图目前，无线传感器网络技术已经有了较为广泛应用。在军事领域，由于无线传感器网络随机分布的特点，能够利用它实现战场状况的实时监控以及目标定位等工作；在农业生产方面，大规模的农作物种植一般都需要对土壤的温湿度、光照等因素进行监控，通过无线传感器网络技术，可以建设一套自动监测系统，通过该系统实现风、光、水、热等方面的数据实时采集以及控制工作，有效地提升种植效率；工业领域，无线传感器网络可以用于危险的工作环境之中，如煤矿、油井、电厂，将传感器节点布置在不方便接触的地点，不但可以实现对这些地方的环境以及设备的实时监测，还可以保证工作人员的安全，传感器节点代替工作人员来完成这些危险的任务，另外由于其实时性以及具有处理功能，还可以在出现险情时自动进行预处理；在智能交通领域，无线传感器网络技术也发挥着重大作用，智能交通系统主要包含交通信息采集、交通信息传输、交通控制以及导向等几个方面，
3控制系统硬件设计173控制系统硬件设计3.1系统硬件总体结构本文中的输油泵远程控制系统由控制中心和监控站两大部分组成，监控中心硬件部分相对较为简单，只需要PC和服务器即可，PC机主要对系统的软件进行安装与管理工作，服务器则是用来存储传输的数据。监控站的硬件部分根据功能的不同，可以大致分为如下几个模块：嵌入式模块、无线传感器网络模块、无线通信技术模块以及输油泵控制模块，系统的总体结构图如图3.1所示。图3.1系统总体结构图3.2嵌入式处理器模块3.2.1嵌入式处理器ARM系列处理器具有高性能、低功耗、低成本的特点，目前，在各行各业中已经有较为广泛的应用，特别是在嵌入式领域，下面介绍了不同系列的ARM处理器，其主要特点及应用场景如下表3.1所示[18][19]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向新疆平原灌区的LEACH路由算法研究[J]. 池涛,汪磊. 山东农业大学学报(自然科学版). 2019(04)
[2]改进的异构无线传感器网络路由能量算法[J]. 王艳娇,唐琦. 计算机工程与应用. 2019(22)
[3]改进LEACH的传感器网络分簇路由算法[J]. 潘继强,冯永政. 吉林大学学报(理学版). 2018(06)
[4]基于能耗均衡的无线传感器路由算法[J]. 苏圣超,赵曙光. 计算机科学. 2018(10)
[5]工业生产过程锅炉温度控制仿真[J]. 罗川宁,郝润科,杨威. 计算机仿真. 2018(09)
[6]无线传感器网络分簇路由中基于自适应的簇头轮换算法[J]. 冯咲,张慧档. 传感技术学报. 2018(06)
[7]模糊神经网络PID在PLC温度控制系统中的应用研究[J]. 卢勇威. 科技通报. 2018(01)
[8]基于模糊PID的超高压控制方法研究[J]. 乔西宁,魏建华,时文卓,方锦辉. 液压与气动. 2017(10)
[9]四层结构的模糊神经网络电梯群控算法研究及程序实现[J]. 许英杰,潘廷哲,胡志男,黄景山. 计算机与数字工程. 2017(09)
[10]模糊神经网络PID在变压器风冷控制系统中的应用[J]. 郭瑞,贾振国. 长春工程学院学报(自然科学版). 2017(03)
硕士论文
[1]基于物联网的智能井盖数据采集与传输[D]. 田佳.南京邮电大学 2018
[2]基于能量感知的无线传感器网络路由算法研究[D]. 程园.华东交通大学 2018
[3]基于物联网的油田井口设备管理系统的研究与实现[D]. 李颖.西安石油大学 2018
[4]ZigBee路由算法优化及其应用研究[D]. 宁兆帅.兰州理工大学 2018
[5]异构无线传感器网络的路径规划与传输时序算法研究[D]. 赵慧源.重庆大学 2018
[6]基于群飞蛾扑火算法的风力发电系统PI控制参数优化整定[D]. 黄琳妮.华南理工大学 2018
[7]面向对象的遥感图像识别研究[D]. 张恩泽.西安电子科技大学 2018
[8]LEACH算法的改进及应用[D]. 刘姗姗.哈尔滨理工大学 2018
[9]基于工业物联网的起重机远程监控系统的开发[D]. 郭锐.东南大学 2017
[10]轮式移动机器人运动控制系统的设计[D]. 李格伦.东北农业大学 2017
本文编号：3317081
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3317081.html
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