超声波储油罐底腐蚀检测机器人光纤通讯技术研究
发布时间：2021-04-25 04:14
石油被发现以来,其在石油化工行业内扮演的角色越来越重要,而储油罐作为储存石油的重要工具,其在役期间内能否保证良好的使用状态,对石油的正常保存至关重要。由于石油内所含的物质错综复杂,其中的杂质会逐渐沉淀在储油罐底板,在储油罐底板形成含有各种成分的杂质堆积物,这些杂质中的有害成分不可避免的会对钢铁结构的储油罐造成损坏而产生缺陷,通常情况下储油罐缺陷为腐蚀缺陷,当腐蚀缺陷到达一定程度时,极易发生安全事故,造成严重的经济损失与安全危害,因此定期对储油罐进行质量检测至关重要。本文针对储油罐底腐蚀缺陷检测,提出了一种基于超声波检测技术的储油罐底腐蚀缺陷检测方案,设计并完成了一套完整的超声波储油罐底腐蚀检测数据光纤通信系统。本文设计与实现了超声波发射与接收电路。通过对超声波检测数据结构的研究,采用了符合要求的数据采集模块。针对超声检测数据高速实时传输的需求,选择光纤作为传输介质,设计与搭建了超声波网络数据通讯模块。该部分工作包括物理层搭建、数据链路层的实现,完成了超声波检测信号从产生、接收、A/D采样与数据传输的全过程。基于FPGA搭建了光纤介质的高速数据通信模块,并通过搭建实验平台对系统进行了仿真...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 储油罐腐蚀检测研究及发展现状
1.2.1 储油罐腐蚀检测技术研究及发展现状
1.2.2 储油罐腐蚀检测机器人研究及发展现状
1.2.3 超声波检测技术研究及发展现状
1.3 通信技术研究及发展现状
1.4 超声波储油罐底腐蚀检测系统概述
1.5 论文的主要内容及章节安排
1.5.1 论文的主要内容
1.5.2 论文的章节安排
第2章 超声波储油罐底腐蚀检测光纤通信系统理论研究
2.1 超声波检测技术
2.1.1 超声波特性研究
2.1.2 超声波检测原理及常用检测方法
2.1.3 超声波储油罐底腐蚀检测系统检测数据结构
2.2 光纤通信技术
2.2.1 光纤通信的基本原理
2.2.2 光纤通信系统结构研究
2.2.3 光纤通信技术的特点
2.3 本章小结
第3章 基于FPGA的超声波检测电路研究
3.1 超声波发射电路
3.2 超声波接收电路
3.2.1 限幅电路
3.2.2 前置放大电路
3.2.3 滤波电路
3.2.4 主放大电路
3.3 超声波回波信号采集模块
3.4 电源设备
3.5 本章小结
第4章 基于FPGA的超声波检测数据光纤通信实现方法研究
4.1 超声波检测数据（FPGA—以太网）通信结构与原理研究
4.1.1 超声波检测数据（FPGA—以太网）通信结构研究
4.1.2 超声波检测数据（FPGA—以太网）通信原理研究
4.2 超声波检测数据（以太网—光纤）通信结构与原理研究
4.3 超声波检测数据通信逻辑研究
4.3.1 PLL模块
4.3.2 FIFO缓存模块
4.3.3 超声波检测数据通信逻辑流程
4.4 本章小结
第5章 超声波检测数据光纤通信系统实验与仿真验证
5.1 系统实验平台搭建
5.2 超声波检测电路实验与仿真
5.2.1 超声波发射电路实验与仿真
5.2.2 超声波接收电路实验与仿真
5.3 A/D采集模块实验与仿真
5.4 网络传输模块实验与仿真
5.4.1 网络传输模块仿真验证
5.4.2 网络传输模块实验验证
5.4.3 超声波检测数据实时通信实验
5.4.4 不同中心频率超声波检测信号对比实验
5.5 本章小结
第6章 结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018年我国石油市场形势分析与2019年展望[J]. 田磊,金琴琴,付晓晴. 中国能源. 2019(02)
[2]浅析无线通信技术与产业发展[J]. 黄俊恺. 通讯世界. 2019(01)
[3]电磁超声导波在管道中螺旋向传播的机理研究[J]. 杨理践,邢燕好,张佳,高松巍. 仪器仪表学报. 2018(11)
[4]无线通信技术的发展趋势[J]. 王敏,周宝亮,陆文成. 电子技术与软件工程. 2018(21)
[5]视频图像信息传输的光纤通信系统[J]. 谭艳丽,赵永强. 激光杂志. 2018(09)
[6]有线通信技术现状及发展趋势探索[J]. 黄纯洁. 信息通信. 2018(07)
[7]水声通信技术与网络研究进展[J]. 吴华,吴学智,闫肃. 通信技术. 2018(07)
[8]物联网环境下的光纤通信系统设计[J]. 谭印,李川. 激光杂志. 2018(06)
[9]国内储罐罐底腐蚀检测技术研究进展[J]. 卢军科,徐继刚. 中国储运. 2018(05)
[10]超声波在管道防腐层剥离内检测中的传播特性研究[J]. 杨理践,张晓丹,高松巍,邢燕好,刘斌. 电子测量与仪器学报. 2018(01)
硕士论文
[1]基于超声导波的管道防腐层检测技术研究[D]. 张晓丹.沈阳工业大学 2017
[2]储罐底板漏磁检测器研制[D]. 吴志明.华中科技大学 2012
[3]在役储罐罐底检测技术的研究[D]. 张曦阳.沈阳工业大学 2012
[4]便携式储罐底板腐蚀漏磁检测仪研制[D]. 孙贵舟.华中科技大学 2006
本文编号：3158682
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 储油罐腐蚀检测研究及发展现状
1.2.1 储油罐腐蚀检测技术研究及发展现状
1.2.2 储油罐腐蚀检测机器人研究及发展现状
1.2.3 超声波检测技术研究及发展现状
1.3 通信技术研究及发展现状
1.4 超声波储油罐底腐蚀检测系统概述
1.5 论文的主要内容及章节安排
1.5.1 论文的主要内容
1.5.2 论文的章节安排
第2章 超声波储油罐底腐蚀检测光纤通信系统理论研究
2.1 超声波检测技术
2.1.1 超声波特性研究
2.1.2 超声波检测原理及常用检测方法
2.1.3 超声波储油罐底腐蚀检测系统检测数据结构
2.2 光纤通信技术
2.2.1 光纤通信的基本原理
2.2.2 光纤通信系统结构研究
2.2.3 光纤通信技术的特点
2.3 本章小结
第3章 基于FPGA的超声波检测电路研究
3.1 超声波发射电路
3.2 超声波接收电路
3.2.1 限幅电路
3.2.2 前置放大电路
3.2.3 滤波电路
3.2.4 主放大电路
3.3 超声波回波信号采集模块
3.4 电源设备
3.5 本章小结
第4章 基于FPGA的超声波检测数据光纤通信实现方法研究
4.1 超声波检测数据（FPGA—以太网）通信结构与原理研究
4.1.1 超声波检测数据（FPGA—以太网）通信结构研究
4.1.2 超声波检测数据（FPGA—以太网）通信原理研究
4.2 超声波检测数据（以太网—光纤）通信结构与原理研究
4.3 超声波检测数据通信逻辑研究
4.3.1 PLL模块
4.3.2 FIFO缓存模块
4.3.3 超声波检测数据通信逻辑流程
4.4 本章小结
第5章 超声波检测数据光纤通信系统实验与仿真验证
5.1 系统实验平台搭建
5.2 超声波检测电路实验与仿真
5.2.1 超声波发射电路实验与仿真
5.2.2 超声波接收电路实验与仿真
5.3 A/D采集模块实验与仿真
5.4 网络传输模块实验与仿真
5.4.1 网络传输模块仿真验证
5.4.2 网络传输模块实验验证
5.4.3 超声波检测数据实时通信实验
5.4.4 不同中心频率超声波检测信号对比实验
5.5 本章小结
第6章 结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018年我国石油市场形势分析与2019年展望[J]. 田磊,金琴琴,付晓晴. 中国能源. 2019(02)
[2]浅析无线通信技术与产业发展[J]. 黄俊恺. 通讯世界. 2019(01)
[3]电磁超声导波在管道中螺旋向传播的机理研究[J]. 杨理践,邢燕好,张佳,高松巍. 仪器仪表学报. 2018(11)
[4]无线通信技术的发展趋势[J]. 王敏,周宝亮,陆文成. 电子技术与软件工程. 2018(21)
[5]视频图像信息传输的光纤通信系统[J]. 谭艳丽,赵永强. 激光杂志. 2018(09)
[6]有线通信技术现状及发展趋势探索[J]. 黄纯洁. 信息通信. 2018(07)
[7]水声通信技术与网络研究进展[J]. 吴华,吴学智,闫肃. 通信技术. 2018(07)
[8]物联网环境下的光纤通信系统设计[J]. 谭印,李川. 激光杂志. 2018(06)
[9]国内储罐罐底腐蚀检测技术研究进展[J]. 卢军科,徐继刚. 中国储运. 2018(05)
[10]超声波在管道防腐层剥离内检测中的传播特性研究[J]. 杨理践,张晓丹,高松巍,邢燕好,刘斌. 电子测量与仪器学报. 2018(01)
硕士论文
[1]基于超声导波的管道防腐层检测技术研究[D]. 张晓丹.沈阳工业大学 2017
[2]储罐底板漏磁检测器研制[D]. 吴志明.华中科技大学 2012
[3]在役储罐罐底检测技术的研究[D]. 张曦阳.沈阳工业大学 2012
[4]便携式储罐底板腐蚀漏磁检测仪研制[D]. 孙贵舟.华中科技大学 2006
本文编号：3158682
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