基于ARM和ZigBee的加热炉能效检测数据采集系统

发布时间：2017-07-08 02:10

  本文关键词：基于ARM和ZigBee的加热炉能效检测数据采集系统

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【摘要】：钢铁行业能耗约占全国总能耗的10%,对轧钢加热炉进行节能改造有利于整个钢铁行业的节能。能效检测是加热炉节能改造的前提。对轧钢加热炉进行能效检测,能够帮助企业更好地改造轧钢加热炉,促进节能减排。针对加热炉能效检测参数多、时间长、检测环境复杂等特点,本文提出了一种基于嵌入式技术以及无线传感网络技术的加热炉能效检测数据采集系统,实现对轧钢加热炉运行参数的采集。本文通过分析加热炉能效检测、数据采集系统的发展现状,设计了一种基于ARM与ZigBee技术的远程实时数据采集系统。数据采集模块、无线传输模块以及上位机构成了整个系统。数据采集模块主要负责采集检测仪器中的数据,选用FL2440开发板作为硬件开发平台,并将嵌入式Linux系统移植到开发板作为软件开发环境；无线传输模块采用ZigBee技术实现无线传输功能,硬件采用CC2530模块,由若干发射节点和一个接收节点组成,同时采用Z-Stack协议栈进行应用程序开发；上位机采用Visual Basic进行软件开发,实时显示加热炉运行数据,并可以将数据进行保存。该系统采用无线方式,能够实现远距离采集加热炉运行数据,同时系统具有低功耗的特点,能够长时间工作。同时,该系统还能够对电参数数据进行实时采集,具有良好的通用性。
【关键词】：加热炉 能效检测 数据采集 ZigBee ARM9
【学位授予单位】：上海应用技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP274.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题研究意义9
• 1.2 轧钢加热炉能效检测研究现状9-11
• 1.2.1 轧钢加热炉简介9-10
• 1.2.2 轧钢加热炉能耗10-11
• 1.3 数据采集系统研究现状11-12
• 1.4 课题的主要研究内容12-13
• 1.5 本章小结13-14
• 第2章 加热炉能效检测14-21
• 2.1 轧钢加热炉能效检测方法14
• 2.2 能效检测主要测试项目14-15
• 2.2.1 出入钢坯温度14-15
• 2.2.2 排烟温度15
• 2.2.3 烟气成分15
• 2.2.4 炉壁温度15
• 2.3 轧钢加热炉能效检测仪器15-17
• 2.3.1 温度测量仪表15-16
• 2.3.2 流量测量仪表16
• 2.3.3 烟气测量仪表16-17
• 2.4 轧钢加热炉能效检测实例17-20
• 2.4.1 1~#轧钢加热炉基本情况17-18
• 2.4.2 1~#轧钢加热炉运行参数18-19
• 2.4.3 1~#轧钢加热炉能效检测结果19-20
• 2.5 本章小结20-21
• 第3章 能效检测数据采集系统设计21-52
• 3.1 系统总体设计方案21-23
• 3.1.1 嵌入式技术发展现状21
• 3.1.2 无线传感网技术发展现状21-22
• 3.1.3 系统总体设计22-23
• 3.2 数据采集模块设计23-30
• 3.2.1 嵌入式系统开发23-24
• 3.2.2 数据采集模块硬件平台开发24-26
• 3.2.3 数据采集模块硬件结构26-27
• 3.2.4 数据采集模块软件开发27-30
• 3.3 无线传输模块设计30-40
• 3.3.1 无线通信技术选择30-31
• 3.3.2 无线传输模块硬件平台31-33
• 3.3.3 无线传输模块结构33-34
• 3.3.4 无线传输模块软件开发34-40
• 3.4 系统集成40-43
• 3.4.1 电参数检测40-41
• 3.4.2 电参数数据采集41-43
• 3.5 上位机软件设计43-51
• 3.5.1 Visual Basic 6.0开发环境43
• 3.5.2 上位机软件的功能43-50
• 3.5.3 上位机软件界面50-51
• 3.6 本章小结51-52
• 第4章 系统测试52-55
• 4.1 测试平台搭建52
• 4.1.1 测试对象52
• 4.1.2 测试平台搭建52
• 4.2 系统测试结果52-54
• 4.2.1 系统无线通信功能测试53-54
• 4.2.2 系统上位机软件功能测试54
• 4.3 本章小结54-55
• 第5章 结论55-56
• 参考文献56-58
• 致谢58-59
• 攻读学位期间所开展的科研项目和发表的学术论文59

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