明渠流量远程监测系统的设计与实现
这是一篇关于远程监测,4G网络,嵌入式系统,流量测量,BPNN的论文, 主要内容为灌区量水是灌区灌溉用水管理的基础性工作,灌溉用水的合理配置、灌溉水利用系数测算以及按方收费制度的实施等,都离不开灌区量水。目前灌区量水设备和方法种类繁多,流速-面积法、仪表类流量测量法、特设量水设备测量法和水位-流量关系法等都得到广泛的应用,但能同时满足造价低廉、精度较高、水头损失小和测算方便等要求的量水设备却很少,许多灌区仍然难以找到满意的量水设备。为解决上述问题,实现流量测量的自动化、智能化和减少人力成本的投入,本文利用ARM嵌入式处理器,结合4G通信技术、云服务器技术和B/S架构技术等,提出一种新的灌区明渠流量远程监测系统。本文理论分析阶段,对常用的明渠水流测量方法进行了分析和比较,根据系统设计的复杂度和成本因素,选择流速-面积法作为本系统的基本测量方法。由于温湿度对超声波测距精度有较大影响,为提高超声波传感器的测量精度,采用BPNN作为温湿度补偿算法,对超声波传播速度进行误差补偿。系统设计实现阶段,硬件方面设计了系统硬件原理图,并制作相应的印制电路板。软件方面基于RT-Thread操作系统进行多线程设计,将不同的功能按照重要性的不同划分为不同的线程优先级,各线程间通过信号量、消息队列的方式进行线程同步与通信,保障线程的安全。温湿度补偿算法软件实现方面,首先在MATLAB中建立三层BPNN模型,将不同温湿度下所测声速数据作为训练样本用于神经网络训练,验证了BPNN在温湿度补偿方面的可行性;然后导出此BPNN模型参数,通过C语言编程,实现BPNN在STM32F103ZET6微控制器中的移植。系统测试阶段,分别进行了硬件测试、软件测试和系统集成测试,验证系统远程通信功能、数据传输功能、液晶屏幕显示功能和云服务器监测功能的可行性。在实际工作测试阶段,将设计样机的流量测量数据与作为参考的电磁流量计的流量测量数据进行对比分析,结果表明,设计样机的流量测量相对误差低于0.5%,可以满足工业现场的精度要求。
明渠流量远程监测系统的设计与实现
这是一篇关于远程监测,4G网络,嵌入式系统,流量测量,BPNN的论文, 主要内容为灌区量水是灌区灌溉用水管理的基础性工作,灌溉用水的合理配置、灌溉水利用系数测算以及按方收费制度的实施等,都离不开灌区量水。目前灌区量水设备和方法种类繁多,流速-面积法、仪表类流量测量法、特设量水设备测量法和水位-流量关系法等都得到广泛的应用,但能同时满足造价低廉、精度较高、水头损失小和测算方便等要求的量水设备却很少,许多灌区仍然难以找到满意的量水设备。为解决上述问题,实现流量测量的自动化、智能化和减少人力成本的投入,本文利用ARM嵌入式处理器,结合4G通信技术、云服务器技术和B/S架构技术等,提出一种新的灌区明渠流量远程监测系统。本文理论分析阶段,对常用的明渠水流测量方法进行了分析和比较,根据系统设计的复杂度和成本因素,选择流速-面积法作为本系统的基本测量方法。由于温湿度对超声波测距精度有较大影响,为提高超声波传感器的测量精度,采用BPNN作为温湿度补偿算法,对超声波传播速度进行误差补偿。系统设计实现阶段,硬件方面设计了系统硬件原理图,并制作相应的印制电路板。软件方面基于RT-Thread操作系统进行多线程设计,将不同的功能按照重要性的不同划分为不同的线程优先级,各线程间通过信号量、消息队列的方式进行线程同步与通信,保障线程的安全。温湿度补偿算法软件实现方面,首先在MATLAB中建立三层BPNN模型,将不同温湿度下所测声速数据作为训练样本用于神经网络训练,验证了BPNN在温湿度补偿方面的可行性;然后导出此BPNN模型参数,通过C语言编程,实现BPNN在STM32F103ZET6微控制器中的移植。系统测试阶段,分别进行了硬件测试、软件测试和系统集成测试,验证系统远程通信功能、数据传输功能、液晶屏幕显示功能和云服务器监测功能的可行性。在实际工作测试阶段,将设计样机的流量测量数据与作为参考的电磁流量计的流量测量数据进行对比分析,结果表明,设计样机的流量测量相对误差低于0.5%,可以满足工业现场的精度要求。
基于物联网2D-90往复压缩机监控系统研究
这是一篇关于往复式压缩机,现场总线技术,远程监控系统,4G网络的论文, 主要内容为往复压缩机在工业生产中主要实现气体的压缩和运输,其作为关键的工业生产设备,具有加工方便、造价低廉、耗电量低、工作效率高、运行稳定等优点,通常被用于石油化工企业。随着经济的发展,各大企业针对压缩机的使用次数不断提高,其安全可靠性也随之降低,为了保证压缩机正常稳定的运行,及时发现故障并对故障的检修是每个压缩机企业压缩机远程监控技术水平的关键所在。本文以2D-90往复式压缩机信号数据采集与远程监控为研究目的,结合物联网架构体系、物联网无线传输技术、现场总线技术,设计了一套基于物联网的2D-90往复式压缩机监控系统。本文主要做了以下工作:(1)基于物联网体系构架设计出系统整体结构,采用B/S模式实现系统软件架构的设计,同时应用4G无线物联网远距离传输技术实现数据远程传输。(2)应用现场总线技术,实现了各类传感器的数据采集,同时采用Modbus协议完成了各类PLC与变频器的相关通讯,实现现场设备的数据交互。(3)利用Tlink平台绘制云组态可视化界面,以此来实现远程监控、故障报警、数据查询等相关功能。(4)最后利用上位机和手机客户端进行了相关测试,系统运行稳定。系统测试结果表明,将4G物联网无线传输技术应用于往复压缩机远程监控可以实现压缩机的远程监测与控制,查看压缩机的运行状态,同时可以针对压缩机的监测参数进行有效监控,提升了往复压缩机的安全性和可靠性,保证了压缩机的稳定运行,因此该系统对于同类型的往复压缩机企业具有重大意义。
明渠流量远程监测系统的设计与实现
这是一篇关于远程监测,4G网络,嵌入式系统,流量测量,BPNN的论文, 主要内容为灌区量水是灌区灌溉用水管理的基础性工作,灌溉用水的合理配置、灌溉水利用系数测算以及按方收费制度的实施等,都离不开灌区量水。目前灌区量水设备和方法种类繁多,流速-面积法、仪表类流量测量法、特设量水设备测量法和水位-流量关系法等都得到广泛的应用,但能同时满足造价低廉、精度较高、水头损失小和测算方便等要求的量水设备却很少,许多灌区仍然难以找到满意的量水设备。为解决上述问题,实现流量测量的自动化、智能化和减少人力成本的投入,本文利用ARM嵌入式处理器,结合4G通信技术、云服务器技术和B/S架构技术等,提出一种新的灌区明渠流量远程监测系统。本文理论分析阶段,对常用的明渠水流测量方法进行了分析和比较,根据系统设计的复杂度和成本因素,选择流速-面积法作为本系统的基本测量方法。由于温湿度对超声波测距精度有较大影响,为提高超声波传感器的测量精度,采用BPNN作为温湿度补偿算法,对超声波传播速度进行误差补偿。系统设计实现阶段,硬件方面设计了系统硬件原理图,并制作相应的印制电路板。软件方面基于RT-Thread操作系统进行多线程设计,将不同的功能按照重要性的不同划分为不同的线程优先级,各线程间通过信号量、消息队列的方式进行线程同步与通信,保障线程的安全。温湿度补偿算法软件实现方面,首先在MATLAB中建立三层BPNN模型,将不同温湿度下所测声速数据作为训练样本用于神经网络训练,验证了BPNN在温湿度补偿方面的可行性;然后导出此BPNN模型参数,通过C语言编程,实现BPNN在STM32F103ZET6微控制器中的移植。系统测试阶段,分别进行了硬件测试、软件测试和系统集成测试,验证系统远程通信功能、数据传输功能、液晶屏幕显示功能和云服务器监测功能的可行性。在实际工作测试阶段,将设计样机的流量测量数据与作为参考的电磁流量计的流量测量数据进行对比分析,结果表明,设计样机的流量测量相对误差低于0.5%,可以满足工业现场的精度要求。
基于物联网2D-90往复压缩机监控系统研究
这是一篇关于往复式压缩机,现场总线技术,远程监控系统,4G网络的论文, 主要内容为往复压缩机在工业生产中主要实现气体的压缩和运输,其作为关键的工业生产设备,具有加工方便、造价低廉、耗电量低、工作效率高、运行稳定等优点,通常被用于石油化工企业。随着经济的发展,各大企业针对压缩机的使用次数不断提高,其安全可靠性也随之降低,为了保证压缩机正常稳定的运行,及时发现故障并对故障的检修是每个压缩机企业压缩机远程监控技术水平的关键所在。本文以2D-90往复式压缩机信号数据采集与远程监控为研究目的,结合物联网架构体系、物联网无线传输技术、现场总线技术,设计了一套基于物联网的2D-90往复式压缩机监控系统。本文主要做了以下工作:(1)基于物联网体系构架设计出系统整体结构,采用B/S模式实现系统软件架构的设计,同时应用4G无线物联网远距离传输技术实现数据远程传输。(2)应用现场总线技术,实现了各类传感器的数据采集,同时采用Modbus协议完成了各类PLC与变频器的相关通讯,实现现场设备的数据交互。(3)利用Tlink平台绘制云组态可视化界面,以此来实现远程监控、故障报警、数据查询等相关功能。(4)最后利用上位机和手机客户端进行了相关测试,系统运行稳定。系统测试结果表明,将4G物联网无线传输技术应用于往复压缩机远程监控可以实现压缩机的远程监测与控制,查看压缩机的运行状态,同时可以针对压缩机的监测参数进行有效监控,提升了往复压缩机的安全性和可靠性,保证了压缩机的稳定运行,因此该系统对于同类型的往复压缩机企业具有重大意义。
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