水电大坝冰情连续测报系统的研究与应用
水电大坝冰情连续测报系统的研究与应用【摘要】:本论文是在中-俄(NSFC-RFBR)国际(地区)合作与交流项目:“基于空气、冰与水的物理特性测量冰厚度与力学强度的理论与试验研究(课
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:P335
【目录】:
- 摘要3-7
- ABSTRACT7-13
- 第一章 绪论13-19
- 1.1 课题的研究背景13-14
- 1.2 冰水情检测技术国内外发展现状14-17
- 1.2.1 国内外冰层厚度检测方法14-16
- 1.2.2 新型冰层厚度检测方法提出及改进16-17
- 1.3 论文研究工作内容简介17-19
- 第二章 系统总体设计19-25
- 2.1 系统功能指标设计要求19-20
- 2.2 系统总体技术方案介绍20-22
- 2.3 R-T冰层厚度传感器检测原理介绍22-24
- 2.4 本章小结24-25
- 第三章 系统硬件设计与实现25-47
- 3.1 系统低功耗的硬件设计策略25-26
- 3.2 系统硬件的总体设计结构框图26-27
- 3.3 现场数据处理单元电路设计27-39
- 3.3.1 微控制器MSP430单片机电路设计及I/O引脚分配27-29
- 3.3.2 单片机复位及硬件看门狗电路29-30
- 3.3.3 系统实时时钟模块及其电路设计30-32
- 3.3.4 A/D转换电路设计32
- 3.3.5 SD卡存储模块及电路设计32-34
- 3.3.6 液晶显示电路及键盘电路设计34
- 3.3.7 系统串行通讯模块电路设计34-36
- 3.3.8 低功耗电源设计36-38
- 3.3.9 传感器级联扩展电路设计38-39
- 3.4 数据采集单元电路设计39-42
- 3.4.1 CPLD芯片电路设计及其管脚分配39-40
- 3.4.2 模拟开关电路设计40-41
- 3.4.3 DS18B20温度采集阵列41-42
- 3.5 基于GPRS的无线数据传输模块选型42-46
- 3.6 本章小结46-47
- 第四章 数据采集系统的软件设计47-67
- 4.1 系统低功耗软件设计策略47-48
- 4.2 冰情测报系统主程序设计48-50
- 4.3 冰厚传感器采集模块程序设计50-55
- 4.3.1 冰层厚度传感器电压数据程序设计51-53
- 4.3.2 冰层厚度传感器温度数据程序设计53-55
- 4.4 基于FAT32的存储程序设计55-57
- 4.5 实时时钟及E~2PROM存储程序设计57-59
- 4.6 液晶显示及键盘操作模块程序设计59-61
- 4.7 系统GPRS通讯程序设计61-65
- 4.8 系统软件运行及实际功耗情况65
- 4.9 本章小结65-67
- 第五章 基于C#的上位机数据管理系统设计67-79
- 5.1 软件功能说明67-68
- 5.2 应用开发环境的选择68-69
- 5.3 数据采集socket网络通信方法及实现69-71
- 5.4 上位机软件的开发71-77
- 5.4.1 登陆界面设计71-73
- 5.4.2 系统主界面设计73-74
- 5.4.3 数据发送界面设计74-76
- 5.4.4 数据处理界面设计76-77
- 5.5 本章小结77-79
- 第六章 最小二乘法变点数据处理算法及现场应用79-93
- 6.1 数据格式及应用方法79-82
- 6.2 空气、冰与水的界面位置处理算法的探索82-84
- 6.2.1 基于曲线拟合的阈值判断算法82-83
- 6.2.2 基于传感器状态的经验阈值判断算法83-84
- 6.3 最小二乘变点冰水情数据处理算法84-91
- 6.3.1 变点分析概念及其方法84-85
- 6.3.2 最小二乘法变点分析理论依据85-86
- 6.3.3 最小二乘变点冰水情数据处理算法实现86-88
- 6.3.4 “最小二乘变点冰水情数据处理算法”应用88-91
- 6.4 本章小结91-93
- 第七章 总结与展望93-97
- 7.1 总结93-94
- 7.2 存在问题及对今后研究的建议与展望94-97
- 参考文献97-101
- 附录1 水电大坝冰情自动连续测报系统硬件电路原理图101-103
- 致谢103-105
- 攻读硕士学位期间发表的学术论文105
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