基于以太網的氣相色譜分析系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、隨著科技的進步及社會的發(fā)展，分析儀器給人們的生產生活帶來了極大的便利，已經成為日常生活和科學研究中不可缺少的設備。色譜分析是分析化學中一種有效的分離技術，已經在生產活動和科研過程中得到廣泛的應用，如生命科學、生物學、化學化工、食品檢驗、法醫(yī)檢驗和環(huán)境保護等方面，同時色譜也是材料科學和環(huán)境科學發(fā)展必不可少的工具和手段。
　　 氣相色譜分析系統(tǒng)是一款對氣體組分定量檢測和定性分析的在線安全監(jiān)測系統(tǒng)。隨著儀器儀表的迅速發(fā)展，氣相色譜分析

2、也加快了發(fā)展的步伐，同時也給氣相色譜分析系統(tǒng)在通信速率、網絡化和智能化等方面提出了更高的要求。伴隨著氣相色譜分析系統(tǒng)的數據量大量增加，傳統(tǒng)的通訊方式已經滿足不了現(xiàn)代智能儀器的需求，并且網絡互聯(lián)也成為氣相色譜分析系統(tǒng)的重要需求，并且儀器的網絡化程度直接影響系統(tǒng)的性能。目前，國內的氣相色譜分析系統(tǒng)普遍存在如下問題：氣體組分檢測精度低；系統(tǒng)中數據通信壓力大；系統(tǒng)的網絡互聯(lián)能力差。針對氣相色譜分析系統(tǒng)中的諸多問題，在氣相色譜分析系統(tǒng)中采取一種通

3、信速率高且網絡互聯(lián)能力好的通訊方式迫在眉睫。因此，基于以太網的氣相色譜分析系統(tǒng)具有重要的研究價值。
　　 本文以實現(xiàn)氣相色譜分析系統(tǒng)為主要目標，采用以太網作為通信傳輸手段，研究并分析系統(tǒng)中的關鍵技術，實現(xiàn)氣相色譜分析系統(tǒng)的局域網網絡互聯(lián)。本論文主要從以下幾個方面進行了研究。第一章闡述了課題研究的背景和意義。第二章介紹以太網技術的發(fā)展以及相配套的技術，分析了以太網的媒介接入技術，分析和對比了當前使用最為廣泛的幾種接入技術，并對TC

4、P/IP協(xié)議棧進行深入分析，深入理解各個協(xié)議的功能和特點。第三章對氣相色譜分析儀器系統(tǒng)進行設計。首先介紹了色譜分離方法對物質進行定性分析和定量檢測的原理，其次對氣相色譜進行系統(tǒng)設計，從系統(tǒng)層次上進行分析。然后從軟硬件的角度進行功能劃分和實現(xiàn)，并在軟件上實現(xiàn)各個控制子系統(tǒng)，最后將檢測器檢測的數據進行算法上的分析，通過濾波、尋峰、積分等步驟完成對檢測成分的定量分析。第四章對色譜分析儀器通訊系統(tǒng)進行設計。介紹了網絡適配器的工作原理，針對DM9

5、000A網卡進行設計，實現(xiàn)了DM9000A的軟件控制，完成了TCP/IP協(xié)議，并結合網卡驅動實現(xiàn)了數據的收發(fā)，完成了系統(tǒng)的通訊功能。最后采用c＃語言編寫上位機軟件，通過上位機軟件實現(xiàn)了對氣相色譜分析系統(tǒng)的監(jiān)控，并針對系統(tǒng)的網絡互連功能進行了分析和研究。第五章對本論文進行總結，總結自己做出的工作，并針對研究的不足提出展望。
　　 本文通過對基于以太網的氣相色譜分析系統(tǒng)的研究，提出了一系列提高氣相色譜分析系統(tǒng)網絡通訊性能的改進措施，