基于本質(zhì)安全型低功耗氣體超聲流量計的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、天然氣是一種清潔能源，具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。天然氣的計量設(shè)備會隨著天然氣的使用增加而發(fā)展。氣體超聲流量計相比于傳統(tǒng)天然氣流量計，具有眾多優(yōu)勢，因此將會得到廣泛應用。但是流量計使用環(huán)境日趨復雜多樣，給研發(fā)和維護人員造成了極大的不便。為了解決上述問題，本論文基于現(xiàn)有的一款本質(zhì)安全型低功耗氣體超聲流量計，設(shè)計了一個“測量現(xiàn)場局域網(wǎng)-服務器-用戶端”的三層結(jié)構(gòu)監(jiān)控系統(tǒng)。本論文研究的內(nèi)容和采用的方法如下所述:
　　(1)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計。選

2、擇GPRS通信作為遠程數(shù)據(jù)傳輸方式。將數(shù)據(jù)采集終端組成局域網(wǎng)，針對不同的使用場景，設(shè)計了射頻無線組網(wǎng)和RS485有線組網(wǎng)兩種組網(wǎng)方式。設(shè)計了以MSP430單片機為核心的數(shù)據(jù)采集終端硬件。使之在滿足功能需求的前提下，同時也滿足低功耗和本質(zhì)安全的要求。
　　(2)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計。按照設(shè)計的協(xié)議，分別完成了數(shù)據(jù)采集終端軟件、服務器軟件和用戶端軟件的編寫。數(shù)據(jù)采集終端軟件采用基于MSP430單片機的C語言編寫，實現(xiàn)了組網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集和遠

3、程通信的功能，同時也滿足低功耗要求。服務器軟件采用LabVIEW編寫，實現(xiàn)了遠程通信以及數(shù)據(jù)存儲的功能。用戶端軟件也采用LabVIEW編寫，實現(xiàn)了處理用戶輸入命令的功能。
　　最終本論文完成了監(jiān)控系統(tǒng)樣機的研制。數(shù)據(jù)采集終端通過了國家防爆站的認證，獲得了iaⅡB T4的防爆等級。在兩節(jié)19Ah鋰電池供電的條件下，可以連續(xù)工作超過4年。該系統(tǒng)實現(xiàn)了遠程監(jiān)控氣體超聲流量計運行的功能，這對加快氣體超聲流量計研發(fā)速度、降低氣體超聲流量計維