超聲波熱量計(jì)量與控制網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著我國(guó)熱量計(jì)量事業(yè)的快速發(fā)展，供熱采暖系統(tǒng)實(shí)行按熱量收費(fèi)已成為必然趨勢(shì)。為了實(shí)現(xiàn)按戶計(jì)量、科學(xué)合理的計(jì)費(fèi)，設(shè)計(jì)開發(fā)了一種基于超聲波技術(shù)、無線通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的熱量計(jì)量與控制網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)。與傳統(tǒng)熱量計(jì)量系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)具有免布線、體積小、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控等特點(diǎn)，在熱量計(jì)量行業(yè)的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用前景方面具有前沿性和實(shí)用價(jià)值。 本系統(tǒng)中熱量計(jì)量部分采用以超聲波流量測(cè)量為原理的超聲波熱量測(cè)

2、量技術(shù)，符合供熱系統(tǒng)未來的發(fā)展需求。在得到用戶熱量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組建熱量計(jì)量網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)崃勘淼倪\(yùn)行狀態(tài)，上位機(jī)通過無線網(wǎng)絡(luò)采集數(shù)據(jù)，并利用虛擬儀器技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)和管理。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下： 第一，針對(duì)目前熱量計(jì)量系統(tǒng)中存在的主要問題，闡述了本課題的主要研究?jī)?nèi)容，并提出了需要解決的關(guān)鍵技術(shù)。 第二，在分析熱量計(jì)量的原理以及計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，對(duì)K系數(shù)熱量計(jì)算方法進(jìn)行了修正，并分析

3、了流量計(jì)量的誤差原因。設(shè)計(jì)了超聲波發(fā)射、接收及放大電路，針對(duì)需要測(cè)量納秒級(jí)時(shí)間差的現(xiàn)狀，提出了增加時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計(jì)方案，提高了熱量表的計(jì)量精度。設(shè)計(jì)了熱量表軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)熱量的計(jì)算、顯示和存儲(chǔ)以及數(shù)據(jù)傳輸，編寫了熱量表的主程序及其各中斷子程序。最后，設(shè)計(jì)了室內(nèi)溫度的模糊控制系統(tǒng)。 第三，設(shè)計(jì)了熱量計(jì)量無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件電路。在ZigBee協(xié)議棧程序?qū)崿F(xiàn)的基礎(chǔ)上，編寫了協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用程序。然后，分析了節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)