基于太阳能油罐远程监测系统

【摘要】：储油罐是采油业的重要设备,对储油罐内原油液位高度、含水率和温度的监测在石油的分离和运输过程中具有重要的意义。目前,国内外很多油罐参数的测量仍然采用人工测量的方法,不仅测量结果误差大,而且具有很大的人身危险。为了响应节能环保的号召,本文结合无线数据传输技术、太阳能供电技术和数据库技术提出了基于太阳能供电的多个油罐的野外无线远程监测系统。 本系统主要包括三个研发部分：数据采集发送端、数据接收显示端和上位机数据库管理端。其中,数据采集发送端采用STM32F103作为核心控制器,负责处理各个传感器采集的信号,并且驱动无线数据传输模块进行数据传输。在晴朗的天气,太阳能电池板负责给数据采集发送端供电,同时通过PWM降压模式充电管理集成芯片CN3722给锂电池充电；阴雨天,锂电池负责给系统供电。数据接收显示端采用AT89S52单片机作为微控制器,负责接收无线模块发送来的各个油罐的参数,并且通过串行通信方式将数据传送给上位机。数据接收显示端采用LCD1602显示当前接收的油罐的各个参数信息。另外,上位机数据库管理端采用VB语言编写管理软件,结合ACCESS数据库,负责记录不同油罐的各个参数,可以实时显示各个参数变化,并且可以查询各个参数变化的日曲线、月曲线和年曲线,实现了监控中心对多个油罐的统一监测管理。 本文对各个部分的软件和硬件进行了研发设计,增加了现场系统的低功耗研究,并且整体调试成功,取得了理想的效果。该系统具有低功耗、低成本、高可靠性等优点,具有一定的实用价值和广阔的市场发展前景。 【关键词】：太阳能 油罐监测 锂电池 ACCESS数据库 无线传输
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TE978;TP277
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-12
• 1.1 引言8-9
• 1.2 储油罐监测的国内外发展9-10
• 1.3 太阳能光伏发电的国内外应用现状10-11
• 1.4 课题目标及主要工作11-12
• 2 系统总体方案研究12-16
• 2.1 系统总体结构12-13
• 2.2 系统总体硬件方案13-15
• 2.2.1 数据采集发送端硬件方案13-14
• 2.2.2 数据接收显示端硬件方案14-15
• 2.3 系统总体软件方案15-16
• 2.3.1 数据采集发送端软件15
• 2.3.2 数据接收显示端软件15
• 2.3.3 上位机软件15-16
• 3 系统硬件设计16-44
• 3.1 数据采集发送端硬件16-34
• 3.1.1 STM32F103C8系统核心电路16-18
• 3.1.2 电源电路及充电电路18-26
• 3.1.3 液位传感器电路26-28
• 3.1.4 石油含水率、温度传感器电路28-30
• 3.1.5 无线发送模块电路30-34
• 3.1.6 JTAG调试电路34
• 3.2 数据接收显示端硬件34-42
• 3.2.1 微处理器AT89S52电路34-35
• 3.2.2 数据接收显示端电源电路35-37
• 3.2.3 无线接收模块电路37
• 3.2.4 LCD1602显示电路37-39
• 3.2.5 RS232串行通信接口电路39-42
• 3.3 硬件抗干扰设计42-44
• 4 系统软件设计44-57
• 4.1 数据采集发送端软件44-47
• 4.1.1 数据采集发送端主程序45-46
• 4.1.2 传感器信号采集程序46
• 4.1.3 数据采集发送端无线模块程序46-47
• 4.2 数据接收显示端软件47-52
• 4.2.1 数据接收显示端主程序48-49
• 4.2.2 LCD示程序49
• 4.2.3 数据接收显示端无线模块程序49-51
• 4.2.4 上位机通信接口程序51-52
• 4.3 上位机软件52-56
• 4.4 软件抗干扰设计56-57
• 5 数据采集发送端低功耗设计57-62
• 5.1 系统低功耗措施57-60
• 5.2 数据采集发送端低功耗实验60-62
• 6 系统调试62-66
• 6.1 数据采集发送端系统调试62-63
• 6.2 数据接收显示端系统调试63-64
• 6.3 整机联合调试64-66
• 结论66-68
• 参考文献68-71
• 附录A 数据采集发送端电源电路图71-72
• 附录B 数据采集发送端主控电路图72-73
• 附录C 数据接收显示端电路图73-74
• 附录D 数据采集发送端电路板74-75
• 附录E 数据接收显示端电路板75-76
• 附录F 数据采集发送端实物图76-77
• 附录G 数据接收显示端实物图77-78
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况78-79
• 致谢79-80

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