【摘 要】
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依赖于工控机的传统数据采集设备是基于标准的计算机总线工作的,随着数据采集应用场景的多样化,传统数据采集设备灵活性较差的问题凸显出来,基于嵌入式的数据采集设备以灵活性、模块化的特点成为了新的发展方向。本文针对这一问题,设计出一款基于嵌入式的16位精度可编程数据采集测量模块,实现可编程的数据采集、测量、显示、存储功能,使用嵌入式接口可与其它设备构成完整系统以完成多样化的采集任务。本文以STM32F40
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依赖于工控机的传统数据采集设备是基于标准的计算机总线工作的，随着数据采集应用场景的多样化，传统数据采集设备灵活性较差的问题凸显出来，基于嵌入式的数据采集设备以灵活性、模块化的特点成为了新的发展方向。本文针对这一问题，设计出一款基于嵌入式的16位精度可编程数据采集测量模块，实现可编程的数据采集、测量、显示、存储功能，使用嵌入式接口可与其它设备构成完整系统以完成多样化的采集任务。
本文以STM32F407ZG微控制器与16位的AD7606B芯片作为核心器件，在此基础之上设计了信号调理电路、显示与触摸电路、通信与存储电路，搭建了8通道同步数据采集的硬件平台；基于ModBus通信协议来实现指令调控、数据查询、数据存储等可编程功能；利用嵌入式GUI界面STemWin设计了用户界面，借助TFT-LCD触摸屏幕实现了无上位机时的独立工作功能；使用USB Host连接外部大容量USB存储设备，配合程序设计实现了关键数据的实时存储；在Keil5集成开发环境下，基于μC/OS-Ⅲ实时操作系统之上构建软件整体框架，完成了信号采集测量、数据存储与通信功能的软件设计，提高了系统的实时性、开发效率与后期可维护性。
借助实验室平台对系统进行测试，在采集稳定性测试中，交流信号的相对误差小于1%，直流信号的满量程误差小于0.05%；在多通道同步采集测试结果中，通道隔离度为90dB；数据存储测试中，非连续存储速度能达到900KB/s左右。测试结果表明，基于嵌入式设计的数据采集测量模块性能良好，具有高精度、灵活性、可编程的特点，为解决传统数据采集设备中存在的问题提出了一种解决方案，具有一定的实际应用价值。
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油气管道是油气运输的主要途径之一,随着油气管道行业对我国经济的推动令其在管道运输中备受瞩目。外腐蚀是油气管道现在面临的最常见同时也是影响最大的腐蚀危害,阴极保护作为油气管道外部腐蚀防护的重要手段,其系统有效运行的评估指标主要是根据对土壤腐蚀的分级评价来实现的。土壤组成介质的多样性和结构的复杂性经常导致管道电位变化,这种腐蚀现象是造成油气管道电化学腐蚀的最重要因素之一。本文引入土壤腐蚀分级量化评价方
在旋转导向钻井系统(Rotary Steerable Drilling System,RSS)中,导向头和随钻测量系统(Measurement While Drilling,MWD)之间的信息传输占据着至关重要的地位,因此对信息传输方式的传输速率和可靠性要求越来越高。而井下无线传输短节应用于旋转导向钻井系统,在实际钻井过程中,钻杆上安装各种功能短节,这些功能短节将钻杆分隔开,使得数据的传输变成了技
随钻测量是一种能在钻机钻进的同时连续不断的获取和传输有关地质或钻头的信息到地面的技术,可供现场工程师优化钻井策略、调整钻井参数,对降低钻井成本、提高钻井效率有重大意义。连续泥浆脉冲通信是随钻测量领域常用的无线通信方式。目前,大量的井下信息与低效的通信速率之间的矛盾是泥浆脉冲传输方式最主要的难题。本文以提高泥浆脉冲通信的传输速率和可靠性为目的,在MATLAB仿真环境下,围绕该系统中的信号调制方式、泥
近年来,信息化技术的快速发展推动着我国油田生产向着数字化油田、智能化油田改革。油田电控一体化装置的提出和应用在这场改革过程中扮演着十分重要的角色,装置集成了供配电、自动控制以及通信三种系统功能,代替了传统的功能设备和放置其所需要的建筑物,形成了具备多种多功能的一体化装置,是实现油田站场无人值守的核心装置。随着电控一体化装置在油田中的广泛应用,取得了良好的实际生产效果,并且在应用过程中装置本身的设计
由于世界上煤、石油等一次能源紧缺,且因温室气体排放过量引起的气候变暖、海平面上升等全球环境问题日益严重,近年来利用清洁的太阳能作为新兴能源的光伏发电,逐渐成为各国研究和发展的新趋势,发展前景广阔。但光伏并网后可能因为无功不足而引起电压偏差过大、网络损耗增加、稳定性降低等威胁电力系统安全可靠运行的诸多问题,因此对光伏并网进行无功优化研究具有重要意义。本文主要研究工作如下:(1)建立了分布式光伏发电并
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石油在一个国家发展的进程中扮演着不可替代的角色,是实现军事战略的基础,是经济发展的强劲动力。然而,我国自上个世纪末就已经成为石油净进口国,国家石油安全面临着巨大的挑战。多通道瞬变电磁法相比于传统瞬变电磁法具有更高的探测效率,本文基于多通道瞬变电磁法开展基础研究,以期提高储层的探测率。首先,参照缩比实验法建立了缩比测井模型,通过对模型施加m序列信号,将接收信号和发射信号进行反褶积运算提取大地脉冲响应