水電解制氫設備安全運行遠程監(jiān)測系統(tǒng)的設計

【摘要】：目前我國僅氣象系統(tǒng)就擁有四十多個高空氣象探測站，氫氣生產是重要的業(yè)務內容之一，同時也是安全生產的主要內容之一，不但關系著高空氣象探測業(yè)務能否正常開展，更是生命攸關的大事。 氣象探空站QDQ2-1型水電解制氫設備工作時，工作壓力、儲氫罐壓力、制氫工作電壓、電流等狀態(tài)信息通過機械表顯示，工作溫度通過數(shù)字表顯示，均安裝于制氫室儀表盤上，制氫值班人員通過巡視和觀察窗監(jiān)視制氫室儀表盤，了解設備運行狀況，且制氫室無氫氣泄漏監(jiān)測裝置。制氫過程時間長，工作人員勞動強度大，設備安全運行全部依賴于制氫值班人員的觀察判斷，稍有疏漏就可能造成重大安全事故。水電解制氫設備安全運行遠程監(jiān)測系統(tǒng)就是在這樣需求背景下提出的。 基于GPRS和以太網的遠程監(jiān)控系統(tǒng)是集現(xiàn)代無線通信技術、信號采集技術以及計算機網絡技術為一體的現(xiàn)代監(jiān)控系統(tǒng)，已經成為現(xiàn)代監(jiān)控領域發(fā)展的新趨勢?，F(xiàn)在很多國內外企業(yè)都進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)的監(jiān)測。 本系統(tǒng)充分利用單片機、計算機和現(xiàn)代通訊技術，實現(xiàn)對制氫設備運行狀態(tài)的遠程監(jiān)控。在制氫現(xiàn)場利用各種傳感器進行信號采集，GPRS模塊和以太網可通過標準接口與制氫監(jiān)控設備相連，將儀器儀表的數(shù)據(jù)通過網絡傳遞給中心服務器，中心服務器可通過DDN專線、ADSL、ISDN連接等形式連接到氣象部門內部網絡上，在控制中心的服務器上建立一個中央數(shù)據(jù)庫，對收到的數(shù)據(jù)進行整理貯存。出現(xiàn)異常時系統(tǒng)自動啟動現(xiàn)場聲光報警和監(jiān)控中心報警裝置，并通過短信將報警信息發(fā)送給制氫值班員、現(xiàn)場安全責任人及各級安全管理負責人，實現(xiàn)從單一人工巡視方式到多點自動實時監(jiān)測方式的轉變，提高制氫工作的安全性。 【關鍵詞】：QDQ2-1 水電解制氫 安全運行 GPRS 遠程監(jiān)測 短信報警
【學位授予單位】：河北科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TP274;TQ116.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-13
• 1.1 研究背景10
• 1.2 選題意義10
• 1.3 國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢10-11
• 1.4 研究內容和結構安排11-13
• 第2章 水電解制氫遠程監(jiān)控系統(tǒng)需求分析13-28
• 2.1 性能、原理與工藝流程13-17
• 2.1.1 概況13
• 2.1.2 主要性能指標13-14
• 2.1.3 工作原理14-15
• 2.1.4 主要部件及配套件簡介15
• 2.1.5 工藝流程15-17
• 2.2 結構分析17-20
• 2.2.1 電解槽體17-18
• 2.2.2 氫、氧分離除霧器18-19
• 2.2.3 堿液過濾器19
• 2.2.4 壓力平衡閥19-20
• 2.2.5 穩(wěn)壓罐20
• 2.3 配套件20-24
• 2.3.1 閥門21-22
• 2.3.2 蒸餾水器22-23
• 2.3.3 加水泵23
• 2.3.4 溫度控制儀23
• 2.3.5 壓力控制器23
• 2.3.6 壓力表23-24
• 2.3.7 阻火器24
• 2.3.8 儲氫罐24
• 2.3.9 除水罐24
• 2.4 GPRS簡介24-27
• 2.4.1 TCP/IP 協(xié)議25-26
• 2.4.2 GPRS 模塊的 TCP/IP 協(xié)議棧26-27
• 2.5 本章小結27-28
• 第3章 系統(tǒng)設計與硬件集成28-38
• 3.1 系統(tǒng)總體設計28-29
• 3.2 組網設計29-30
• 3.3 報警設計30
• 3.4 硬件系統(tǒng)集成30-37
• 3.4.1 采集控制器33
• 3.4.2 工控板和液晶顯示33
• 3.4.3 電源模塊33-34
• 3.4.4 GPRS 通訊模塊34-36
• 3.4.5 變送器36-37
• 3.4.6 防護措施37
• 3.5 本章小結37-38
• 第4章 軟件設計與實現(xiàn)38-49
• 4.1 軟件開發(fā)環(huán)境38-42
• 4.1.1 Delphi38-39
• 4.1.2 Keil C39-40
• 4.1.3 Flash40-42
• 4.2 下位機軟件42-45
• 4.2.1 采集器軟件流程42-43
• 4.2.2 AD 采樣程序設計43-44
• 4.2.3 工控機程序設計44-45
• 4.3 上位機軟件45-47
• 4.3.1 數(shù)據(jù)接收軟件45-46
• 4.3.2 短信報警軟件46-47
• 4.3.3 監(jiān)測顯示軟件47
• 4.4 本章小結47-49
• 第5章 系統(tǒng)測試49-55
• 5.1 采集終端測試49-52
• 5.2 報警測試52
• 5.3 通信網絡測試52
• 5.4 數(shù)據(jù)中心平臺測試52-54
• 5.5 本章小結54-55
• 結論55-57
• 參考文獻57-62
• 致謝62-63
• 個人簡歷63

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