光纖無源液位測量系統(tǒng)設(shè)計

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1、-序號：編碼：武漢工程大學(xué)“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽作品申報書作品名稱：無源危險液體液位檢測系統(tǒng)學(xué)院班級：申報者姓名（集體名稱）：指導(dǎo)老師：職稱類別：□自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文□□哲學(xué)社會科學(xué)類社會調(diào)查報告和學(xué)術(shù)論文-頁腳---□科技發(fā)明制作A類√□科技發(fā)明制作B類-頁腳---A2申報者情況（集體項目）說明：1．必須由申報者本人按要求填寫；2．申報者代表必須是作者中學(xué)歷最高者，其余作者按學(xué)歷高低排列；3．本表中的學(xué)籍管理部門簽章視為申報者情況的確認(rèn)。申報者代表情況姓名性別男出生年月學(xué)院電氣信息學(xué)院專業(yè)班級電氣學(xué)歷本科學(xué)制4入學(xué)時間2013年作品名稱光纖無源危險液體液位檢測系統(tǒng)畢業(yè)論文題

2、目通訊地址湖北省武漢市江夏區(qū)流芳大道特一號武漢工程大學(xué)流芳校區(qū)電氣信息學(xué)院2013級電氣郵政編碼430205辦公電話13487075628常住地通訊地址湖北省武漢市江夏區(qū)流芳大道特一號武漢工程大學(xué)流芳校區(qū)電氣信息學(xué)院2013級電氣郵政編碼430205住宅電話其他作者情況姓名性別年齡學(xué)歷所在單位陳凱男21電氣電氣信息學(xué)院王帥帥男19電氣電氣信息學(xué)院鄧祖國男21電氣電氣信息學(xué)院賴鵬程男20電氣電氣信息學(xué)院晏曉利女19電氣電氣信息學(xué)院資格認(rèn)定學(xué)校學(xué)籍管理部門意見以上作者是否為正式注冊在校的全日制非成人教育、非在職的專科生、本科生、碩士研究生或博士研究生。□是□否（部門簽章）年　月　日院、系負(fù)責(zé)人

3、或?qū)熞庖姳咀髌肥欠駷檎n外學(xué)術(shù)科技或社會實踐活動成果是負(fù)責(zé)人簽名：2014年10月15日-頁腳---B3．申報作品情況（科技發(fā)明制作）說明：1．必須由申報者本人填寫；2．本部分中的科研管理部門簽章視為對申報者所填內(nèi)容的確認(rèn)；3．本表必須附有研究報告，并提供圖表、曲線、試驗數(shù)據(jù)、原理結(jié)構(gòu)圖、外觀圖（照片）,也可附鑒定證書和應(yīng)用證書；4．作品分類請按照作品發(fā)明點或創(chuàng)新點所在類別填報。作品全稱便攜式家庭環(huán)境檢測系統(tǒng)作品分類（B）A．機(jī)械與控制（包括機(jī)械、儀器儀表、自動化控制、工程、交通、建筑等）B．信息技術(shù)（包括計算機(jī)、電信、通訊、電子等）C．?dāng)?shù)理（包括數(shù)學(xué)、物理、地球與空間科學(xué)等）D．生命科學(xué)

4、（包括生物、農(nóng)學(xué)、藥學(xué)、醫(yī)學(xué)、健康、衛(wèi)生、食品等）E．能源化工（包括能源、材料、石油、化學(xué)、化工、生態(tài)、環(huán)保等）作品設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路，創(chuàng)新點，技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)作品設(shè)計的目的在新時代下,危險液體對人的危害日益增大，危險液體的安全也至關(guān)重要，對于近距離、無源測量的要求越來越高。比如對大型變壓器中液壓油液位的測量、易燃易爆液體液位的測量。無源液位傳感測量就避免了液體與明火接觸的機(jī)會，減少了意外情況的發(fā)生。對此,我們想出了利用光纖進(jìn)行無源測量。所謂光纖無源測量系統(tǒng)是指綜合使用各項高新技術(shù),實現(xiàn)檢測智能化、人性化的集成管理系統(tǒng)。它的設(shè)計思想在于將危險液體檢測自動化、檢測安全化、危險液

5、體液位實時監(jiān)測等集中在一個綜合管理系統(tǒng)。-頁腳---基本思路基于STM32技術(shù)，結(jié)合危險液體監(jiān)測的需求，提出一種光纖無源液位檢測系統(tǒng)。以STM32為核心，結(jié)合溫度、濕度、煙霧和光強等環(huán)境監(jiān)測傳感器，設(shè)計基于無線技術(shù)的傳感器釆集到的數(shù)據(jù)匯聚到主模塊中；通過在檢測終端上顯示液位變化情況，以RS232通信模式，實現(xiàn)現(xiàn)場與終端實時檢測控制。創(chuàng)新點結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、智能智能檢測的現(xiàn)狀與發(fā)展方向，設(shè)計了一套基于己于STM32技術(shù)的危險液體智能監(jiān)測系統(tǒng)，詳細(xì)闡述了系統(tǒng)從硬件到控制終端的實現(xiàn)方法，主要完成以下工作：(1)首先研究了危險液體監(jiān)測的國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展動向，簡單介紹了實現(xiàn)智能環(huán)境監(jiān)測的幾個關(guān)鍵技

6、術(shù)，如無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、STM32技術(shù)的發(fā)展。(2)詳細(xì)研究了基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，包括基于STM32的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的主要特點，(3)獨立完成了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計、PCB版繪制、元器件安裝，串口通信和LCD驅(qū)動的硬件調(diào)試工作。(4)開發(fā)危險液體監(jiān)測控制終端。用戶可以實現(xiàn)現(xiàn)場和辦公室實時監(jiān)測和控制。在全國大中城市，變電站普及數(shù)量很多，有待在節(jié)能措施實施改進(jìn)，因此應(yīng)用前景很廣。技術(shù)關(guān)鍵本系統(tǒng)主要是基于檢測的智能化而提出的設(shè)想，通俗地講是智能檢測系統(tǒng)的智能化，具有實時查看危險液體的液位數(shù)據(jù)指標(biāo)。本系統(tǒng)采用C/S設(shè)計模式，系統(tǒng)架構(gòu)分成二個層次即檢測端和控制端，其中檢測端有特殊的無源光

7、纖傳感器直接測量液體的液位。控制端是進(jìn)行各項功能的控制。在3G無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋下，采用Zigbree進(jìn)行無線通信。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：-頁腳---2.1硬件設(shè)計1.主控制器意法半導(dǎo)體公司新推出的STM32F103RBT6處理器作為主控制器，是基于ARM公司最新推出的的Cortex-M3內(nèi)核的32位的處理器。該處理器具有64引腳，128KFLASH，20KSRAM，2個SPI接口，3個串口，一個USB，1個CAN，51個I