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《石家庄铁道大学》 2017年
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基于无线网络的消防水泵监测系统研究

李艳龙  
【摘要】:随着我国经济的高速增长,高层建筑的建设得到了快速发展。消防系统作为高层建筑的重要部分,在火灾发生时起着关键作用。而消防系统在火灾发生时能否正常工作就显得非常重要,消防设备巡检系统就是对消防水泵进行定期的检测,以保障火灾时能正常运行。本文设计的消防水泵巡检系统以水泵转速和管道水压作为监测信号,不仅可以实时监测消防水泵的运行状况,同时还可以及时掌握设备疲劳程度,提前预防设备故障的发生。在系统方案中,设计了以RPR220元件为核心的转速信号光电采集电路,以及以KY-3-5/S压力传感器为核心的水压信号采集电路。主控单片机完成了脉冲信号到转速频率的运算转换和模拟电压信号到数字信号的转换,再由无线收发模块实现了数据的无线传输,并通过串口模块传输到PC机。在完成元器件的选择和电路搭建的基础上,采用C语言进行单片机信息采集程序的代码编写。对于周期脉冲信号,采用单片机系统的晶振周期作为时间参考,通过公式计算出实时频率,并完成系统误差软件补偿;对于水压模拟信号,则通过单片机自带的A/D转换模块完成信号的模数转化。无线收发模块的通信协议程序也是通过C语言来编写完成,以实现信号的实时采集和发送。上位机的程序采用LabVIEW软件编写。通过LabVIEW软件实现串口通信、数据处理和显示、故障判断和报警,以及数据的存储和查询。在数据处理过程中,根据信号以及噪声的特点,对于转速信号采用不同秩时的中值滤波和低通滤波进行比较分析,而对于压力信号采用卡尔曼滤波器进行滤波处理。最后,通过实验分别进行了滤波效果验证。实验表明,该系统基本能够满足设计要求,具有较强的适用性、可靠性和经济性,对消防事业的智能化、自动化进程有一定的实践意义和推动作用。
【学位授予单位】:石家庄铁道大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU976.5;TP274

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