计量泵远程监控系统及其优化运行的研究与设计

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1、硕士学位论文论文题目：计量泵远程监控系统及其优化运行的研究与设计作者姓名丁言丰指导教师余世明教授学科专业控制科学与工程所在学院信息工程学院提交日期2015年4月18日浙江工业大学硕士学位论文计量泵远程监控系统及其优化运行的研究与设计作者姓名：丁言丰指导教师：余世明教授浙江工业大学信息工程学院2015年4月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterRESEARCHANDDESIGNOFMETERIN

2、GPUMPREMOTEMONITORINGSYSTEMANDOPTIMALOPERATIONCandidate:DINGYanfengAdvisor:Prof.YUShimingCollegeofInformationEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyApr2015浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已

3、经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。。本人承担本声明的法律责任，，作者签名；日期；＞＾月日４＾１：年学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江王业大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印

4、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、□，在解密后适用本授权书。保密年２、不保密坊。“＂（请在［＾上相应方框内打Ｖ）作者签名：日期：皮年６月Ｉ日ｉ导师签名：日期心ｒ年衫月＾！日计量泵远程监控系统及其优化运行的研究与设计摘要针对隔膜式计量泵工作环境的复杂、恶劣及传统的控制计量泵的方法过于简单，并不能适用于复杂的工业过程，本文以隔膜式计量泵现场控制板为基础，设计了基于智能网关的远程控制系统。不仅实现了现场各个计量泵节点和传感器的实时网络化控制，同时实现

5、了各个节点的互相通信和现场数据的采集和故障报警。本文从远程控制系统和泵站优化运行的研究现状和发展趋势出发，提出基于智能网关的远程控制系统和基于TCP/IP协议网络监控的实现。同时，针对现阶段能源短缺和产品质量问题提出了泵站优化运行的方案。本文的主要工作如下：1.基于CAN总线和工业以太网的计量泵专用智能网关的软硬件设计，硬件包括CAN模块、以太网模块、电源模块和调试模块等。软件主要包括CAN总线驱动程序和数据收发程序的实现，TCP/IP协议栈的裁剪和移植及通过程序的有限状态机思想实现智能网关应用程序

6、设计。2.由于智能网关的专用性强，在TCP/IP协议的应用层设计了自定义的应用层协议，该协议保证了数据双向传输的有效性、安全性和可靠性。3.远程监控平台监控软件的设计。使用Apache的Mina网络通信框架实现与计量泵专用网关的网络连接和数据交换，与监控软件的应用程序相隔离，使程序设计层次更加分明。通过Java的Swing组件编写系统的可视化界面，实时显示从现场采集的数据，直观的反应现场计量泵的工作状态，并将采集的数据存储到数据库中，以备历史查询和故障检测。4.建立计量泵优化运行数学模型，包括最小流

7、量偏差模型、能耗模型。求解优化模型的选择分析，最后通过遗传算法来求解这些优化模型，并在MATLAB中仿真验证优化运行算法的有效性和可行性。最后将优化模型和算法通过Java语言编写，嵌入到物料投加的系统中，提供给决策者优化决策使用。关键词：隔膜式计量泵，远程监控系统，优化运行，遗传算法iRESEARCHANDDESIGNOFMETERINGPUMPMONITORINGSYSTEMANDOPTIMALOPERATIONABSTRACTAimingatproblemthatthediaphragmmete

8、ringpumpsforcomplexandpoorworkenvironment,andtraditionalmeteringpumpcontrolmethodsistoosimplewhichdoesnotapplytocomplexindustrialprocesses,thispaperbasedondiaphragmmeteringpumpfieldpanels,thedesignofremotecontrolsystembasedonintelligent