电池供电智能压力仪表的设计与开发

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1、分类号学号M201272176学校代码10487密级硕士学位论文电池供电智能压力仪表的设计与开发学位申请人：朱剑雄学科专业：系统工程指导老师：张征副教授答辩日期：2015年5月31日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofEngineeringDesignandDevelopmentofBatteryPoweredIntelligentPressureInstrumentCandidate：Zhu

2、JianxiongMajor：SystemsEngineeringSupervisor：AssociateProf.ZhangZhengHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074Hubei,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中

3、以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日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，即：学校有权保留并向国家有关部门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。本人授权华中科技大学可以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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日

4、期：年月华中科技大学硕士学位论文摘要在城市自来水管网中，管道的老化、超压运行带来了严重的漏损。依据管网的水力模型，通过压力分布定位漏损点可以实现检漏；将管网中的压力控制在合适的水平是一种减漏的措施。二者都需要完成对管网整体压力水平的监测。大部分现场通过成本高、效率低的人工完成压力测量；也在逐步采用远传电子压力计对管网的压力进行测量，但是存在着测量精度不够、现场数据管理不便、功耗偏高、智能性不足、数据协议不完善等问题。针对上述问题，本文设计开发了一套智能压力仪表。该智能压力仪表实现了压力测量、温度测量、数据

5、存储、数据无线远传、人机交互等功能。采用OEM硅压力传感器，设计恒流源给传感器供电，其输出信号经测量电路转换为数字信号，数字信号通过光耦被单片机读取，这样完成了压力测量；使用FAT32格式对数据进行组织和保存，完成了数据存储；通过无线接入Internet与服务器建立TCP连接，按照SMTP协议将数据以邮件形式发送，实现了数据无线远传；设计了人机交互电路，编写了菜单程序，完成了人机交互。此外，通过低功耗、多外设单片机和功耗管理电路降低了系统的功耗；按照降低内存、减少功耗、提高效率的目标借鉴操作系统的调度策略

6、，设计了整体软件框架，编写了相应的任务程序，使整个系统在低功耗的情况下稳定地运行。这套智能压力仪表实现了压力的高精度测量，采集了现场温度，存储了现场数据，方便了现场管理，使服务器快捷地获取现场数据，为管网的检漏和减漏提供数据支撑。将来还需从增加采集数据种类，丰富数据传输方式，进一步降低功耗，完善人机交互等方面努力。关键词：自来水管网、压力测量、数据存储、无线远传III华中科技大学硕士学位论文AbstractInthecitywaterpipelinenetwork,agingandoverpressure

7、operationofpipelinescauseseriousleakageofwater.Onemethodofleakagedetectionispositioningtheleakagepointbypressuredistributionofpipelinenetworkwhichisbasedonpipelinenetworkhydraulicmodel;Keepingpressureofpipelinenetworkinappropriatelevelcanbeawayofleakagere

8、duction.Bothofthemneedtomonitorthepressurelevelofwholepipelinenetwork.Inmostoffield,pressuremeasurementisaccomplishedmanualywhichishighcostandlowefficient.Atthesametime,longdistanceelectronicpressureinstrumentisgrad