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1、西南交通大学 硕士学位论文 基于DSP的危化品运输实时监测系统设计 姓名：杨一帆 申请学位级别：硕士 专业：测试计量技术及仪器 指导教师：林建辉 20100501 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 - - = _ = _ 霄m= m m l m - - - - - - 舅曼皇曼量量鼍曼皇曼皇曼量曼曩 手两斐 随着现代科技的进步及石油煤炭等能源工业的发展，危险化学品的种类越来越繁 多，在工业和人民生产生活中应用领域越来越广泛，这一发展趋势随之带来危险化学 品的存储和运输的巨大的问题。其发生泄漏时会造成人员中毒及火灾爆炸的隐患，一 旦发生事故后果不堪设想，严重威胁到人民生命财产安全。因此，快
2、速准确的监测存 储及运输过程中危险化学品的泄露及泄露程度，可以保证危险化学品的安全使用和工 业生产的健康发展。 为解决对危化品运输设备状态实时监测，控制系统以T I 公司的T M S 3 2 0 F 2 8 1 2 D S P 为核心，对传感器采入的酒精气体信号进行整形，滤波，放大处理，进行A D 转换， A D 转换采用F 2 8 1 2 自带的1 2 位A D ，连续采样信号监测气体浓度变化，并通过采集 温湿度信号，对气体浓度数据进行温湿度补偿，精确测量，校准后的气体数据可进行 二级声光报警，同时利用M A X 2 3 2 与P C 机完成数据传送，可随时查看和调用历史记 录。良好的监控处
3、理，使系统更稳定的运作。系统主要包括气体检测传感器、温度检 测传器、湿度检测传感器、信号转换和调理单元、A D 转换电路、声光报警单元、R S 2 3 2 通信模块、电池电量监控单元、气体泵控制单元等部分。对D S P 主程序采用模块化程 序设计，完成了对D S P 进行初始化的主程序模块、与P C 机实时通信模块以及系统各 功能模块测试的程序设计。 本文针对槽罐车实物模型，设计了实验室研究气体监测控制系统的方案，并在此 基础上，重点完成了控制系统中的核心部分控制卡的设计和实现。此系统能实现 危化品运输设备全过程泄漏状况的监测，一旦危化品运输车辆发生危化品泄漏事件， 这套系统可以实时探测到泄漏
4、情况并实现报警，为现代危化品物流提供了一种安全解 决方案。 关键词：D S P 技术；危化品；泄漏监测 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1 I 页 A b s t r a c t 纷劭t h ed e v e l o p m e n to fm o d e mt e c h n o l o g yi ne n e r g yi n d u s t r i e s 。t h e r ea r em o r ek i n d s o fh a z a r d o u sc h e m i c a l sb ep r o d u c e d , a n dw i d e l yu s e di n
5、i n d u s t r ya n dp e o p l e Sd a i l yl i f e T l l i sd e v e l o p i n gt r e n db r i n g sah u g ep r o b l e md u r i n gh a z a r d o u sm a t e r i a l St r a n s p o r t a t i o na n d s t o r a g e I tm a yc a u s ed i s a s t r o u sc o n s e q u e n c e sl i k ep o i s o n i n g ，f i
6、r ea n de x p l o s i o ni nc a s eo f t h el e a k a g eo ft h o s em a t e r i a l s T h e r e f o r e ，t om o n i t o rt h el e a k a g eo fh a z a r d o u sm a t e r i a l r a p i d l ya n da c c u r a t e l yp l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei ns e c u r i t yi s s u e r n l i sa r t i c l ei
7、 s p r o p o s e dam e t h o dt or e a l t i m em o n i t o rt h el e a k a g eo fh a z a r d o u s m a t e r i a ld u r i n gt r a n s p o r t a t i o n E t h a n o li st a k e na st h ee x p e r i m e n tg a s T M S 3 2 0 F 2 812 w h i c hi sp r o d u c e d b yT Ii st h ec o r ec h i p so ft h i s
8、s y s t e m A f t e rt h es i g n a lb e i n gs h a p e d , f i l t e r e da n da m p l i f i e d ，I tc a nb et r a n s m i t t e db yt h eg a ss e n s o rt oT M S 3 2 0 F 2 812 Sn a t i v e 12 b i tA Dc o n v e r s i o n w h i c hs a m p l e sd a t af o rm o n i t o r i n gt h ec h a n g eo fg a sc
9、 o n c e n t r a t i o n T h e r ei sah u m i da n d t e m p e r a t u r es e n s o rw h i c hp r o v i d et h eh u m i da n dt e m p e r a t u r ed a t af o r c o m p e n s a t i o n T h e nt h ec o m p e n s a t e dd a t ac a nb eu s e dt oj u d g ew h e t h e ri ti so v e ra l a r m t h r e s h o
10、 l da n dt r a n s m i t t e dt oP Cb yM A X 2 3 2 O nP C ，y o uC a nr e v i e wt h er e c o r da n dh i s t o r y d a t aa ta n yt i m e T h ew h o l es y s t e mi n c l u d e sas e r i a lo fu n i t s ，l i k eg a ss e n s o ru n i t ，h u m i da n d t e m p e r a t u r es e n s o ru n i t ，s i g n
11、a lc o n v e r s i o na n dc o n d i t i o n i n gu n i t ，A Dc o n v e r s i o nc i r c u i t , s o u n da n dl i g h ta l a r mu n i t ，R S 一2 3 2c o m m u n i c a t i o nm o d u l e ，t h eb a t t e r ym o n i t o r i n gu n i t ，t h e g a sp u m pc o n t r o lu n i t e x t T h eD S Pm a i np r o
12、g r a mu s et h em e t h o do fm o d u l a r p r o g r a m m i n g ，c o m p l e t e dt h ed e s i g no fi n i t i a l i z a t i o nm o d u l e ，r e a l t i m ec o m m u n i c a t i o n m o d u l ea n do t h e rs y s t e mf u n c t i o nm o d u l e sf o rt e s tp r o c e d u r e s D u et oe x p e r i
13、 m e n tc o n s t r a i n t s ，t h i sp a p e rd e s i g n e dam e t h o df o rl a b o r a t o r ys t u d i e so f g a sm o n i t o r i n ga n dc o n t r o ls y s t e m ，a n do nt h i sb a s i s ，c o m p l e t e dt h ec o r ep a r t c o n t r o l s y s t e m Sd e s i g na n di m p l e m e n t a t i
14、o n T h i ss y s t e mc a nm o n i t o rt h eh a z a r d o u sc h e m i c a l S l e a k a g es t a t u sd u r i n gt h ew h o l ep r o c e s so ft r a n s p o r t a t i o n ，o n c es p i l lo c c u r s ，t h es y s t e mC a n i m m e d i a t e l yd e t e c tt h el e a k a g ea n da l a r m T h i sp a
15、 p e rp r e s e n t sas e c u r i t ys o l u t i o nf o rt h e m o d e m l o g i s t i c so fh a z a r d o u sc h e m i c a l s K e y w o r d s ：D S Pt e c h n o l o g y ；h a z a r d o u sc h e m i c a l s ；l e a k a g em o n i t o r i n g 西南交通大学四甯父逋大罕 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
16、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。 本人授权西南交通大学可以将本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、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 l - 保密口，在年解密后适用本授权书； 2 不保密函使用本授权书。 ( 请在以上方框内打“4 “ ) 学位论文作者签名：彬一，惋 日期：厶lo S 勘 指导老师签名：瓣 日期：沙f D J 、加 西南交通大学硕士学位论文主要工作( 贡献) 声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成 果。除文中已经注明引用的内容外，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，均己在文中作了明确的说明。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本学位论文的主要工作( 贡献) 如下： 设计应用D S P 技术，对各安装点气体浓度进行实时数据采集、检测、传输，可以 实时探测到泄漏情况并通过无线传输技术，将浓度数据
