水电解制氢设备安全运行远程监测系统的设计

【摘要】：目前我国仅气象系统就拥有四十多个高空气象探测站，氢气生产是重要的业务内容之一，同时也是安全生产的主要内容之一，不但关系着高空气象探测业务能否正常开展，更是生命攸关的大事。 气象探空站QDQ2-1型水电解制氢设备工作时，工作压力、储氢罐压力、制氢工作电压、电流等状态信息通过机械表显示，工作温度通过数字表显示，均安装于制氢室仪表盘上，制氢值班人员通过巡视和观察窗监视制氢室仪表盘，了解设备运行状况，且制氢室无氢气泄漏监测装置。制氢过程时间长，工作人员劳动强度大，设备安全运行全部依赖于制氢值班人员的观察判断，稍有疏漏就可能造成重大安全事故。水电解制氢设备安全运行远程监测系统就是在这样需求背景下提出的。 基于GPRS和以太网的远程监控系统是集现代无线通信技术、信号采集技术以及计算机网络技术为一体的现代监控系统，已经成为现代监控领域发展的新趋势。现在很多国内外企业都进行现场数据的监测。 本系统充分利用单片机、计算机和现代通讯技术，实现对制氢设备运行状态的远程监控。在制氢现场利用各种传感器进行信号采集，GPRS模块和以太网可通过标准接口与制氢监控设备相连，将仪器仪表的数据通过网络传递给中心服务器，中心服务器可通过DDN专线、ADSL、ISDN连接等形式连接到气象部门内部网络上，在控制中心的服务器上建立一个中央数据库，对收到的数据进行整理贮存。出现异常时系统自动启动现场声光报警和监控中心报警装置，并通过短信将报警信息发送给制氢值班员、现场安全责任人及各级安全管理负责人，实现从单一人工巡视方式到多点自动实时监测方式的转变，提高制氢工作的安全性。 【关键词】：QDQ2-1 水电解制氢 安全运行 GPRS 远程监测 短信报警
【学位授予单位】：河北科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP274;TQ116.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-13
• 1.1 研究背景10
• 1.2 选题意义10
• 1.3 国内外研究现状及发展趋势10-11
• 1.4 研究内容和结构安排11-13
• 第2章 水电解制氢远程监控系统需求分析13-28
• 2.1 性能、原理与工艺流程13-17
• 2.1.1 概况13
• 2.1.2 主要性能指标13-14
• 2.1.3 工作原理14-15
• 2.1.4 主要部件及配套件简介15
• 2.1.5 工艺流程15-17
• 2.2 结构分析17-20
• 2.2.1 电解槽体17-18
• 2.2.2 氢、氧分离除雾器18-19
• 2.2.3 碱液过滤器19
• 2.2.4 压力平衡阀19-20
• 2.2.5 稳压罐20
• 2.3 配套件20-24
• 2.3.1 阀门21-22
• 2.3.2 蒸馏水器22-23
• 2.3.3 加水泵23
• 2.3.4 温度控制仪23
• 2.3.5 压力控制器23
• 2.3.6 压力表23-24
• 2.3.7 阻火器24
• 2.3.8 储氢罐24
• 2.3.9 除水罐24
• 2.4 GPRS简介24-27
• 2.4.1 TCP/IP 协议25-26
• 2.4.2 GPRS 模块的 TCP/IP 协议栈26-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第3章 系统设计与硬件集成28-38
• 3.1 系统总体设计28-29
• 3.2 组网设计29-30
• 3.3 报警设计30
• 3.4 硬件系统集成30-37
• 3.4.1 采集控制器33
• 3.4.2 工控板和液晶显示33
• 3.4.3 电源模块33-34
• 3.4.4 GPRS 通讯模块34-36
• 3.4.5 变送器36-37
• 3.4.6 防护措施37
• 3.5 本章小结37-38
• 第4章 软件设计与实现38-49
• 4.1 软件开发环境38-42
• 4.1.1 Delphi38-39
• 4.1.2 Keil C39-40
• 4.1.3 Flash40-42
• 4.2 下位机软件42-45
• 4.2.1 采集器软件流程42-43
• 4.2.2 AD 采样程序设计43-44
• 4.2.3 工控机程序设计44-45
• 4.3 上位机软件45-47
• 4.3.1 数据接收软件45-46
• 4.3.2 短信报警软件46-47
• 4.3.3 监测显示软件47
• 4.4 本章小结47-49
• 第5章 系统测试49-55
• 5.1 采集终端测试49-52
• 5.2 报警测试52
• 5.3 通信网络测试52
• 5.4 数据中心平台测试52-54
• 5.5 本章小结54-55
• 结论55-57
• 参考文献57-62
• 致谢62-63
• 个人简历63

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