龙滩水电工程设备防撞系统的软件开发与研究

【摘要】：龙滩水电工程大坝的主要混凝土浇筑设备的工作范围很大,彼此重叠,浇筑强度高,运行速度快,并且该地区多雾。由于这些因素的存在,在混凝土浇筑的过程中易发生碰撞事故,对施工造成重大影响。为了避免可能出现的碰撞,我们研发了施工设备的防碰撞系统。防撞系统主要是根据GPS定位技术对施工中各大型设备进行跟踪定位,如果知道设备部件上某点的空间坐标,再由各大型设备的回转中心的空间坐标和部件的尺寸,就可得到部件各端点的空间坐标,把这些数据用图形绘出可以显示各设备的位置和运行的快慢。 本文首先对水电大坝浇筑设备的种类、结构和运行方式以及它们通常的工况进行了分析,研究了这些设备的制动的规律。介绍了水电大坝浇筑设备防碰撞系统的方案,其中包括GPS数据采集系统、无线微波通信系统、GPS数据处理系统、防撞预警分析系统、方向信号采集系统和报警系统等,根据在操作人员反应时间内设备在当前速度下运行的距离、正常制动时设备运行的距离以及为安全裕度所预留的距离三者之间的关系来确定警示的级别,规定警示级别提出的原则,防碰撞的避让原则和优先等级,制定防撞预警系统的方案。 利用面向对象的软件设计思想,力求使软系统直接模拟实物,根据各大型设备之间的关系对各种碰撞现象进行分类;利用面向对象的封装性、继承性和多态性,以多继承方式由部件模块到设备模块等功能聚合成一个类实现各设备之间的碰撞分析。为了实现软件的低耦合高凝聚,程序用比较流行的可视化编程工具visual C++6.0进行编写。VC是一种面向对象的编程语言,同时也是一个集成开发工具,提供了一个强大的类库,具有Windows API的绝大多数功能,并且为用户开发Windows应用程序建立了一个非常灵活的应用程序框架。借助这个框架,用户可以轻松地开发出标准的Windows界面的应用程序,提高软件开发效率。 RS-232串口编程技术,在远程监控和工业自动化领域中应用比较广泛;再者RS-232传输距离较远,如果与Modem相连,可以在世界范围内发送和接收数据;还有RS-232的硬件编程要求比较简单。由于以上优点,本系统采用RS-232接口与无线微波通信系统和GPS数据处理系统相连接。本系统用一个串口接GPS数据处理系统发来的GPS数据,6个串口负责接收方向信号采集系统发来的6台设备的运动方向信号,如缆机的起升、变幅和塔架的移动,顶带机的变幅、拐点 【关键词】：防撞系统 VC 类的继承 串口通信技术 多线程技术
【学位授予单位】：武汉大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TV735
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-9
• 1 绪论9-13
• 1．1 课题研究背景及意义9-10
• 1．2 国内外研究的现状及趋势10-11
• 1．3 课题主要的研究内容11
• 1．4 课题研究目标与取得成果11-13
• 2 防撞系统的方案研究13-18
• 2．1 防撞系统总体组成方案13-14
• 2．2 警示提出的原则14-17
• 2．3 防撞预警系统组成方案17-18
• 3 面向对象编程技术在防撞预警系统模块划分中的应用18-31
• 3．1 施工设备碰撞现象分析18-21
• 3．2 类的创建21-31
• 4 防撞预警系统中串口通信技术的应用研究31-60
• 4．1 串口通信的工作原理31-34
• 4．2 定义防撞系统串口通信协议34-35
• 4．3 用MSComm控件进行串口编程的应用研究35-47
• 4．4 用Windows API函数进行串口编程的应用研究47-60
• 5 防撞预警系统中多线程的应用研究60-78
• 5．1 防撞预警系统多线程模型的建立60-64
• 5．2 多线程技术在防撞预警系统中的应用研究64-76
• 5．3 多线程技术在防撞预警系统中的实现76-78
• 6 总结与展望78-80
• 参考文献80-84
• 致谢84-85
• 附录 攻读硕士学位期间发表论文85

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