氮气气泡式水位计及监测软件的设计

摘要

由于沿海地区、河口和冲击平原进一步开发，在这些地区水位精确检测的需要也越来越高，因为广大冲积平原河流微小的上涨就代表着巨大的水量。改进洪水预报、预报洪水路径和控制洪水的基本要求之一在于水位的精确测量。本设计的氮气气泡式水位系统通过调制解调器，经公共电话网连接计算机与数据记录仪，将数据记录仪采集到的数据传输到计算机，实测的结果说明系统的准确度达到毫米级。 本文首先根据气泡式水位计的理论，选择用氮气测量流体水位差，使系统受结冰及水腐蚀的影响达到最小，并采用运动波滤波技术，利用气体传输线路来消除重力波信号而使低频水位和风流信号通过。同时详细分析了系统不受波动干扰和采样过程影响的工作原理，给出了总体的设计方案及监测软件系统设计。然后着重的介绍了软件所需的通讯协议的设置，对通信模块、数据管理模块作了主要的说明。最后给出了系统调试的结果并提出水位计在其他方面的应用。 监测软件包括通讯检测、参数设置，图表显示等模块，并能根据水温、水密度、重力加速度自动修正水位值，以辅助硬件系统达到水位计的技术指标，实现了水位数据自动采集、存储、传输、图形显示、参数修改、报警等功能。运行结果表明，所提供的软件界面友好，操作方便，功能齐全。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题研究背景和意义

1.2国内外现状及发展趋势

1.2.1国内外相关水位计发展现状

1.2.2气泡式水位计的发展现状

1.3水位自动监测系统

1.3.1水位自动监测系统现状

1.3.2水位测量仪器的发展趋势

1.4本课题来源及主要研究内容

第2章氮气气泡式水位计的原理

2.1氮气气泡式水位计的工作原理

2.2系统构造和优点

2.2.1系统构造

2.2.2气泡式系统的优点

2.3气泡式水位计理论依据

2.3.1波动干扰和采样过程对系统的影响

2.3.2输气管排气误差

2.3.3摩擦力误差

2.4本章小结

第3章系统接入PSTN的设计与分析

3.1基于PSTN的监控系统的设计与分析

3.2调制解调器及AT指令简介

3.2.1 Modern简介

3.2.2 AT指令简介

3.3 RS-232通信标准

3.4有线数据通讯协议

3.4.1读数据记录仪命令帧

3.4.2写数据记录仪命令帧

3.4.3具体通信实现的计算方法

3.5本章小结

第4章监控软件系统的设计

4.1硬件构成及工作原理

4.2水位计软件总体结构

4.2.1软件系统结构图

4.2.2软件主要功能模块

4.3通讯程序的设计

4.3.1 MSComm通信控件的属性

4.3.2通讯程序的设计

4.4数据管理模块

4.4.1 DAO和数据控件

4.4.2数据库的建立

4.4.3数据的查询

4.5程序运行结果

4.6本章小结

第5章现场调试与分析

5.1误差分析

5.1.1仪器测量的误差来源

5.1.2减小误差的措施

5.1.3测量精度分析

5.1.4水位计使用注意事项

5.2水位计系统在其他方面的应用

5.2.1利用水位计对沉积物的监测

5.2.2可记录大水面波动问题

5.2.3大水位变幅情况下水位的测量

5.3系统调试出现的问题及改进

5.4本章小结

结论

参考文献

在攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢