1. 研究目的与意义
管道运输是一种兴起的经济的运输方式,其平稳连续、安全性好、运输量大、物料损失少以及占地小,质量容易保证,已成为石油天然气运输的首选方式。
但管道运输途中一旦发生泄漏,其危害极大,因此对管道泄漏检测报警系统的研究有着重要意义。
单片机控制技术是现代控制工程领域一门飞速发展的技术,msp430系列单片机处理能力强、运算速度快、集成度高、超低功耗、系统工作稳定,利用msp430单片机,可设计一款对管道泄漏检测的报警系统,实现对管道压力和管道外可燃气体浓度的检测。
2. 课题关键问题和重难点
Ⅰ.关键问题:1.选取合适的传感器(包括气体传感器和压力传感器)等硬件;2.掌握Msp430单片机的主要功能和特性,学习单片机的调试以及软件程序的编写;3,能对管道内的压力进行监测并实时显示于液晶屏幕上;4.能通过按键设置可实现对系统报警参数修改,相应设定值的区间范围可及时调整;5.编写相应程序实现对管道泄漏检测系统,实测值与设定值不同时,单片机需要实现声光报警;6.增强系统的可靠性,具有实时性好、稳定性强、可视化强、便于扩展和集中式监控等特点。
Ⅱ.难点:1.以MSP430单片机为控制核心,设计出利用传感器,结合显示驱动电路等构成管道泄漏检测系统;2.报警系统各部分硬件的选择和安装;3.报警压力和气体浓度的设定区间范围;4.对CCS(CodeComposerStudio)等编程设计软件的使用;5.在已经搭建好的电路板上完成软件的调试和仿真。
3. 国内外研究现状(文献综述)
我国有很大一部分管道使用时间已超过20年,管道强度和涂层完整性都已进入危险期,整个油田网络也进入事故高发期。
与此同时,我国油田管道人为穿孔盗油现象十分严重,成为我国油田管道泄漏问题的重点,这不仅会造成巨大的财产损失,污染环境,还威胁人身安全。
因此,对管道泄漏检测尤为重要,有必要加强检漏技术的开发和研究。
4. 研究方案
首先通过查阅文献来获得资料,从而全面地、正确地了解msp430单片机基于油气管道运输泄漏检测系统设计的方法。
了解有关管道泄漏检测的研究现状,帮助了解研究课题。
接着查阅学习有关msp430单片机的使用设计,设计出以msp430 单片机为控制核心利用传感器,然后结合显示驱动电路等构成管道泄漏检测系统电路,该系统能实现监测管道内部气压大小并进行实时显示于液晶屏幕,当实测气压压强值与外部天然气、液化石油气气体浓度过高或过低即偏离设定值时,单片机驱动继电器工作,启动相应的设备,自动发出声光报警信号,最后进行仿真测试。
5. 工作计划
本毕业设计进行基于MSP430单片机的油气管道运输泄漏检测系统设计。
现将课题的工作计划安排如下:1.查阅与MSP430单片机油气管道运输泄漏检测系统相关的资料;进行文献的阅读及整理,写出文献综述,完成开题报告;2.根据文献理论回顾,进行理论分析,初步建立设计框架和系统总设计; 3.进行具体设计:硬件设计和软件设计;完成最终仿真调试,记录成果,进行研究课题最终成果的撰写工作;具体时间安排如下:第 1 周 接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关资料;第 2 周 阅读相关资料,理解有关内容;第 3 周 翻译相关英文资料,提出拟完成本课题的方案,写出相关开题报告一份;第 4 -5周阅读相关资料,完成硬件电路的设计; 第 6-7周 完成软件程序的编写;第 810周 在已经搭建好的电路板上完成软件的调试和仿真;第 11 周 进行毕业设计说明书写作,写课题总结,接收验收成果,接受答辩资格审查;第 12 周 准备参加答辩。
