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基于ARM的油罐车油位测量系统的设计与研究

作　者: 杨洪军
导　师: 王振友
学　校: 山东理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: ARM 超声波传感器油位测量 BP多传感器融合
分类号: TE976
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着石油化工行业的快速发展,市场竞争愈发激烈,控制油品的收发损耗,加强油品的精细化管理成为提升市场竞争力的有效手段。然而只有计量准确才能有力地提升油品损耗的管理水平。目前石化部门使用的大型油罐车,其容量一般在20-50m3之间,因此很小的测量误差会造成很大的绝对误差。为了降低油罐车计量偏差,油位仪在油品计量中的作用也日益突出。市场上油位仪表很多,但考虑到价格、安装方便与否、测量精度等问题,研制一种使用简便、测量准确、价格低廉的油罐车油位测量系统具有重要的现实意义。课题针对传统液位仪精度不高的缺点,采用多超声波脉冲回波法对油罐车的油位进行检测。系统设计以ARM为核心,通过定时器捕获多超声波传感器回波信号,确定油位高度。硬件方面配有超声波收发、电源、温度补偿、USB总线接口等电路,同时还扩展了键盘、LCD显示人机接口。软件方面进行了μC/OS-Ⅱ系统移植、USB固件程序设计、液晶模块驱动开发、超声收发和数据处理等多任务编写,使得整个系统具有实时、稳定等优点。针对超声波信号在动态环境下容易受外界噪声、温度及容器本身结构等因素影响的缺点,为进一步提高测量精度,课题采用BP多传感器融合算法进行数据融合,并通过神经网络训练得到新的权值和阈值将BP算法的参数进行修改,即可实现油罐车油位的实时修正,从而提高系统的测量精度。实验结果表明,系统设计满足工业应用要求,实现了多超声波传感器的误差校正；提高了油罐车油位测量系统的计量精度；而且系统具有可靠性高、价格低、实时性好、安装和维护方便等优点,使其在测控系统中具有良好的应用前景和很高的推广价值。

基于ARM的油罐车油位测量系统的设计与研究

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