基于M--BUS通信的泵站智能巡检系统研究
随着我国水利事业不断发展，泵站在水利调用、工业生产等方面的应用日益增长。目前对泵站运行状态的监测仍然处于人工巡检为主的半自动化状态，这种方式有明显的区域局限性，对泵站工作人员通勤也会造成不便且不能及时获取泵站信息。针对以上问题，本文设计了基于M-BUS总线通信的泵站智能巡检系统，该系统改变了常规的专人值守的工作模式，实现泵站运行状态的远程智能巡检工作，达到自动监测、故障报警、提前预测等功能。 本文研究的泵站智能巡检系统以STM32单片机为主控制器，采用M-BUS总线作为泵站状态信息的传输总线。针对信息传输过程中受线路的损耗及外界干扰导致总线连接的设备减少、传输误码率高等问题，对M-BUS总线接口进行自适应改进；通过Multisim软件进行电路仿真并验证其电路的可行性，仿真结果显示改进的自适应电路提高总线传输的稳定性及传输效率。 由于采集的信号易受外界干扰，波动性大，不易满足巡检系统的准确性需求。运用卡尔曼滤波算法对泵站检测系统搭建模型，通过卡尔曼滤波算法得到了运行时的状态最优估计值，仿真结果显示检测的信息经过卡尔曼滤波算法后，能有效的降噪、滤除杂波、得到最优值；对卡尔曼一步估计算法进行改进，用于提前预测泵站工作状态，经验证表明预测算法对泵站运行状态的预测有较好的实用性。根据采集的信息与阈值进行对比，用来检测系统是否处于故障状态，从而控制泵站故障点的启停，减少故障发生。 根据泵站智能巡检系统的应用需求，结合机智云平台完成了系统的远程通信组网。通过WiFi无线通信模块将采集的泵站状态信息通过单片机串口上传至云端服务器或APP应用软件；可在APP查看泵站的工作运行状态，实现泵站远程信息化的管理，达到管理模式的创新，提高工作人员的管理水平和工作效率，对分散的泵站状态巡检应用具有重要意义。
泵站;M-BUS通信;智能巡检;状态预测;远程监控
华北水利水电大学
硕士
控制工程
陈建明;尚向东
2020
中文
TV675
2020-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）