基于云平台的拌合站沥青罐和粉料罐料位监控系统设计

作     者：杜永杰 

作者单位：中国计量大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陆艺;丛宪冬

授予年度：2021年

学科分类：08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0814[工学-土木工程] 

主      题：拌合站 沥青罐 粉料罐 料位 云平台 

摘      要：沥青罐和粉料罐是拌合站的重要物料储存装置,为拌合站的日常生产不断的供应物料,罐体的储存环境和库存量直接影响到拌合站的生产质量。针对目前拌合站料位监控存在的料位测量误差较大、监测数据碎片化和物料质量计算误差较大的问题,本文分析了单法兰压力传感器和重锤式料位计的工作原理,结合物联网和云计算技术,设计了一个基于云平台的拌合站沥青罐和粉料罐料位监控系统,并根据沥青罐和粉料罐的物料特点,建立了不同物料环境下料位与质量的映射关系,实现了沥青和粉料的远程物料信息监控。本文的主要研究内容如下:(1)分析了料位监控系统的料位测量原理,得到料位计算方法。对料位监控系统进行了需求分析,完成了沥青罐和粉料罐监控终端的详细方案设计,包括监测主机硬件设计和外围电路设计。进行了生产记录监控终端的详细方案设计,完成了基于Web Access的生产记录数据上传。(2)针对沥青罐和粉料罐监控终端的NB-IoT模块进行了数据发送和数据接收编程。对Rabbit MQ进行了数据上传和指令下发消息队列设计,对数据发送和数据接收两个过程进行编程实现。完成了基于MQTT通讯协议和json字符串格式的数据传输。(3)采用*** MVC5+EF7+三层架构进行了远程监控云平台用户交互模块的架构设计,对接收到的数据进行了解析和分类,完成了各个模块的数据操作逻辑设计。根据客户需求进行了功能设计,对远程监控云平台的数据库进行结构、表单和字段类型的设计,完成了远程监控云平台的界面设计和数据展示。(4)通过实验计算了沥青罐和粉料罐料位的测量误差,分析了沥青罐和粉料罐的物料特点,根据沥青罐温度分布云图、粉料堆积密度与堆积深度关系,对物料质量计算方法进行优化,大大减小了沥青质量计算误差和粉料质量计算误差。