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冲击波超压测试多设备接入上位机软件设计及应用

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计算机工程 2024年第5期50卷 272-278页

作者：张亚王超胡闯王军江娣刘彦北京理工大学重庆创新中心重庆401135 北京理工大学机电学院北京100081 北京理工大学爆炸科学与安全防护全国重点实验室北京100081

冲击波超压测试在爆炸威力研究中是一个重要组成部分,便捷的测试设备和方法能提高冲击波测试效率。使用qt开发框架设计一款多线程上位机软件,同时连接多个设备,解决传统上位机软件与单个设备连接时存在的数据传输效率低、设备接入过程... 详细信息

冲击波超压测试在爆炸威力研究中是一个重要组成部分,便捷的测试设备和方法能提高冲击波测试效率。使用qt开发框架设计一款多线程上位机软件,同时连接多个设备,解决传统上位机软件与单个设备连接时存在的数据传输效率低、设备接入过程繁琐等问题。该上位机软件主要包含设备管理、参数管理、算法模块和数据管理4个功能模块。通过网络连接,使用自定义应用层协议与设备进行数据传输,对采集的电压信号进行数值转化和滤波,最终形成超压信号并进行数据展示。采用静态电压测试和动态压力测试对上位机软件进行功能评估,结果表明:在静态电压测试中,该上位机软件能准确反映信号发生器幅度为1 V、频率为1000 Hz的正弦信号;在动态压力测试中,3个采集点的第一波峰压力值分别为0.1178 MPa、0.1214 MPa和0.1179 MPa,与理论激波管计算值0.1160 MPa之间的误差均在5%以内。该上位机软件能同时对多个设备进行命令控制和数据传输,简化多台设备的连接操作流程,同时提高数据传输效率,具有一定的应用推广价值。

关键词：冲击波超压数据采集上位机软件多设备 qt框架

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基于qt框架的APV25数据采集系统研究

原子能科学技术 2020年第6期54卷 1041-1046页

作者：贾世海李沛玉胡守扬陈雷周静赵明锐智宇刘雯迪张昀昱于伟翔李笑梅中国原子能科学研究院核数据重点实验室北京102413

qt框架是基于C++的跨平台可视化编程框架.本文采用APV25电子学前端卡、APVDS电子学数字化后端板和基于qt框架的数据采集软件,开发了具有高通道数、高性能和高集成度的数据采集系统.该系统可跨平台使用并显示实时采样波形.数据采集系统... 详细信息

qt框架是基于C++的跨平台可视化编程框架.本文采用APV25电子学前端卡、APVDS电子学数字化后端板和基于qt框架的数据采集软件,开发了具有高通道数、高性能和高集成度的数据采集系统.该系统可跨平台使用并显示实时采样波形.数据采集系统最多可使用16块APV25前端卡、4个APVDS,通过千兆以太网经交换机与计算机连接.通过测试,该系统可在1024通道下工作并实时显示采样波形,传输速率可达715 Mb/s,且测试中系统能以1.70 kHz的触发率在单次触发连续采样31个点模式下稳定工作.与原系统相比,显著提高了通道数量,简化了系统操作,提高了测量的效率与稳定性.采集系统未来可扩展通道数量为2048,适用于大面积微结构气体探测器实验.

关键词： APV25 数据采集 qt框架多通道

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基于qt框架的信息接口模拟器的开发及应用

软件 2023年第1期44卷 113-115页

作者：蒋昕祎辜鹏顾少华黄诚王贇皓上海航天电子通讯设备研究所上海201109

qt框架是一种基于C++的跨平台可视化编程框架,具有不依赖硬件(嵌入式/非嵌入式)环境,与硬件生态解耦合和移植性强的优点。在本文的应用场景中,因为需要多操作系统、多CPU适配,故用qt框架作为开发环境最为契合。本文主要介绍了基于qt框... 详细信息

qt框架是一种基于C++的跨平台可视化编程框架,具有不依赖硬件(嵌入式/非嵌入式)环境,与硬件生态解耦合和移植性强的优点。在本文的应用场景中,因为需要多操作系统、多CPU适配,故用qt框架作为开发环境最为契合。本文主要介绍了基于qt框架的信息接口模拟器的应用背景,其信息可视化实现方法及具体应用。

关键词： qt框架信息接口模拟器信息可视化

基于qt开源框架的跨平台图像修复系统设计与实现

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软件 2016年第8期37卷 47-50页

作者：兰林涛桂彦郑镇潮柳邓一漫罗京王朦长沙理工大学计算机与通信工程学院湖南长沙410114

目前,图像修复技术已经在数字图像处理领域中具有了实际的应用价值,尤其在部分受损图像还原、去除图像中遮挡物等方面可以取得良好的效果。本文着力于结合现有图像修复技术的功能需求,实现能够运行于主流操作系统平台的、且具有良好用... 详细信息

目前,图像修复技术已经在数字图像处理领域中具有了实际的应用价值,尤其在部分受损图像还原、去除图像中遮挡物等方面可以取得良好的效果。本文着力于结合现有图像修复技术的功能需求,实现能够运行于主流操作系统平台的、且具有良好用户体验的跨平台图像修复系统。在设计图像修复系统的过程中,考虑到多平台编译使用的需求,我们采用了qt开源框架用于用户交互界面的处理,实现了Windows、Linux和Mac OS三大主流操作系统的覆盖。本文的研究内容主要包括以下两个方面:(1)图像修复算法实现。(2)用户交互界面的设计与实现。通过良好的用户交互设计实现了图像修复系统。

关键词： qt框架跨平台图像修复系统

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qt框架中信号和槽机制的研究

计算机光盘软件与应用 2013年第11期16卷 281-281,283页

作者：龚凌璞北京邮电大学计算机学院北京100876

qt是个跨平台的C++GUI应用程序框架,要精通qt编程就必须对它有所了解。本文先详细的介绍了信号和槽机制的基本概念,并用样例程序实现了简单的信号和槽关联,最后提出了四点应用时的注意事项。

关键词： qt框架对象间通信信号和槽

宽可调动态范围微光积分球光源与控制系统的设计实现

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宽可调动态范围微光积分球光源与控制系统的设计实现

作者：查广平中国科学技术大学

学位级别：硕士

微光像增强器作为微光夜视仪设备的核心部件,在夜间特殊环境作业有着广泛应用,为满足现代化国防和生产领域的使用要求,需要对其光学性能进行评估筛选出存在缺陷的产品。微光像增强器性能测试需要使用专门的微光光源系统,提供规定色温下... 详细信息

微光像增强器作为微光夜视仪设备的核心部件,在夜间特殊环境作业有着广泛应用,为满足现代化国防和生产领域的使用要求,需要对其光学性能进行评估筛选出存在缺陷的产品。微光像增强器性能测试需要使用专门的微光光源系统,提供规定色温下的器件典型工作场景的光照度。因此,开展微光光源与控制系统技术的研究,对微光像增强器的测试具有重要意义。本文分析了微光像增强器测试中对光源色温、照度调节范围和稳定性参数的要求与光源精密控制需求,在此基础上提出了光源系统的设计目标。本文的主要工作分为三个主要内容:微光光源系统设计,光源控制系统下位机软硬件研制和上位机软件设计实现。其中,微光光源系统设计包括级联积分球结构光源辐射特性分析、五个量级动态范围亮度调节程控可调光阑结构设计与验证、亮度转换照度结构设计与建模和输出照度监视方案的设计。下位机硬件设备研制是基于STM32开发板搭建的微处理器控制器,下位机软件采用标准函数库开发方式,基于各功能模块硬件电路基础和控制需求,实现了主控芯片初始化和网络通信功能配置。控制系统上位机软件是基于qt框架开发,提供了图形化用户交互界面,并作为服务器端与下位机客户端建立TCP/IP网络连接,通过套接字发送指令和接收数据,采用MySQL数据库进行数据管理。可调动态范围微光积分球光源与控制系统实现了通过计算机远程发送控制指令,驱动微处理器控制器调节光源装置输出照度和采集照度监视反馈数据。经测试,光源稳定性高于99.99%,色温保持在2856K±50K,可调照度范围覆盖1μlx～2×105μlx。

关键词：微光光源微处理器控制器 Wi-Fi qt框架上位机软件

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基于qt的电磁随钻测量系统接收软件设计

基于Qt的电磁随钻测量系统接收软件设计

作者：吴树林西安石油大学

学位级别：硕士

电磁随钻测量(Electromagnetic Measurement While Drilling,EM-MWD)系统接收软件是EM-MWD系统的重要组成部分,能够接收井下电磁发射机发射的电磁波信号,实时数据解码,获取井斜、方位、工具面等井下定向参数,并将参数信息发送给司钻指... 详细信息

电磁随钻测量(Electromagnetic Measurement While Drilling,EM-MWD)系统接收软件是EM-MWD系统的重要组成部分,能够接收井下电磁发射机发射的电磁波信号,实时数据解码,获取井斜、方位、工具面等井下定向参数,并将参数信息发送给司钻指示器显示,供现场工程师指导井眼轨迹控制。然而我国EM-MWD系统研究相对滞后,其核心技术仍处于学习、研究、试验的初级阶段,EM-MWD系统接收软件的研究较少,存在人机交互性差、成本昂贵、功能单一,无法实现数据的有效管理等问题,因此开展基于qt的EM-MWD系统接收软件设计与开发具有重要的理论与现实意义。本课题的研究内容如下:(1)根据国内外EM-MWD系统接收软件的研究现状,开展了EM-MWD系统接收软件的需求分析,划分了EM-MWD系统接收软件功能模块;通过用例图及用例说明等方法详细阐述了仪器工程师、钻井工程师、地质工程师等不同角色使用软件时所需要的功能,以及明确了软件的非功能性需求。(2)根据EM-MWD系统接收软件的需求分析,从软件开发环境、人机交互界面、存储数据管理等多角度分析并详细设计了基于qt开发框架和C++编程语言的EM-MWD系统接收软件开发方案;采用模块化设计思想,将软件划分为数据采集模块、信号处理模块、数据通信模块、数据库模块、用户管理模块、参数配置模块、图形绘制模块和司钻显示模块等八个功能模块,最后通过UML类图和流程图对功能模块进行详细设计。(3)针对EM-MWD系统接收软件的核心技术,分析了BPSK信号的相干解调算法;分析了电磁信号的同步方法,包括基于COSTAS环的载波同步、数字锁相法的码元同步和基于特定帧格式的帧同步共三种同步技术;分析了奇偶校验算法和卷积编码算法;分析了数据存储、数据回放和数据报表导出共三种数据管理技术;分析了数据传输协议、Wi Fi无线通信技术以及数据缓冲池等数据传输技术。(4)实现并测试EM-MWD系统接收软件,通过单元测试、集成测试、系统测试对EM-MWD系统接收软件的各个功能模块进行功能测试以及对软件整体进行性能测试。本课题所设计的EM-MWD系统接收软件可便捷地完成电磁波信号的实时获取、信号处理与分析、显示及存储等功能,对EM-MWD系统的实际应用具有较为重要的意义。

关键词：电磁随钻测量 qt框架接收软件数据管理

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基于qt的高性能MWD系统软件开发

基于Qt的高性能MWD系统软件开发

作者：吴晓甜西安石油大学

学位级别：硕士

无线随钻测量系统(Measurement While Drilling,MWD)地面接收软件是MWD系统的重要组成部分,主要用于接收井下泥浆脉冲发生器发射的压力波信号,对钻井液脉冲信号进行噪声的滤除和有用信息的提取,获取井斜、方位、工具面等井下的定向参数... 详细信息

无线随钻测量系统(Measurement While Drilling,MWD)地面接收软件是MWD系统的重要组成部分,主要用于接收井下泥浆脉冲发生器发射的压力波信号,对钻井液脉冲信号进行噪声的滤除和有用信息的提取,获取井斜、方位、工具面等井下的定向参数,并将参数信息发送给司钻指示器显示,为现场工程师的钻井决策提供了依据。然而,钻井液脉冲信号在传输过程中会受到泵噪声、钻杆噪声等不同噪声的影响,导致MWD系统软件识别脉冲信号困难、解码效率降低等问题,因此开展基于qt的MWD系统软件设计和进行软件中核心技术的研究具有重要的理论和现实意义。本论文的研究内容如下:(1)针对MWD系统软件的详细功能需求进行了分析,明确了MWD系统软件在工作时的用户管理、参数配置、信号处理、数据通信、图形绘制、数据库和司钻实时显示等功能需求。通过钻井工程师、仪器工程师等不同的角色对各功能模块进行了划分,保证软件的易用性和安全性。(2)针对钻井液脉冲信号从井下几千米传输到地面过程中,会受到泵噪声、振动筛噪声、螺杆噪声的影响问题,并采用曼彻斯特码和PLM(组合码)码对钻井液脉冲信号进行编码,PLM编码与曼彻斯特编码不同的就是将采集到的井下数据转化为二进制数,再将其转变成相应的PLM码。(3)针对泵噪声和随机噪声,分别分析了FIR滤波方法对和小波滤波方法,采用的FIR滤波算法在滤除钻井液脉冲信号中的泵噪声时,可以将含泵噪声的处理增益提升了8d B。(4)根据MWD系统软件的需求分析,从软件开发环境、软件开发语言和软件数据库等不同的角度进行了基于qt开发框架和C++编程语言的MWD系统软件的设计与实现,最后对MWD系统软件进行静态、动态和系统测试。(5)搭建了基于泥浆脉冲发生器的地面装置,针对所采用的编码方法,进行了曼彻斯特编码和PLM编码的实验测试,结果表明,与本论文所设计的0.5Hz和0.8Hz传输频率下的数据编码结果一致。

关键词：无线随钻测量 MWD系统软件 qt框架曼彻斯特编码小波去噪

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矿热炉电极测长系统上位机软件设计

矿热炉电极测长系统上位机软件设计

作者：何蓓西安石油大学

学位级别：硕士

矿热炉是一种利用电能来冶炼电石的设备,在矿热炉的生产过程中,需要将石墨电极上提或下放来控制反应过程和产生热能,因此电极长度的测量是控制的依据和基础。基于此,本课题组提出了一种无接触式的矿热炉电极测长系统,该系统基于超声波技... 详细信息

矿热炉是一种利用电能来冶炼电石的设备,在矿热炉的生产过程中,需要将石墨电极上提或下放来控制反应过程和产生热能,因此电极长度的测量是控制的依据和基础。基于此,本课题组提出了一种无接触式的矿热炉电极测长系统,该系统基于超声波技术,通过测量超声波渡越时间可以实时计算出电极长度。本文设计和开发了矿热炉电极测长系统上位机软件,该上位机软件作为电极测长系统的组成部分,提供实时数据监控、数据管理、系统参数配置和系统告警等功能,实现了电极测长系统的智能化监测和控制。首先,本文分析了矿热炉电极测长系统的工作原理、结构和工作流程,进行了上位机软件的需求分析和架构设计,并将上位机软件划分为通信、数据管理、用户身份管理、系统参数配置、数据处理、实时数据监控以及系统告警七个功能模块。其次,根据上位机软件的需求分析结果,确定了基于qt开发框架和My SQL数据库的上位机软件开发方案,并对上位机软件的各个功能模块从功能、输入和输出参数、软件流程等方面进行详细设计。根据测长系统的数据处理需求,先对电极筒盖的相对位置进行校准和温度补偿,再对电极筒盖的姿态进行解算并使用卡尔曼滤波进行数据融合,然后对系统工作参数进行计算,设计了矿热炉电极测长系统通信协议,对通信中接收数据帧问题提出了基于FIFO队列的优化方案,应用了多线程和线程通信技术,通过编写程序和设计人机交互界面完成了各功能模块的开发。最后,对上位机软件进行测试,通过单元测试、集成测试和系统测试三种方法对软件的各个模块及整体进行了功能性测试和非功能性测试,测试结果表明上位机软件能够完成电极测长系统数据接收、数据处理、数据显示和存储等功能,满足电极测长系统对上位机软件的功能需求和性能要求。

关键词：电极长度测量 qt框架上位机软件数据管理