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本科毕业设计（论文）说明书符合国家标准的冷却塔热力性能在线监测装置设计学院汽车工程学院专业班级09级汽车服务工程1班姓名余晓俊学生学号200930023746指导教师刘桂雄教授提交日期2013年5月24日华南理工大学广州学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华南理工大学广州学院可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日I摘要结合现代计算机科学、软件技术和通信技术，传感器技术已经脱离传统的单点，纯硬件的形式，向智能化发展。计算机科学使传感器技术走向网络化；软件技术简化了电路设计，节约了成本，使传感器技术走向便捷化；通信技术扩大了传感器的功能，射频技术使传感器走向无线化。基于上述的现代智能传感器发展方向，本文以“符合国家标准的冷却塔热力性能在线检测装置设计”为课题，介绍了国家标准的冷却塔热力性能，以Merkel模型为主要设计模型，设计出符合国家标准的冷却塔热力性能在线监测装置的总框架，分析电路中各模块的原理以及核心芯片，完成以电源模块、传感网络电路以及耗电测量电路模块的设计。编写下位机、传感网络和上位机软件。利用软件设计出各自的算法、串口配置、传感器配置等功能，使整个监测装置的可操作性更高。利用硬件和软件相结合，对冷却塔热力性能在线检测装置进行了测试，验证了系统的可行性。对系统存在的问题进行了分析，获得提高在线监测装置性能的相关理论。关键词：国家标准；冷却塔热力性能；在线监测装置；传感器IIAbstractWiththehelpofthecomputerscience,softwaretechnologyandcommunicationtechnology,traditionalsensortechnologyhasdevelopedfromthesinglepointandpurehardwaretointelligentsensor.Computersciencemakesitgotonetworked;Softwaretechnologysimplifiesthedesignofthecircuit,lesseesthecostandmakessensortechnologymorecontracted;CommunicationtechnologyenlargesthefunctionofthesensorandFRtechnologymakesitgotowireless.Withthefutureofthemodernsensortechnologyasmentioned,withthetitleAdesignedfortheCoolingtowerthermalperformancelinedetectiondeviceBasedonNationalInstituteofStandards,Introducedthenationalstandardcoolingtowerthermalperformance,usedtheMerkeltobetheMajordesignmodel,designedtheGeneralFrameworkoftheCoolingtowerthermalperformancelinedetectiondeviceBasedonNationalInstituteofStandards,analysesverymodulesofthecircuitandthemainIC,completewithpowersupplymodule,sensornetworkcircuitsandpowermeasuringcircuitmoduledesign.Preparationofthenext-bitmachine,sensornetworkandPCsoftware.Usesoftwaretodesigntheirownalgorithms,serialportconfiguration,sensorconfigurationandotherfunctions,takethemonitoringdevicetoahigheroperability.Useacombinationofhardwareandsoftware,testedthedeviceofthermalperformanceofthecoolingtowerlinedetection,Verifythefeasibilityofthesystem.Analyzedtheproblemofthesystem,linemonitoringdevicetoobtainimprovedperformanceoftherelevanttheory.Keyword:NationalInstituteofStandards,Coolingtowerthermalperformance,Linemonitoringdevice,SensorIII目录摘要.............................................................IIIAbstract............................................................II第一章绪论........................................................11.1冷却塔概况及国家标准.............................................11.2课题研究的内容和意义.............................................21.3冷却塔研究现状...................................................21.3.1冷却塔模型研究现状............................................21.3.2冷却塔热力性能监测技术研究现状................................31.4论文研究的内容...................................................6第二章冷却塔热力性能在线监测装置原理模型和总体框架...................72.1引言.............................................................72.2冷却塔热力性能在线监测原理.......................................72.3符合国家标准的冷却塔热力性能在线监测系统.........................82.4本章小结.........................................................9第三章冷却塔热力性能在线监测装置的硬件设计..........................113.1总体硬件设计.....................................................113.2监测装置电源模块设计............................................113.3监测装置传感网络电路设计........................................123.3.1运行工况传感网络电路设计.....................................123.2.2环境工况传感网络电路设计.....................................133.3系统耗电测量电路设计............................................153.5本章小结........................................................16第四章冷却塔热力性能在线监测装置软件设计............................174.1引言............................................................174.2监测装置传感器下位机程序设计....................................174.3监测装置传感器驱动程序设计......................................184.3.1MS5534C驱动程序设计.........................................184.3.2SHT11驱动程序设计...........................................194.3.3Pt1000驱动程序设计..........................................204.4监测装置上位机程序设计..........................................214.5本章小结........................................................24第五章在线监测装置集成与系统测试....................................255.1引言............................................................25IV5.2监测装置系统集成................................................255.3监测系统的测试与数据分析.........................................265.4本章小结........................................................28结论...............................................................29参考文献............................................................30致谢.............................................................32第一章绪论1第一章绪论1.1冷却塔概况及国家标准冷却塔是利用空气同水的接触(直接或间接)来冷却水的装备。是以水位循环冷却剂，从系统中吸收热量并排放到大气中，从而降低塔内空气温度，制造冷却水可循环使用的设备。通用术语“冷却塔”是用来面熟直接（开路）和间接（闭路）散热设备。虽然大多数想出一个“冷却塔作为一个开放的直接接触散热装置”，间接冷却塔，有时候被称为“闭合电路的冷却塔”但也是一个冷却塔。一个直接或开路冷却塔是一个密封结构内部的手段，通过将循环水以喷雾方式，喷淋到玻璃纤维的填充物料上，填料提供了更大的接触面积，通过水与空气的接触，达到换热效果。再有风机带动塔内气