长 治 学 院
20xx届学士学位毕业论文
储油罐实时监测系统的设计与实现
学 号： xxxxx 姓 名： xxxx 指导教师： xx 专 业：电子信息科学与技术 系 别： 电子信息与物理系
完成时间：20xx年xx月
长治学院学士学位论文
储油罐实时监测系统的设计与实现
专业： 电子信息科学与技术 姓名：xxxx学号： xxxxxx
指导教师： xxxxxx
摘要:我国石油资源丰富,采油炼油企业众多,储油罐是储存油品的重要设备,储油罐液位的精确计量
对生产厂库存管理及经济运行影响很大。但国内许多反应罐、大型储油罐、加油站的液位计量仍采用人工检尺和分析化验的方法,其他参数的测定也没有实行实时动态测量,这样易引发安全事故，无法为生产操作和管理决策提供准确的依据。
本系统针对上述问题，采用相应的传感器采集储油罐内的温度和压力，并通过单片机将储油量、温度值显示出来；同时利用串口将各项数据发送给上位机，从而进行更精确的计算与统计。
关键词 ：储油罐、液位监测、QT、ARM、嵌入式
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目录
1 系统概述 ................................................................................................................................ 1
1.1题目分析 ............................................................................................................................. 1
1.1.1 选题意义 ................................................................................................................... 1
1.1.2需求分析 ................................................................................................................... 1
1.2功能分析 ............................................................................................................................. 1
2 方案论证 .............................................................................................................................. 3
2.1硬件方案 .............................................................................................................................. 3
2.1.1、硬件方案1 .............................................................................................................. 3
2.1.2、硬件方案2 .............................................................................................................. 3
2.1.3、两种硬件方案论证 ................................................................................................. 3
2. 2 软件方案 ............................................................................................................................ 3
2.2.1、软件开发工具论证 ................................................................................................. 4
2.2.2、方案比较 ................................................................................................................. 4
3 系统设计之下位机部分 ........................................................................................................ 6
3.1．液面测量模块: ........................................................................................................... 6
3.2.温度检测模块 ............................................................................................................. 12
3.3 串口数据发送模块 .................................................................................................... 14
3.4 显示模块 .................................................................................................................... 16
4 系统设计之上位机部分 ...................................................................................................... 18
4.1 PC端软件 ................................................................................................................... 18
4.2 ARM嵌入式设备端软件 ........................................................................................... 21
5 系统调试 .............................................................................................................................. 23
5.1 调试计划 .................................................................................................................... 23
5.2 程序运行中的错误 .................................................................................................... 23
5.3 调试结果 .................................................................................................................... 23
6 总结分析 .............................................................................................................................. 28
附录 .......................................................................................................................................... 31
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1 系统概述
1.1 题目分析
1.1.1 选题意义
随着科技的发展，特别是计算机技术的广泛应用和迅猛发展，由传统的人工测量开始逐步向计算机智能监测方向发展。相比较而言，国外的油罐区安全监测系统性能好，但其价格过高，远远超出了我国广大用户的承受能力。而国内研制的系统大多计算精度低、稳定性和可靠性差。因此，研发出符合我国国情的油罐区安全监测系统，不仅可以保障石油库区的安全生产，而且将加快石油行业的现代化管理进程。
针对油库储油罐地理位置分布广，信号传送距离远的特点，采用“功能分散、负荷分散、危险分散、管理集中”的分布式控制系统设计思想，“硬件模块化、软件组合化、通信网络化”的设计方法。
1.1.2 需求分析
在设计储油罐管理系统时，首先确定系统设计目标和功能要求，从技术和经济角度上进行可行性分析，然后进行方案选择和总体设计，考虑下位机硬件电路的结构是否合理，性价比等问题，探讨上位机的功能框架，采用的数据结构等细节，再进行详细设计和调试，最终完成设计任务。在设计初期，主要考虑了以下因素：
（1）可靠性。系统运行安全可靠，性能稳定，可以在恶劣环境长期连续工作。 （2）通用性。在设计时，应充分考虑其应用对象的共性，使系统具有较强的通用性，可以在油库推广应用。
（3）兼容性。系统应能携挂不同类型的传感器，能够测量多种参数。 （4）经济性。系统的造价经济合理，性能价格比高。
（5）操作维护方便性。在软件方面，要求人机界面友好，操作简便；在硬件方面，要求维护检修方便。
1.2 功能分析
根据对储油罐液位监测及计量管理任务的深入分析，系统应实现以下几大功能：
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1. 系统参数的设定与修改
储油罐区参数设定和修改：储油罐数量、标号设定、通讯参数设置，储油罐分区管理定义等。
储油罐参数设定与修改：储油罐的安全高度、液位的高低报警值等设定和修改。 2. 储油罐实时监测与计量
储油罐状态实时监测：储油罐液位等参数的实时监测。
储油罐实时计量：依据压力值，计算出液位的高度和剩余百分比。 3. 可视信息服务
显示系统总貌及构成、各个油罐的温度，液位，压力数据。