GPS管线巡检系统研究

论文摘要

目前,随着形势的发展,一些不法分子在原油外输管线上进行偷油的现象时有发生,不仅给国家的经济和财产造成巨大损失,而且对原油外输的生产秩序和安全造成严重影响和威胁。为及时发现在原油外输管线上所发生的各种偷油事件,同时加强对输油管线的维护,必须加强对管线的巡检,而目前主要采取人工巡线的方式。本文研究的基于GPS技术开发的原油管线巡检系统,利用GPS定位原理、嵌入式技术、计算机技术等来实现利用GPS接收机即可有效地对原油管线巡检人员进行管理,保证工人及时、可靠巡线,提高巡检工作的到位率,增强巡线人员的责任感,规范了巡检工作的流程,大大提高了原油管线巡检工作的质量,保证了国家物资的安全。本系统通过建立主要由计算机、GPS接收机和卫星接收天线等组成的基准数据采集站获得定位基准数据,开发便于外输管线巡检工人携带的便携式GPS接收机,用于记录外输管线巡检工人的巡线动态位置的原始数据。采用一种先进的差分后处理技术,编制可同时处理伪距数据和L1波段载波相位的中文版全动态后处理软件,该软件与GPS接收机相配合,对GPS接收数据进行处理,从而得到高精度的外输管线巡检工人的巡线动态位置信息。满足所要求的静态和动态定位精度。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究背景和意义
• 1.2 管线巡检系统的研究现状
• 1.3 本论文主要研究的内容
• 第2章 系统相关的理论
• 2.1 GPS 系统概述
• 2.1.1 GPS 系统的特点
• 2.1.2 GPS 系统的组成
• 2.1.3 GPS 定位原理
• 2.2 NMEA-0183 协议
• 2.3 NMEA-0183 格式数据串定义
• 2.4 NMEA-0183 格式通信协议
• 2.5 GPS 数据格式
• 第3章 系统方案的总体设计
• 3.1 系统方案的目标
• 3.2 系统的组成
• 3.2.1 基站主机硬件结构及使用方法
• 3.2.2 便携式GPS 接收机硬件结构及使用方法
• 3.2.3 数据处理计算机
• 第4章 便携式GPS 接收机硬件电路的设计
• 4.1 GPS-OEM 模块
• 4.1.1 概述
• 4.1.2 GPS15L/H 接口
• 4.1.3 接线图
• 4.2 单片机系统电路
• 4.2.1 硬件框图
• 4.2.2 单片机与GPS-OEM 模块的连接
• 4.2.3 RS232 接口
• 4.2.4 液晶显示及其接口电路
• 4.2.5 电源的设计
• 第5章 便携式GPS 接收机软件的设计
• 5.1 程序设计语言与软件开发环境
• 5.2 系统模块程序的设计
• 5.2.1 GPS-OEM 模块串行软件
• 5.2.2 液晶显模块与单片机的通信
• 5.2.3 数据通信模块设计
• 第6章 管线巡检系统功能模块设计
• 6.1 系统功能分析
• 6.2 系统功能模块设计
• 6.3 系统工作流程设计
• 结论与展望
• 参考文献
• 附录一 单片机接收 GPS 数据并送显程序
• 致谢