基于DSP的凝析天然气流量计二次仪表的研制
摘要
为提高气田的生产管理水平,现基于数字信号处理技术开发凝析天然气流量计来替代油气生产中昂贵笨重的计量分离器。本文首先对流量计量系统的计量过程和整体方案进行研究,对硬件电路各主要功能模块的的原理图进行分析,然后对软件部分各子功能模块的软件实现进行描述,并给出相应的程序流程图,重点实现了USB1.1协议,海量存储类协议,FAT16文件系统,数据压缩和解压缩算法,LCD驱动程序的设计,并对DSP外挂FLASH的在系统编程及并行引导装载方法进行研究。系统采用模块化设计,结构灵活,易于维护和扩展。本文所研制的流量计二次仪表实现了数据采集、数据压缩和解压缩、人机接口、串口通信、U盘数据的读写功能,并实现了基于闪存的TMS320VC5402DSP独立系统,为凝析天然气流量计的实用化奠定了坚实的基础。
In order to improve the management of a gas field, on the basis of digital signal processing technology a new wet gas flow meter is developed and it will substitute the expensive and ponderous metering separator in the production of oil gas. First, the thesis presents a research on the measurement process and the whole structure of the flow metering system, and analyzes the schematic circuit of the main hardware modules. Second, in the part of software, the thesis describes the function of every software modules and draws the flow chart of the program. The emphasis of software is to realize USB1.1 protocol, the mass storage class protocol, the FAT file system, the LZW data compression algorithm, the LCD screen driver program, as well as the research of online programming on DSP and of parallel bootloader on FLASH. The architecture of system is flexible. It can be expanded and maintained easily. The system with which the thesis developed has realized data aquisition, data compression and decompression, a friendly human-machine interface, RS232 serial communication, reading or writing USB disk, and independent implementation of a FLASH based TMS320VC5402 DSP system. The research underlined in this thesis sets up a solid foundation for prototyping the wet gas flowmeter.
In order to improve the management of a gas field, on the basis of digital signal processing technology a new wet gas flow meter is developed and it will substitute the expensive and ponderous metering separator in the production of oil gas. First, the thesis presents a research on the measurement process and the whole structure of the flow metering system, and analyzes the schematic circuit of the main hardware modules. Second, in the part of software, the thesis describes the function of every software modules and draws the flow chart of the program. The emphasis of software is to realize USB1.1 protocol, the mass storage class protocol, the FAT file system, the LZW data compression algorithm, the LCD screen driver program, as well as the research of online programming on DSP and of parallel bootloader on FLASH. The architecture of system is flexible. It can be expanded and maintained easily. The system with which the thesis developed has realized data aquisition, data compression and decompression, a friendly human-machine interface, RS232 serial communication, reading or writing USB disk, and independent implementation of a FLASH based TMS320VC5402 DSP system. The research underlined in this thesis sets up a solid foundation for prototyping the wet gas flowmeter.
引文
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