本课题是湖北省科技攻关项目智能爆破与信息防护系统的子课题,研究出智能管线防腐数据采集与监控节点是该项目的关键之一。 本文在分析国内外智能监控技术的基础上,综合应用了微控制器,计算机技术和现场总线技术;开发了集信号转换、数据采集、智能控制、远程通讯于一体的基于CAN总线的防腐电源智能监控节点。为满足防腐电源系统远程通讯需要,增强系统开放性、可靠性和数据通讯功能,首次将CAN总线技术应用到防腐电源监控系统中,对提高我国防腐工程监控水平具有积极意义和重要的应用价值。 本文首先介绍了防腐工程的重要性,综述了其技术发展动向和应用现状,介绍了防腐电源产生的原因、特点、发展趋势和作用。根据实际需要,论证开发基于CAN总线的智能防腐电源监控节点的必要性和意义。其次介绍了整个项目的理论基础,包括阴极保护技术的基本原理和防腐电源的设计方案,以及CAN总线技术基础,并结合具体运用,分析其功能特点。然后根据系统设计任务,设计原则以及总体设计方案重点介绍了小信号调理电路,模数转换电路、可变增益放大电路,CAN总线接口电路以及系统抗干扰电路等硬件功能模块的设计。并且对各个模块进行详细的分析,给出设计要点,设计思路和具体的硬件电路图。最后紧紧围绕功能需要和硬件设计方案,建立本项目软件开发体系,开发出基于单片机系统软件结构的软件模块,包括数据采集,远程通讯,软件滤波和系统监控等功能模块,给出软件流程图和部分源程序,从而完成整个系统的整体设计。并根据系统要求进行功能分析和系统测试,以及在分析整个系统的运行效果后,提出防腐电源监控系统的发展前景。 本文是围绕设计管线防腐电源的运行系统,对智能管线防腐数据采集与监控节点的研制进行了深入分析和研究,完成了系统软硬件设计工作。实验证明,系统具有相当的精确性和可靠性,实现了系统设计要求。防腐电源智能监控系统满足防腐工程的无人化管理的需要,为防腐工程的远程监控提供了较好的解决方案。