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传统的天然气检测仪不仅辅助设备多、工艺复杂、影响因素多,而且每次只能针对单种气体浓度进行检测。基于差分吸收光谱技术的天然气检测仪是针对天然气开发研制的一种能同时反演几种待测气体浓度的小型快速录井设备。监控软件是天然气检测仪的重要组成部分,监控软件的设计好坏直接影响着天然气检测仪各项功能的实现。
本文在对差分吸收光谱技术及天然气录井需求进行详细研究的基础上,制定了监控软件的总体设计方案,实现了基于差分吸收光谱技术的待测气体浓度反演算法程序设计、天然气检测仪通信模块、联机软件和脱机软件的设计,完成了天然气检测仪监控软件的开发。具体工作如下:
(1)在深入研究了差分吸收光谱技术的基础上,研究了差分面积拟合算法;根据Savitzky-Golay滤波方法和差分面积拟合算法完成了本课题的浓度反演算法程序设计。
(2)根据天然气录井功能需求,参考已有的天然气检测仪监控软件设计方案,完成了监控软件通信模块、联机软件和脱机软件的设计,开发了一套适合本项目要求的监控软件。在系统实现过程中,应用多种创新设计,使监控软件性能大大提升,测试速度和精度得到提高。
(3)利用EVC将监控软件下载到ARM平台上进行仿真运行,成功将天然气检测仪监控软件、ARM手持设备和WinCE操作系统相结合,为以后实现天然气检测仪的手持便携化打下了基础。
本监控软件根据差分吸收光谱技术、差分面积拟合算法和Savitzky-Golay数字滤波技术设计出的浓度反演算法可同时反演四种气体的浓度,省去了对光谱漂移、拉伸和压缩等处理,计算量小,同时减小了残差,具有速度快、效率高和精度高等优点。
本文在对差分吸收光谱技术及天然气录井需求进行详细研究的基础上,制定了监控软件的总体设计方案,实现了基于差分吸收光谱技术的待测气体浓度反演算法程序设计、天然气检测仪通信模块、联机软件和脱机软件的设计,完成了天然气检测仪监控软件的开发。具体工作如下:
(1)在深入研究了差分吸收光谱技术的基础上,研究了差分面积拟合算法;根据Savitzky-Golay滤波方法和差分面积拟合算法完成了本课题的浓度反演算法程序设计。
(2)根据天然气录井功能需求,参考已有的天然气检测仪监控软件设计方案,完成了监控软件通信模块、联机软件和脱机软件的设计,开发了一套适合本项目要求的监控软件。在系统实现过程中,应用多种创新设计,使监控软件性能大大提升,测试速度和精度得到提高。
(3)利用EVC将监控软件下载到ARM平台上进行仿真运行,成功将天然气检测仪监控软件、ARM手持设备和WinCE操作系统相结合,为以后实现天然气检测仪的手持便携化打下了基础。
本监控软件根据差分吸收光谱技术、差分面积拟合算法和Savitzky-Golay数字滤波技术设计出的浓度反演算法可同时反演四种气体的浓度,省去了对光谱漂移、拉伸和压缩等处理,计算量小,同时减小了残差,具有速度快、效率高和精度高等优点。