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电子信息技术,通信技术

油气管线的阀门通常分为开关阀与调节阀，其中开关阀只能进行 阀门的开闭操作，调节阀又叫做气动执行器，它可以控制阀门的开度 大小。此外工业现场环境以及阀门的状态信息还需要对各种传感设备 进行实时监控。用户针对阀门或传感器的控制或查询指令需要通过北 斗短报文或4G/5G 的无线通信方式传递到控制系统。 项目研制的控制系统由一个微型控制单元（MCU）结合RS232、 RS485 通信端口，北斗收发机与4G/5G 通信模块、电磁继电器，电 流转换电路，液晶屏，按键等硬件外设组成，相互协调共同实现了对工业现场阀门及传感器进行远程控制、查询与实时监控的功能。

基于北斗短报文通信的指令收发与控制技术 一个控制系统可以同时控制两路开关阀，一路调节阀和八个传感 器，每个阀门与传感器在一个控制系统下都有唯一的ID 号，而一个 用户又能够同时对工业现场的多个控制系统进行控制与查询操作，针 对北斗短报文自定义字段部分进行统一设计，形成三种功能的报文格 式，包括指令发送报文，返回信息报文和定位信息报文。结合报文中 的“设备卡号”、“阀门号”与“传感器号”字段即可实现了现场控 制系统同多个阀门与传感器设备的协议组网；结合基于北斗短报文的 阀门远程控制系统的多路电磁继电器与电流控制设备，既能够对现场 多路开关阀与调节阀进行精确控制，还能够对现场阀门或传感器的状 态信息进行实时检测或预警，对设备所在地经纬度信息进行查询，实 现了用户对多设备的双向通信。 整个控制系统的指令接收，识别，处理，控制信号的生成，信息 回传等功能均是通过微型控制单元（MCU）的软件部分实现的。阀门 的反馈信号会通过控制系统的IO 口进行检测，形成闭环控制，以防 止指令的失效或是二次执行，增加了控制系统的可靠性。

团队包含1 名副教授和18 名研究生。致力于通过智 能方式实现工业设备的在线监控，关键技术包括智能图像处理和北斗 产业应用。成果应用于电力设备的在线监测、路桥状况的智能检测等 领域。

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