摘 要

近年来，空气污染已经成为了当代环境问题的核心，而目前SCR技术被视为一种公认的能够达到Tier Ⅲ排放标准的技术手段，已经引起了全世界的广泛注意。船舶作为一种废气排放的主要成分中含有氮氧化物（NOx）的大型交通工具，已经成为SCR技术的主要应用对象。同时由于船舶数量庞大且拥有较大的活动区域，使得实现对船舶的氮氧化物（NOx）排放的实时监测成为一大技术难题，为此本文提出了船用SCR系统远程测控单元的上位软件设计，为完成此设计，本文需要完成以下任务：

1. 查阅相关资料，了解设计内容，并制定设计过程计划表，针对船用SCR系统远程测控单元的技术难点制定相应的阶段目标。
2. 参考一般远程测控系统，分析其所具有的共同点，结合船舶SCR系统的相关参数，分析船用SCR系统远程测控单元的功能需求。
3. 使用VC 6.0开发工具完成远程测控单元的上位软件设计，并针对通讯单元模块、计算单元模块以及监测界面进行设计介绍；
4. 使用负载压力测试软件，对本文设计软件进行性能测试，针对出现的问题提出优化方案设计。
5. 最后将设计完成的上位软件部分与下位控制器部分进行联合调试，测试上位软件部分功能是否运转正常。

关键词：Tier Ⅲ排放标准，SCR技术，远程测控系统，氮氧化物（NOx）

Abstract

In recent years, air pollution has become the core of contemporary problems, and SCR technology is now recognized as a means to achieve Tier Ⅲ emission standards of technical means has aroused widespread attention in the world.The ship, as a major vehicle with a major emission component of nitrogen oxides (NOx), is the main application of SCR technology. At the same time, because the ship has a large active area, making the ship's nitrogen oxide (NOx) emissions of real-time detection has become a major technical problems, this paper proposed a marine SCR system remote monitoring and control of the host software design, to complete this design You need to complete the following tasks:

(1) Access to relevant information, understand the design content, and develop a design process schedule for the marine SCR system remote monitoring and control unit technical issues to develop the corresponding stage objectives.

(2) According to the common remote monitoring and control system, the common points of the remote control system are analyzed, and the functional requirements of the remote monitoring and control unit of the marine SCR system are analyzed according to the relevant parameters of the ship SCR system.

(3) The use of VC 6.0 development tools to complete the remote monitoring and control unit of the host software design, and for the communication unit module, the calculation unit module and the monitoring interface design introduced;

(4) The use of load pressure test software, the design of the software for performance testing, for the emergence of the proposed optimization program design.

(5) Finally, the design of the host software and the lower part of the joint part of the joint debugging, testing the host software part of the function is running properly.

Key words: Tier III emission standards, SCR technology, Remote monitoring and control system, nitrogen oxides (NOx).

目录

第1章 绪论 3

1.1 目的与意义 3

1.2 国内外研究现状 3

1.2.1SCR技术 3

1.2.2远程测控技术 5

1.3 基本内容与目标 6

1.3.1 基本内容 6

1.3.2 研究目标 6

1.3.3技术路线 7

1.4本章小结 8

第2章 远程测控系统功能分析 9

2.1一般远程测控系统案例分析 9

2.1.1 高速路照明远程测控系统 10

2.1.2 河流无线测控系统 11

2.1.3远程测控系统通用功能分析 11

2.2船用 SCR 系统远程测控功能需求 12

2.3 本章小结 12

第3章 系统软件设计 13

3.1 集成开发环境Visual C 6.0 13

3.2 系统通讯协议设计 14

3.3远程测控单元上位软件设计 19

3.3.1程序设计流程图 20

3.3.2 通讯单元程序 21

3.3.3 计算单元程序 22

3.3.4 界面设计 24

3.4 本章小结 25

第4章 软件并发问题优化 26

4.1 负载压力测试软件介绍 26

4.2并发问题 27

4.3优化设计 28

4.3.1IOCP通讯模型 28

4.3.2数据库优化 30

4.4本章小结 31

第5章 实验验证 32

5.1实验目的 32

5.2实验对象 32

5.3联合调试 32

5.3.1 实验内容 32

5.3.2 试验方法与合格依据 32

5.5 本章小结 35

第6章 结论与展望 36

6.1 结论 36

6.2 展望 36

参考文献 37

致 谢 39

第1章 绪论

1.1 目的与意义

随着现代社会的迅猛发展，国内对柴油发动机的尾气排放限值的相关法律法规已经十分的苛刻，而仅仅通过提升柴油机性能以达到减排效果的方法已经无法符合现在的相关规定，所以需要采取额外的措施来处理尾气。选用优化燃烧 选择性催化还原(SCR)技术被认为是一种综合效果最好的方法，这种方式不但可以在原本的燃料油消耗量基础上再节约6%左右的油耗，而且还对柴油的含硫量无特殊要求。经过相关实验可以分析得出，SCR技术与我国船舶行业现状相适应，首先我国船用燃油的品质很差，其次该技术可以成功的实现燃料的节约。

从2016年1月1日起，为了控制船舶污染，国际海事组织（IMO）做出相关规定：在全世界内实行三阶段（Tier Ⅲ）排放限值。随着IMO的三阶段（Tier III）相关法规在全球范围内的实施，中国船舶行业对于船用SCR系统的需求将直线上升。随之，如何能够实现对船舶氮氧化物（NOx）的实时监测，做到对航行中船舶的有害气体排放的监管，将成为一个关键性问题。 因此，船用SCR系统远程测控单元上位软件的开发与设计具有重要的市场价值和深远的意义。