基于UDP的局域网高可靠实时测控系统的研究与实现
发布时间：2021-05-31 17:32
近年来，局域网技术在测控系统领域得到广泛应用。本课题结合某遥测系统地面测控子系统，基于网络通信技术、串口通信技术、可靠性分析技术，对测控软件进行技术研究与实现。课题综合分析了网络化测控系统的研究背景、发展现状与趋势；介绍局域网测控系统的概念、组成、实现特点和面临的问题；在基于系统需求与开发技术基础上，采用模块化的软件设计过程，完成局域网测控系统通信及其控制软件。课题的工作重心主要包括以下几个方面：（1）在C/S通信模式下实现各子系统间多路不同协议数据的融合与转换；（2）为实现测控系统对设备控制的跨平台性，使系统的运行不依赖于特定的硬件设备，本文采用面向对象的软件设计方法利用美国NI公司VISA底层虚拟仪器通信库开发出虚拟设备的上层控制驱动类，并集成在系统软件中，实现了系统与受控设备间的通用接口，优化了控制逻辑，达到跨平台访问和控制硬件的目的。（3）通过对比TCP和UDP协议在局域网测控系统中应用的优缺点，采用FTA可靠性分析方法对实时可靠通信协议进行分析，以分析结果为指导，提出了基于UDP的可靠通信协议（Reliable UDP for Measure&Control Prot...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
局域网测控系统
14图2-2 网络控制系统与信息管理系统的关系图（5）跨平台性基于网络的测控系统往往需要实现平台无关性。网络化的测控特性决定了测控系统体系结构，软硬件接口标准化，兼容性强，达到系统的设计不依赖特定的设备供应商、计算机软硬件技术。比如很多测控系统的开发都采用标准的工业设计标准接口，如通过对一些设备所通用的与总线进行通信的高级应用编程接口如VISA 开发出一些设备通用的上层驱动从而实现跨平台性。2.4 基于局域网的测控系统实现方式 根据上一章节的分析，基于局域网的网络化测控系统主要实现数据传输和设备控制等功能。网络测控系统采用计算机网络作为数据传输通道，最重要的功能是实现控制命令和反馈信息的传送，所以系统需要完成的核心任务便是开发出能实现命令转发与回信接收的网络测控程序。首先我们需要了解网络测控系统的系统体系结构与通信网络的体系结构。
统的实际应用，结合测控系统的一般硬件构成，本节给出局域网测控系统的总体体系结构图，包括软件和硬件部分，如图 2-3 所示。图2-3 局域网测控系统体系结构参考模型 硬件层：硬件层包括计算机硬件、被控设备及网络通信硬件，处于此参考模型的最底层，为上一层提供最基本的硬件保障。 操作系统：提供系统的编程接口、方便进程之间的通信和协调。主要的操作系统有 Windows、Linux、Power PC、VxWorks 等等。为上一层提供开发环境和工作环境。 由于硬件层和操作系统为整个网络化的测控系统提供了开发和运行平台，二者可以统称为网络测控系统的平台层。 中间层：也可叫做软件层，是整个局域网测控系统的核心层。主要提供数据处理接口、制定网络通信协议、数据共享等。本论文主要在中间层即系统软件展开研究。 应用服务层：为工程人员提供用户接口，即人机交互界面。比如设备参数、网络参数设置，采集数据、设备状态显示等。2.4.2 计算机网络体系结构与协议2.4.2.1 网络协议在计算机网络中要做到正确的数据传输，就必须遵守一些事先?
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于TCP的集散式环境参数测量系统的设计与实现[J]. 白婷,赵建伟,黄定卫,李楠,张莹. 计算机测量与控制. 2010(06)
[2]电信级以太网应用现状与发展趋势[J]. 李煜. 通信世界. 2009(02)
[3]大型通信台站信息系统软件测试问题的探讨[J]. 乐鑫喜. 舰船科学技术. 2008(S1)
[4]可靠性工程师资格考试辅导教材之五——软件测试设计方法与策略[J]. 周新蕾,林佳,杨洁. 质量与可靠性. 2008(03)
[5]以太网分布式测试系统中实时传输技术研究[J]. 陈卫,翟正军,王季. 计算机测量与控制. 2008(02)
[6]以太网分布式数据采集同步和实时传输研究[J]. 游雪峰,文玉梅,李平. 仪器仪表学报. 2006(04)
[7]分布式测控系统构建技术研究[J]. 易勇,高唯一,吴波,古天祥. 仪器仪表学报. 2005(S1)
[8]分布式测控系统概念剖析[J]. 易勇,赵卫东,吴波,古天祥. 仪器仪表学报. 2005(S1)
[9]舰船综合平台管理系统网络通信与集成技术研究[J]. 吴向军. 舰船电子工程. 2005(05)
[10]网络化智能测控技术分析与展望[J]. 罗杰,段建民,陈建新. 微计算机信息. 2005(12)
博士论文
[1]网络化控制系统容错控制研究[D]. 霍志红.华中科技大学 2006
硕士论文
[1]远程智能数据采集系统研究[D]. 王虓.北方工业大学 2010
[2]基于网络的分布式测控系统研究[D]. 侯强.西北工业大学 2005
本文编号：3208668
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
局域网测控系统
14图2-2 网络控制系统与信息管理系统的关系图（5）跨平台性基于网络的测控系统往往需要实现平台无关性。网络化的测控特性决定了测控系统体系结构，软硬件接口标准化，兼容性强，达到系统的设计不依赖特定的设备供应商、计算机软硬件技术。比如很多测控系统的开发都采用标准的工业设计标准接口，如通过对一些设备所通用的与总线进行通信的高级应用编程接口如VISA 开发出一些设备通用的上层驱动从而实现跨平台性。2.4 基于局域网的测控系统实现方式 根据上一章节的分析，基于局域网的网络化测控系统主要实现数据传输和设备控制等功能。网络测控系统采用计算机网络作为数据传输通道，最重要的功能是实现控制命令和反馈信息的传送，所以系统需要完成的核心任务便是开发出能实现命令转发与回信接收的网络测控程序。首先我们需要了解网络测控系统的系统体系结构与通信网络的体系结构。
统的实际应用，结合测控系统的一般硬件构成，本节给出局域网测控系统的总体体系结构图，包括软件和硬件部分，如图 2-3 所示。图2-3 局域网测控系统体系结构参考模型 硬件层：硬件层包括计算机硬件、被控设备及网络通信硬件，处于此参考模型的最底层，为上一层提供最基本的硬件保障。 操作系统：提供系统的编程接口、方便进程之间的通信和协调。主要的操作系统有 Windows、Linux、Power PC、VxWorks 等等。为上一层提供开发环境和工作环境。 由于硬件层和操作系统为整个网络化的测控系统提供了开发和运行平台，二者可以统称为网络测控系统的平台层。 中间层：也可叫做软件层，是整个局域网测控系统的核心层。主要提供数据处理接口、制定网络通信协议、数据共享等。本论文主要在中间层即系统软件展开研究。 应用服务层：为工程人员提供用户接口，即人机交互界面。比如设备参数、网络参数设置，采集数据、设备状态显示等。2.4.2 计算机网络体系结构与协议2.4.2.1 网络协议在计算机网络中要做到正确的数据传输，就必须遵守一些事先?
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于TCP的集散式环境参数测量系统的设计与实现[J]. 白婷,赵建伟,黄定卫,李楠,张莹. 计算机测量与控制. 2010(06)
[2]电信级以太网应用现状与发展趋势[J]. 李煜. 通信世界. 2009(02)
[3]大型通信台站信息系统软件测试问题的探讨[J]. 乐鑫喜. 舰船科学技术. 2008(S1)
[4]可靠性工程师资格考试辅导教材之五——软件测试设计方法与策略[J]. 周新蕾,林佳,杨洁. 质量与可靠性. 2008(03)
[5]以太网分布式测试系统中实时传输技术研究[J]. 陈卫,翟正军,王季. 计算机测量与控制. 2008(02)
[6]以太网分布式数据采集同步和实时传输研究[J]. 游雪峰,文玉梅,李平. 仪器仪表学报. 2006(04)
[7]分布式测控系统构建技术研究[J]. 易勇,高唯一,吴波,古天祥. 仪器仪表学报. 2005(S1)
[8]分布式测控系统概念剖析[J]. 易勇,赵卫东,吴波,古天祥. 仪器仪表学报. 2005(S1)
[9]舰船综合平台管理系统网络通信与集成技术研究[J]. 吴向军. 舰船电子工程. 2005(05)
[10]网络化智能测控技术分析与展望[J]. 罗杰,段建民,陈建新. 微计算机信息. 2005(12)
博士论文
[1]网络化控制系统容错控制研究[D]. 霍志红.华中科技大学 2006
硕士论文
[1]远程智能数据采集系统研究[D]. 王虓.北方工业大学 2010
[2]基于网络的分布式测控系统研究[D]. 侯强.西北工业大学 2005
本文编号：3208668
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