基于GPRS的船舶主机远程监测技术研究

发布时间：2017-03-29 18:11

  本文关键词：基于GPRS的船舶主机远程监测技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：远洋船舶运输公司的基于卫星通信技术的船舶管理信息系统已经比较成熟，但是船舶运输公司对航行于长江、沿海等处的小吨位船舶的管理还不是很完善，考虑到经济等因素，在内河船舶上不可能配备完善的基于卫星的通信系统。在参照了Kongsberg的DataChief C20(DCC20)机舱监测、报警系统拓扑结构，并仔细研究了多种无线通信技术后，我们提出了一种基于GPRS—Internet通信方式的相对廉价的监测系统结构。依据此拓扑结构，我们还搭建了以内河船舶主机各缸排气温度作为监测对象的船岸监测系统。 在设计不同监测系统的过程中，我们发现不同系统的搭建都是基于一个通用模块，在仔细研究了嵌入式技术、基于TCP/IP的数据通信技术后，我们提出了监测系统核心模块DTU的设计方案，，并在硬件、软件上实现了基本功能。 本论文在结构上可以被分为三部分： 第一部分包含第一章、第二章，主要讲述了船舶自动化领域中的机舱监测系统的发展与现状、现场总线技术在船舶自动化系统中的应用、船舶集成平台管理系统(IPMS)在船队管理中的重要性。DCC20系统的介绍更加充分在系统级别体现了三网合一、船舶信息化等概念。 第二部分包含第三章、第四章，主要在第一部分的基础上讲述了基于GPRS的内河船舶主机监测系统的优点及组网方式、GPRS终端的硬件设计方案、监测系统服务器软件的设计方案。在上海海事大学主机实验室的4135柴油机上进行的基于无线通信的监测系统实验更加验证了方案的可行性。 第三部分包含第五章、第六章和第七章，在总结了第一、二部分后，提出了监测系统核心模块DTU的设计方案和关键技术、并阐述了DTU模块的硬件和软件实现方案。关键技术包含嵌入式操作系统μC/OS—Ⅱ技术、TCP/IP技术、HTTP技术等。最终我们实现了DTU模块的基本功能：短消息报警功能、嵌入式动态Web Server功能和无线TCP数据通信功能，并完成了相应的实验。 对基于GPRS无线通信的监测系统和监测系统核心模块DTU的系统结构、硬件设计、软件设计的研究对搭建自主研发的IPMS系统将有一定的借鉴意义。 船舶自动化的发展方向是系统高度集成化、综合信息化、船基和岸基的高度融合化，最终实现整个船舶信息链、物流链和资金链的高度畅通，而IPMS系统在其中起着举足轻重的作用。
【关键词】：主机监测系统 现场总线技术 GPRS SOCKET 数据库技术 嵌入式技术 μC/OS-II 动态WEB SERVER
【学位授予单位】：上海海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：U675.75
【目录】：

• 第一章 绪论9-13
• 1.1 船舶机舱监测系统的发展与现状9-11
• 1.2 基于GPRS—Internet的船舶主机监测系统11
• 1.3 课题的选题背景和研究内容11-12
• 1.4 选题的意义12-13
• 第二章 基于CAN现场总线的船舶主机监测系统13-21
• 2.1 现场总线和现场总线控制系统简介13-14
• 2.2 船用现场总线控制系统的优点14-15
• 2.3 基于CAN现场总线的船舶机舱监测、报警系统及其主机监测子系统15-19
• 2.3.1 船岸一体化信息平台16
• 2.3.2 基于CAN总线的机舱监测、报警系统的结构16-18
• 2.3.3 船载机舱监测系统结构功能原理18-19
• 2.4 基于GPRS的船舶主机监测系统19-21
• 第三章 基于GPRS的船舶主机监测系统21-35
• 3.1 几种无线通信方式的比较21-24
• 3.1.1 GSM短消息方式21-22
• 3.1.2 GPRS数据传输方式22-24
• 3.1.3 CDMA系统24
• 3.2 GPRS系统简介24-27
• 3.2.1 构成GPRS系统的方法24-25
• 3.2.2 GPRS的体系结构25-26
• 3.2.3 GPRS的MS(Mobile Station)类型26
• 3.2.4 GPRS承载的业务26-27
• 3.2.5 GPRS网络的性能27
• 3.3 基于GPRS的内河船舶主机监测系统27-30
• 3.3.1 基于GPRS无线通信的组网方式28
• 3.3.2 内河船舶主机监测系统的基本组成28-30
• 3.3.3 内河船舶主机监测系统的工作原理30
• 3.4 GPRS无线通讯模块的实现方案30-35
• 3.4.1 BENQ M22模块原理30-32
• 3.4.2 BENQ M22模块外围原理图32-35
• 第四章 岸基监控中心服务器软件设计35-52
• 4.1 VB6.0简介35
• 4.2 软件总体设计35-37
• 4.3 通信模块的设计37-41
• 4.3.1 Windows Socket简介37-38
• 4.3.2 客户机／服务器模式38-39
• 4.3.3 通信模块的基本结构39-41
• 4.4 数据库管理模块设计41-46
• 4.4.1 VB6.0数据库访问技术简介41-43
• 4.4.2 动态创建数据库及数据表43-44
• 4.4.3 数据库模块与通信模块的数据交换技术44-46
• 4.5 其他相关模块介绍46-49
• 4.6 系统调试49-52
• 第五章 嵌入式微控制器的开发方案52-66
• 5.1 嵌入式系统概述52-54
• 5.1.1 嵌入式系统的定义53
• 5.1.2 嵌入式系统的特点53-54
• 5.1.3 嵌入式系统的应用54
• 5.2 嵌入式实时操作系统54-57
• 5.2.1 嵌入式实时操作系统的类别55
• 5.2.2 嵌入式实时操作系统μC／OS—II介绍55-57
• 5.3 TCP／IP通信协议模型57-62
• 5.3.1 TCP／IP协议的层次结构57-60
• 5.3.2 TCP／IP协议在模块中的应用60-62
• 5.4 LPC2294芯片及编译器的选择62-66
• 5.4.1 LPC2294芯片简介62-63
• 5.4.2 编译器的选择63-66
• 第六章 嵌入式微控制器的硬件实现66-74
• 6.1 系统硬件结构图66
• 6.2 主处理器周边电路设计66-69
• 6.2.1 电源电路66-68
• 6.2.2 复位电路68
• 6.2.3 系统时钟电路68-69
• 6.2.4 JTAG接口电路69
• 6.3 存储器电路69-71
• 6.4 接口电路71-73
• 6.4.1 以太网接口电路71-72
• 6.4.2 串口及Modem接口电路72-73
• 6.5 温度测量电路73-74
• 第七章 嵌入式微控制器的软件实现74-97
• 7.1 短消息功能的实现74-84
• 7.1.1 短消息概述74
• 7.1.2 短消息模式74-75
• 7.1.3 短消息通信测试75-76
• 7.1.4 μC／OS—Ⅱ下短消息软件设计76-84
• 7.2 嵌入式Web Server的实现84-94
• 7.2.1 嵌入式TCP／IP栈的实现84-87
• 7.2.2 嵌入式Web Server的整体设计87-88
• 7.2.3 嵌入式Web Server的建立88-92
• 7.2.4 嵌入式Web Server的运行实验92-94
• 7.3 无线TOP数据传输的实现94-97
• 总结与展望97-98
• 致谢98-99
• 参考文献99-102

【引证文献】

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 常勇;胡以怀;张学强;;船用柴油机远程无线监测系统[A];第十五届全国大功率柴油机学术会议论文集[C];2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 朱周春;基于ARM平台及短消息的多点温度监测系统设计[D];西南大学;2008年

2 陶秀;船舶燃油消耗状况实时远程监测系统的设计[D];武汉理工大学;2008年

3 林瑞标;船务管理系统研究与实现[D];复旦大学;2008年

4 冯伟杰;基于GPRS的沥青洒布车远程监控系统[D];长安大学;2007年

5 许艳梅;基于3G技术的船舶远程监控系统的研究与设计[D];大连海事大学;2013年

  本文关键词：基于GPRS的船舶主机远程监测技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：275087