通用型远程在线状态监测终端的设计

发布时间：2017-09-30 18:03

  本文关键词：通用型远程在线状态监测终端的设计

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【摘要】：随着现代化工业规模的扩大,复杂度的提高,对关键设备可靠性、安全性的要求也不断提高,因此远程在线状态监测系统得到日益重视。由于目前传感器的输出信号和通信协议没有形成统一的标准,传统的远程在线状态监测终端需要针对监测对象,根据所选的传感器,在硬件和软件方面进行定制,这样就导致其扩展性、通用性不强。针对以上问题,本论文设计出一种通用型远程在线状态监测终端。该终端在硬件上提供多种标准传感器接口,以适配各种常用类型的传感器,同时提供以太网和GPRS两种网络通信方式,以满足不同现场对网络通信的需求；在软件上,通过配置文件的方式,以实现传感器通信、采集控制和数据处理等功能的定制。因此,一旦使用的传感器发生更换,该终端只需对配置文件进行修改,而无需重新对硬件和软件进行设计,大大提高了灵活性,降低了开发难度和维护成本。针对通用型远程在线状态监测终端的测试结果表明,在实验条件下,监测终端数据传输正确率为100%,数据上传时间控制在1s以内。使用该终端搭建了一套适用于通信铁塔的状态监测系统,各项功能工作正常且稳定可靠,可以满足远程在线状态监测的需求,同时体现了终端的通用性。
【关键词】：状态监测 无线通信 嵌入式系统 通用性
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP274
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-14
• 1.1 课题背景10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 状态监测总体体系结构11
• 1.2.2 国外研究发展现状11-12
• 1.2.3 国内研究发展现状12-13
• 1.3 课题研究内容13-14
• 2 系统总体架构14-22
• 2.1 系统组成14
• 2.2 监测终端通用性目标14-16
• 2.2.1 硬件通用性目标14-15
• 2.2.2 软件通用性目标15-16
• 2.3 监测终端硬件结构16-17
• 2.4 监测终端操作系统17-18
• 2.5 终端监测软件结构18-21
• 2.6 本章小结21-22
• 3 终端硬件设计22-33
• 3.1 处理器模块22-25
• 3.2 电源模块25-27
• 3.3 传感器接口27-30
• 3.3.1 RS232与RS485接口27-28
• 3.3.2 4-20 mA电流信号接口28-29
• 3.3.3 电压信号接口29-30
• 3.3.4 通用I/O接口30
• 3.4 网络通信模块30-32
• 3.4.1 以太网模块30-31
• 3.4.2 GPRS模块31-32
• 3.5 本章小结32-33
• 4 配置文件设计33-39
• 4.1 配置文件格式33-34
• 4.2 字段设计34-36
• 4.3 配置文件的使用36-37
• 4.4 本章小结37-39
• 5 监测终端软件设计39-55
• 5.1 软件运行整体流程39
• 5.2 配置解析模块39-43
• 5.2.1 传感器类设计40-41
• 5.2.2 解析过程具体实现41-43
• 5.3 数据采集模块43-45
• 5.3.1 事件44-45
• 5.3.2 监听器45
• 5.4 数据处理模块45-47
• 5.5 数据存储模块47-48
• 5.6 网络通信模块48-53
• 5.6.1 通信协议格式49-51
• 5.6.2 通信重发策略51
• 5.6.3 网络通信具体实现51-53
• 5.7 软件及配置更新模块53
• 5.8 本章小结53-55
• 6 系统测试55-62
• 6.1 测试环境55-56
• 6.2 测试方案56-59
• 6.3 测试结果59-61
• 6.3.1 功能测试结果59
• 6.3.2 性能测试结果59-60
• 6.3.3 整体运行测试结果60-61
• 6.4 本章小结61-62
• 7 总结与展望62-64
• 7.1 总结62
• 7.2 展望62-64
• 参考文献64-68
• 附件68-70
• 作者简介70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 袁浩浩;张联盟;;一种新的斜面倾角和倾角方位的测量方法[J];自动化仪表;2013年10期

2 刘媛媛;朱路;黄德昌;;基于GPRS与无线传感器网络的农田环境监测系统设计[J];农机化研究;2013年07期

3 邓小蕾;李民赞;武佳;车艳双;郑立华;;集成GPRS、GPS、ZigBee的土壤水分移动监测系统[J];农业工程学报;2012年09期

4 杨柳;毛志怀;蒋志杰;任志军;;基于无线传输的粮仓温湿度远程监测系统[J];农业工程学报;2012年04期

5 李庆华;;浅析机械设备故障检测技术的提升[J];装备制造;2009年04期

6 李强;;电力设备状态监测和故障诊断技术发展趋势[J];电力信息化;2009年02期

7 秦春燕;姚竹亭;;嵌入式系统软件测试的研究[J];机械管理开发;2008年03期

8 姜毅;王兆青;曹丽;;基于HTTP的实时信息传输方法[J];计算机工程与设计;2008年10期

9 刘家红;吴泉源;;一个基于事件驱动的面向服务计算平台[J];计算机学报;2008年04期

10 张同光;李秀芹;朱家义;杨延玉;;Linux 2.6内核分析——对进程调度机制的分析[J];长春工业大学学报(自然科学版);2006年04期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 刘继伟;基于大数据的多尺度状态监测方法及应用[D];华北电力大学;2013年

2 周津慧;重大设备状态检测与寿命预测方法研究[D];西安电子科技大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 高静;JSON序列化机制与传输效率研究[D];山东师范大学;2011年

2 高嵩;基于HTTP协议的嵌入式远程监控系统的研究[D];北京工业大学;2009年

3 田磊;基于ARM的嵌入式Linux操作系统的移植[D];西安电子科技大学;2009年

4 李红;基于B/S模式的机组远程振动监测与故障诊断系统研究[D];华北电力大学（北京）;2006年

5 王小娟;分布式状态监测系统的研制[D];东南大学;2005年

6 李公法;基于Internet的轧机在线监测与故障诊断系统[D];武汉科技大学;2004年

7 王晨宝;基于CAN总线的设备状态监测系统的研究[D];华北电力大学（河北）;2003年

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本文编号：949599