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基于无线通信技术的远程监控系统的设计

作者：谷亚宁 Publish: 2007-7-11 Hits:-

【中文题名】

基于无线通信技术的远程监控系统的设计

【英文题名】

Design of Remote Surveillance System Based on Mobile Communication Techniques

【学科专业】

控制理论与工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-7-11

【中关键词】

无线远程监控系统,监控终端,CDMA,GPRA,嵌入式系统,实时数据库

【英关键词】

remote monitoring system,surveillance terminal,CDMA,GPRS,real-time database,embeded system,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>监视、报警、故障诊断系统>

【论文摘要】

近年来，移动通信技术取得了长足的发展，CDMA、GPRS通信技术具有可移动性、实时在线、按流量计费、通信速度快、网络覆盖范围广等诸多优点，得到广泛应用。该论文将流行的移动通信技术引入到远程监控系统的研究中，并且结合嵌入式系统应用技术和实时数据库技术，开发了基于GPRS、CDMA通信平台的无线远程监控系统；解决了传统的监控系统在地域偏远、控制点分散、散布范围广的情况下实现远程监控面临的经济成本和技术上的难题；实现了工业监控的立体化、网络化和数字化。论文对传统监控系统的发展历程进行了分析，讨论了通信平台对于远程监控系统的重要性。并且作为理论铺垫，文中系统地介绍了GPRS和CDMA移动通信网络的关键技术和特点。进而结合移动通信业务以及远程监控系统的设计要求和特性，提出了完善的基于移动平台的无线远程监控系统的设计方案，简述了上位机无线OPC服务器和实时数据库系统的结构及实现过程。做为重点，本文从提高系统稳定性，增强抗干扰能力的角度入手，详细描述了现场监控终端硬件系统和软件系统的设计过程。并且在μC／OS-Ⅱ实时操作系统上实现了工业数据采集，存储，查询和上传等功能。经过联调与测试，证明系统...

【论文题纲】

摘要	4-5
ABSTRACT	5-8
第一章绪论	8-20
1.1 引言	8
1.2 远程监控系统的概述	8-11
1.2.1 远程监控系统的功能	8-9
1.2.2 远程监控系统的发展	9-11
1.3 移动通信技术概述	11-19
1.3.1 CDMA网络	11-14
1.3.2 GPRS网络	14-17
1.3.3 TCP/IP协议	17-19
1.4 主要研究工作及章节安排	19-20
第二章无线远程监控系统的设计方案	20-29
2.1 引言	20
2.2 设计方案概述	20-22
2.3 上位机系统设计	22-28
2.3.1 OPC服务器	24
2.3.2 ESP-iSYS实时数据库	24-25
2.3.3 OPC服务器与实时数据库的连接	25-27
2.3.4 实时数据库系统与WEB人机交互界面的接口	27-28
2.4 小结	28-29
第三章远程监控终端系统的硬件设计	29-63
3.1 引言	29-30
3.2 中央处理器单元	30-35
3.2.1 处理器芯片选型	31-32
3.2.2 处理器单元硬件结构	32-35
3.3 实时时钟	35-36
3.3.1 DS1307的特点	35
3.3.2 DS1307与处理器的通信	35-36
3.4 数据存储器	36-41
3.4.1 存储芯片的选择	36-37
3.4.2 K9K4G08U0M的特点	37-38
3.4.3 K9K4G08U0M与处理器的连接	38-39
3.4.4 K9K4G08U0M的操作方式	39-41
3.5 DI/DO通道	41-44
3.5.1 DI通道的设汁	42-43
3.5.2 DO通道的设汁	43-44
3.6 AI数据采集通道	44-54
3.6.1 AI通道的设计方案	45-46
3.6.2 ADS1212简介	46-47
3.6.3 ADS1212的应用模式	47-50
3.6.4 AI通道的抗干扰设计	50-54
3.7 通信接口	54-56
3.7.1 RS232	54-55
3.7.2 RS485	55-56
3.8 无线通讯模块	56-59
3.8.1 DTU的内部结构与连接方式	57-58
3.8.2 DTU的配置与工作模式	58-59
3.9 电源部分	59-60
3.10 印刷板电路抗干扰设计	60-61
3.11 硬件调试中遇到的问题	61-62
3.12 小结	62-63
第四章远程监控终端系统的软件设计	63-90
4.1 引言	63-65
4.2 软件开发编译环境	65-66
4.3 μC/OS-Ⅱ实时操作系统	66-72
4.3.1 μC/OS-Ⅱ系统移植的可行性	66-67
4.3.2 μC/OS-Ⅱ系统的移植工作	67-71
4.3.3 基于μC/OS-Ⅱ系统的软件流程	71-72
4.4 模拟量数据采集处理任务	72-77
4.4.1 任务运行流程	73-76
4.4.2 数据处理	76-77
4.5 数字量数据采集和输出任务	77-78
4.6 历史数据存储和查询任务	78-83
4.6.1 历史数据的存储	79-82
4.6.2 历史数据的查询	82-83
4.7 串口指令接收任务	83-88
4.7.1 任务运行流程	83-84
4.7.2 ModBus协议的特点	84-86
4.7.3 ModBus协议的实现	86-88
4.8 软件调试中遇到的问题	88-89
4.9 小结	89-90
第五章测试与分析	90-95
5.1 系统测试平台	90-91
5.2 移动通信平台性能测试	91
5.3 实时操作系统基本特性测试	91-92
5.4 监控终端功能测试	92-94
5.5 小结	94-95
第六章总结与展望	95-97
参考文献	97-100
附录1	100-101
附录2	101-102
致谢	102-103
作者在攻读硕士学位期间完成的论文	103-104
作者简介	104

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.383661



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