面向工程现场信息的采集装置设计及应用系统开发

论文摘要

工程现场信息繁多,根据不同行业工程情况的不同,信息种类也不尽相同,结合生产制造与工程项目管理的需要,在工程现场实时监控和采集的数据和信息也很多。此类信息为工程项目管理和生产制造提供了工程现场实时的运行状态监控、生产执行进度控制、产品质量状况统计的分析依据;为工程项目的综合管理提供人员、设备、甚至是综合环境资料等数据分析依据。从而实现对于工程现场生产的高效率推进与工程项目的有效管理。鉴于各行业工程发展的不同情况,目前面对工程现场信息的采集装置也呈现了依据行业划分而开发专用装置与系统的现状特点,而且不同行业发展的速度与层次也参差不齐。因此,面向工程现场信息的采集装置及应用系统的开发就成为推进工程现场高效生产与有效管理的一个重要前提。本文以建筑制造工程项目管理现场信息采集装置及应用系统的开发为研究主线,对信息采集装置软硬件设计中的关键技术进行了研究。本文首先阐述工程现场信息采集在建筑制造和工程项目管理上的重要性,分析了工程现场信息、信息采集和采集装置开发设计所呈现出的特点以及目前工程现场信息采集装置设计开发中存在的问题,提出了面向工程现场信息采集装置软硬件系统开发设计整体方案,通过嵌入式Windows CE平台的相关硬件驱动开发和应用软件设计建立工程现场信息采集和数据处理的软硬件模型。然后,重点围绕该模型所涉及到的关键接口驱动程序开发技术,从构架、功能和原理等方面进行了详细研究;对应用软件系统功能模块进行构建,并对各自在实现中需要解决的技术问题进行了分析。最后,在面向工程现场信息采集装置结构虚拟装配设计、应用系统的开发和关键技术研究的基础上,实现了基于MIPS架构的嵌入式信息采集终端装置和工程现场信息采集管理软件的功能,从而为工程现场制造和企业计划、管理决策分析提供了信息采集平台,在工程现场实现了数据信息的采集与分析,并给出了应用案例。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 课题研究现状及分析
• 1.2.1 工程现场信息采集装置国内外研究现状
• 1.2.2 嵌入式操作系统国内外研究现状
• 1.2.3 采集装置结构虚拟设计装配技术国内外研究现状
• 1.2.4 工程现场信息采集管理系统国内外研究现状
• 1.2.5 国内外研究现状分析总结
• 1.3 论文的研究意义
• 1.4 本论文研究的课题来源
• 1.5 论文研究的主要内容
• 1.6 本章小结
• 2 工程现场信息采集装置与应用系统总体设计
• 2.1 工程现场信息采集装置及应用系统功能需求描述
• 2.2 工程现场信息采集装置及应用系统设计原则
• 2.3 工程现场信息采集装置及应用系统的总体设计
• 2.3.1 工程现场信息采集装置硬件电路设计
• 2.3.2 工程现场信息采集装置虚拟结构设计
• 2.3.3 信息交互装置的软件体系结构及模型建立
• 2.4 本章小结
• 3 工程现场信息采集装置与应用系统关键技术研究
• 3.1 信息采集装置硬件串口扩展及驱动程序设计
• 3.1.1 串口扩展总体设计
• 3.1.2 串口扩展硬件电路设计
• 3.1.3 串口扩展软件驱动程序设计
• 3.2 工程现场信息采集应用系统设计
• 3.2.1 工程项目结构分析的WBS 方法
• 3.2.2 工程现场信息采集管理系统功能模块设计
• 3.2.3 工程现场信息采集管理系统流程设计
• 3.2.4 工程现场信息采集系统数据库分析
• 3.3 本章小结
• 4 工程现场信息采集装置及应用系统实现
• 4.1 工程现场信息采集装置硬件串口数据通信实现
• 4.1.1 串口驱动程序分析与中断处理
• 4.1.2 驱动程序注册表的设置
• 4.2 信息采集装置虚拟结构与装配设计实现
• 4.2.1 面向虚拟装配的零件建模技术
• 4.2.2 虚拟设计零部件可靠性静态分析
• 4.2.3 虚拟装配体可靠性干涉检查和约束处理
• 4.2.4 装配规划技术与装配体环境适应性验证
• 4.3 工程现场信息采集管理系统实现
• 4.4 重庆三立机械化工程有限公司的应用案例
• 4.5 本章小结
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录