论文摘要
随着计算机技术、信息技术、网络技术等在监控系统中的充分利用,远程监控技术得到了迅速的发展。如何应用现有通信技术,合理组织软硬件结构,使工作人员通过网络迅速获取设备运行信息并及时进行分析,成为当前研究远程监控技术的一个重要方向。本文以大型工业压缩机远程监控为例,在分析了现有的远程监控系统构架的基础上,提出了以GPRS通信网络和Internet相结合的远程监控系统方案,并进一步选择基于DSP芯片组建的嵌入式系统,设计和实现了远程监控系统的数据发送终端。在系统开发过程中,首先分析了压缩机状态监测的目标数据,确定了其编码方式,并针对数据量较大的振动信号,讨论了以频谱分析和小波变换奇异点数据相结合的数据压缩的手段,通过对比仿真和实际信号证明了该方法的可行性。其次,深入研究了TMS320F2812 DSP和GPRS通信模块MC39i的结构和工作原理,设计了基于DSP和GPRS模块的远程监控系统数据终端的硬件平台。在透彻理解DSP软硬件特点和GPRS网络工作机制的基础上,移植了嵌入式多任务操作系统μC/OS-Ⅱ和嵌入式协议栈uIP,并在此基础上建立了三大任务模块:设备状态采集、A/D转换任务;数据编码和处理任务以及数据发送任务。最后,在无锡压缩机厂螺杆压缩机上做了联机调试实验。结果表明,该数据终端可以有效采集并发送数据,验证了所开发的远程监控系统的有效性和实用性。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 课题背景及来源1.2 国内外研究现状1.2.1 设备远程监控国内外研究概述1.2.2 嵌入式系统应用发展1.3 本课题研究的内容第二章 远程监控系统构架与方案设计2.1 远程监控系统构架2.2 远程监控系统方案设计2.2.1 远程监控系统数据传输介质选择2.2.2 设备数据采集发送的控制系统2.3 压缩机远程监控系统实现2.3.1 压缩机远程监控系统网络拓扑2.3.2 数据终端的层次构架第三章 设备监测数据分析和预处理3.1 压缩机状态信息3.2 压缩机的状态信号分析3.2.1 热力学和电气参数信号分析3.2.2 振动信号分析3.2.3 噪声信号分析3.3 振动信号的数据压缩3.3.1 小波变换对信号奇异性的检测3.3.2 小波变换和频谱分析方法对振动信号压缩3.4 振动信号的压缩、还原计算实例3.4.1 理论信号实例3.4.2 实际信号分析第四章 监控终端硬件体系设计4.1 系统硬件设计4.1.1 基于DSP 的硬件设计4.1.2 无线通讯模块的选择4.2 硬件电路设计4.2.1 系统电源设计4.2.2 系统扩展RAM 设计4.2.3 数据采集输入部分4.2.4 数据输出部分4.2.5 DSP 最小系统4.2.6 复位电路设计4.3 本章小结第五章 嵌入式操作系统和数据发送软件设计5.1 嵌入式系统和嵌入式实时操作系统5.1.1 嵌入式实时操作系统的特点与功能5.1.2 嵌入式实时操作系统的选择5.2 ΜC/OS-Ⅱ实时操作系统及其特点5.3 ΜC/OS-Ⅱ操作系统移植5.3.1 INCLUDE.H 文件CPU.H'>5.3.2 编写OSCPU.HCPUC.C'>5.3.3 编写OSCPUC.CCPUA.ASM'>5.3.4 编写OSCPUA.ASM5.3.5 设备底层上电软件设计5.4 GPRS 网络系统5.4.1 GPRS 网络系统组成5.4.2 GPRS 网络协议组成5.4.3 GPRS 数据编码方式5.5 GPRS 网络数据传输实现5.5.1 数据传送过程分析5.5.2 AT 指令集5.5.3 网络连接控制程序5.6 嵌入式TCP/IP 协议栈移植5.6.1 嵌入式协议栈uIP5.6.2 uIP 的移植第六章 软硬件系统调试6.1 DSP 平台调试6.1.1 CCS 集成开发环境6.1.2 CCS 的设置6.1.3 XDS510 USB 仿真器6.1.4 DSP 平台开发调试流程6.2 GPRS 模块调试6.3 压缩机数据采集、转换和编码程序6.3.1 A/D 转换程序6.3.2 数据编码与处理6.4 数据发送程序6.5 设备联机调试实验6.5.1 实验压缩机的状态信息6.5.2 监控服务器配置第七章 总结与展望7.1 全文总结7.2 今后展望致谢参考文献附录1：作者在攻读硕士学位期间发表的论文
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