基于嵌入式Internet的换热器在线监测系统设计实现

论文摘要

目前,工业现场多采用现场总线进行设备通信,随着网络技术的发展和市场需求的变化,工业设备实现网络化管理已经成为一种必然趋势。随着后PC时代的到来,嵌入式系统在工业监测和智能家电领域得到了广泛的应用,而应用嵌入式Internet技术的监测系统更是监测领域一个新的发展趋势,嵌入式Internet技术改变了以往监测系统的体系结构,满足现代监测系统的可扩展性、分布式、实时性等要求,具有广阔的应用前景。本课题以石化企业循环冷却水系统中换热器在线监测的应用为背景,实现了一个基于嵌入式处理器和嵌入式操作系统的监测系统。用户通过Internet访问其Web Server中的动态网页,实现对换热器腐蚀、结垢状况的在线监测。本文从嵌入式系统的结构、嵌入式数据库以及嵌入式Web Server的实现、动态网页编程等几个方面论述了目标系统各个部分的实现过程,详细介绍了设计原理和方法,最后,对整个工作进行了总结。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题提出
• 1.1.1 循环冷却水系统及其存在的问题
• 1.1.2 循环冷却水处理
• 1.2 循环冷却水处理的现场监测
• 1.3 在线监测系统的国内外研究现状
• 1.3.1 在线监测系统的发展趋势
• 1.3.2 基于嵌入式系统的在线监测技术
• 1.3.3 换热器腐蚀、结垢在线监测方案分析
• 1.4 本课题的研究内容
• 1.5 本章小节
• 第二章 硬件设计
• 2.1 现场需求
• 2.2 硬件系统总体结构
• 2.3 处理器选择
• 2.4 电源模块设计
• 2.5 存储模块设计
• 2.5.1 SDRAM 存储器模块
• 2.5.2 闪速存储器（Flash）模块电路设计
• 2.6 串行接口模块设计
• 2.7 网络模块设计
• 2.7.1 CS8900A 芯片特性
• 2.7.2 CS8900A 芯片工作原理和电路接线
• 2.8 数据采集模块设计
• 2.9 本章小节
• 第三章 嵌入式操作系统平台的构建
• 3.1 交叉编译环境的建立
• 3.2 移植BOOTLOADER
• 3.2.1 Bootloader 的概念
• 3.2.2 针对硬件平台vivi 的修改
• 3.3 LINUX 内核在硬件平台上的移植
• 3.4 嵌入式文件系统的设计与实现
• 3.4.1 文件系统的内容设计
• 3.4.2 混合式文件系统系统解决方案
• 3.5 本章小节
• 第四章 监测系统软件设计
• 4.1 监测系统软件整体结构
• 4.2 嵌入式数据库的应用
• 4.2.1 监测系统的数据库需求及其特点
• 4.2.2 Berkeley DB 嵌入式数据库的技术特性
• 4.2.3 本系统的嵌入式数据库选型
• 4.2.4 嵌入式数据库Berkely DB 的移植
• 4.2.5 嵌入式数据库Berkely DB 的应用开发
• 4.3 嵌入式WEBSERVER 的实现
• 4.3.1 嵌入式Web Server Boa 的移植
• 4.3.2 Boa 的工作原理
• 4.4 数据采集模块的软件设计
• 4.5 ARM-LINUX下动态网页技术
• 4.5.1 CGI 的工作原理
• 4.5.2 CGI 程序的开发语言
• 4.5.3 动态网页的实现
• 4.6 系统关键运行界面
• 4.7 本章小节
• 第五章 结论
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢