环境监测网络中便携式数据交换器的研究与开发

论文摘要

环境保护是关系到国民经济持续发展、构建和谐社会的重要问题。吉林大学与北京普析通用公司合作承担了国家“十五”科技攻关重大项目《分析仪器产业化应用示范》的子课题《环境监测仪器网络化技术及产品开发》。本文研究的便携式数据交换器,属于其中的硬件部分,作用是将便携式环境检测仪器接入监测网络,以实现流动检测及快速处理突发的环境污染问题的能力。首先,本文在对环境监测网络结构与市场需求进行分析的基础上,结合当前电子与通讯领域的先进技术,确定了便携式数据交换器的总体结构:采用嵌入式系统设计,LINUX操作系统,GPRS网络通讯方式。其次,本文从硬件电路研制和软件开发的两方面,讨论了便携式数据交换器的设计思路与关键技术:基于移动GPRS公网的远程通讯,环境分析检测仪器的数据接口, GPS定位信息的获得,远程软件升级,和锂电池可充电电源等。最后,论文给出了在长春、北京等地的实际测试结果。便携式数据交换器达到了设计要求,为今后产品投入市场的奠定了基础。

论文目录

• 内容提要
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 研究内容
• 第二章 便携式数据交换器的总体设计
• 2.1 环境监测网络简介
• 2.2 环境监测网络与SCADA 网络的比较
• 2.2.1 SCADA 系统概述
• 2.2.2 环境监测网络与SCADA 的异同
• 2.3 便携式数据交换器的需求分析
• 2.4 便携式数据交换器的结构与功能
• 第三章 便携式数据交换器的硬件研制
• 3.1 总体结构
• 3.2 核心板的研制
• 3.3 GPRS 模块电路设计
• 3.4 GPS 模块的应用电路
• 3.5 锂电池充电电路
• 第四章 便携式数据交换器的软件开发
• 4.1 概述
• 4.1.1 选用LINUX 系统的主要理由
• 4.1.2 便携式数据交换器软件结构
• 4.2 GPRS 远程通讯
• 4.3 仪器数据接口
• 4.4 GPS 地理信息的读取
• 4.5 辅助功能设计
• 4.6 远程软件升级
• 4.7 锂电池充电程序
• 第五章 便携式数据交换器的测试结果
• 5.1 基本性能指标测试
• 5.2 远程数据传输测试
• 5.2.1 通过客户端软件远程控制仪器
• 5.2.2 仪器主动上传数据
• 5.3 GPS 定位测试
• 5.4 远程软件升级测试
• 第六章 总结与展望
• 6.1 设计总结
• 6.2 工作中的不足
• 6.3 对今后工作的建议
• 参考文献
• 摘要
• Abstract
• 致谢