基于GPRS及GIS技术的重要承压类特种设备远程监控系统的设计与实现

论文摘要

重要承压类特种设备,如锅炉和压力容器,被广泛地应用于电力、化工、纺织等各个行业,对国民经济发展发挥着不可取代的重大作用。作为安全生产的重要环节,利用目前先进的网络和通信技术,对承压类特种设备的温度、压力和水位等数据进行实时数据采集、处理和控制,及时发现异常情况,防止安全事故的发生,保证其安全运行,是本课题的研究目标。基于GPRS的重要承压类特种设备GIS远程监控系统,是为实现对现代锅炉和压力容器等设备的安全监控要求而设计的,该系统采用先进的GPRS(通用分组无线业务)、GIS(地理信息系统)、在线监测、网络通信、数据库等技术。系统由现场监测终端、GPRS无线通讯系统和监控中心管理信息系统构成。监测终端安装在特种设备上,实施对设备状态的实时监控,GPRS通讯系统把现场的采集数据及时传送到监控中心。监管人员通过可视化地理信息界面足不出户即可了解设备的实时运行状况,在数据出现异常时,系统能够自动报警,从而减少重大特种设备事故的发生概率和降低损失。详细阐述了整个系统,包括监测终端、监控中心和监控终端的设计思想。监测终端包括单片机数据采集模块、GPRS通讯模块;监控中心包括服务器数据处理模块;监控终端主要包括动态仪表的生成和利用MapX地图控件实现可视化地理信息管理模块。测试证明,各项技术性能指标已经达到了设计的要求。成功地实现了小批量、非连续数据的远距离传输。为现有数据采集系统提供一种便捷的无线数据传输方式,达到了对重要承压类特种设备远程监控的目的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 系统的开发背景
• 1.2 国内外技术现状
• 1.2.1 GPRS无线通信技术
• 1.2.2 地理信息系统
• 1.3 本文解决的主要问题
• 1.4 本文的主要工作
• 1.5 本文的组织结构
• 第2章 需求分析
• 2.1 系统概述
• 2.1.1 总体目标
• 2.1.2 业务描述
• 2.2 系统目标
• 2.3 系统功能性需求分析
• 2.3.1 数据库的选择
• 2.3.2 单片机相关硬件的选择
• 2.4 系统非功能性需求分析
• 2.4.1 界面设计及操作风格需求
• 2.4.2 软件性能需求
• 第3章 系统架构的概要设计
• 3.1 系统的设计原则
• 3.2 系统的总体结构
• 3.3 监控终端功能架构设计
• 3.4 系统的安全性设计
• 3.4.1 上位机与下位机数据通讯的安全性
• 3.4.2 服务器的安全性
• 3.4.3 客户端访问的安全性
• 3.5 系统的特点
• 第4章 系统的详细设计
• 4.1 数据库服务器的设计与实现
• 4.1.1 数据库模型设计
• 4.1.2 数据库结构设计
• 4.2 监测终端的详细设计
• 4.2.1 监测终端的硬件组成
• 4.2.2 主要器件的介绍
• 4.2.3 晶振电路
• 4.2.4 监测终端的软件设计
• 4.3 GPRS无线通信系统的详细设计
• 4.3.1 解决方案
• 4.3.2 GPRS系统工作流程
• 4.3.3 通信协议的可靠性
• 4.3.4 GPRS通信效率的优化设计
• 第5章 系统的实现
• 5.1 监测终端软件设计
• 5.1.1 主程序设计
• 5.1.2 AT89C51数据采集及处理子程序
• 5.1.3 串行接收发送子程序
• 5.2 监控终端软件设计
• 5.2.1 接收从服务器发来的数据包
• 5.2.2 最新数据的显示
• 5.2.3 仪表的动态生成
• 5.3 MAPX地图功能的设计与实现
• 5.3.1 MAPX简介
• 5.3.2 地图浏览编辑查询模块
• 5.3.3 自动报警的实现
• 第6章 结束语
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表