科学仪器工作状态远程监测技术的研究与应用

论文摘要

建设大型科学仪器工作状态监测系统可以为大型科学仪器的管理与评估提供客观依据,提高大型科学仪器的使用效益。本文根据系统建设需求,开展了科学仪器工作状态远程监测研究工作:研究与制定出电子光学类、X射线类、离子光学类科学仪器的工作状态监测标准;总结各类仪器的有效工作特征,研究科学仪器工作状态监测技术;研究嵌入式设备在四种不同类型的局域网内实现远程通信的关键技术,分别研制出支持直连网络通讯、HTTP代理服务器通讯、NAT网关通讯、无线局域网通讯的网络通讯模块;集成科学仪器工作状态监测技术和嵌入式Internet技术,研制出科学仪器工作状态监测装置,实现科学仪器工作状态的远程监测。

论文目录

• 提要
• 第1章 绪 论
• 1.1 选题背景
• 1.2 科学仪器工作状态远程监测相关技术研究现状
• 1.2.1 科学仪器工作状态监测研究现状
• 1.2.2 嵌入式Internet 技术研究现状
• 1.3 科学仪器工作状态远程监测面临的问题
• 1.4 本文的研究意义
• 1.5 本文的主要研究内容
• 第2章 科学仪器工作状态监测标准的研究与制定
• 2.1 引言
• 2.2 制定标准的原则与思路
• 2.3 有效机时的定义
• 2.4 电子光学类仪器监测标准的研究与制定
• 2.4.1 透射电镜
• 2.4.2 扫描电镜
• 2.4.3 电子探针
• 2.4.4 电子能谱仪
• 2.5 X 射线类仪器监测标准的研究与制定
• 2.5.1 X 射线衍射仪
• 2.5.2 X 射线荧光光谱仪
• 2.5.3 X 射线能谱仪
• 2.6 离子光学类仪器监测标准的研究与制定
• 2.7 本章小结
• 第3章 科学仪器工作状态监测技术的研究
• 3.1 引言
• 3.2 光敏电阻检测
• 3.2.1 仪器特征分析
• 3.2.2 光敏电阻的工作原理
• 3.2.3 检测方案设计
• 3.2.4 检测器的安装
• 3.3 红外对管检测
• 3.3.1 仪器特征分析
• 3.3.2 红外对管检测原理
• 3.3.3 检测方案设计
• 3.3.4 检测器的安装
• 3.4 超声波检测
• 3.4.1 仪器特征分析
• 3.4.2 超声波测距原理
• 3.4.3 检测方案设计
• 3.4.4 检测器的安装
• 3.5 本章小结
• 第4章 基于直连网络环境的远程通信技术研究
• 4.1 引言
• 4.2 TCP/IP 协议的精简
• 4.3 TCP/IP 协议的实现
• 4.3.1 IEEE802.3 协议的实现
• 4.3.2 ARP 协议的实现
• 4.3.3 IP 协议的实现
• 4.3.4 Ping 请求协议的实现
• 4.3.5 TCP 协议的实现
• 4.4 网络通讯模块的开发
• 4.4.1 硬件设计
• 4.4.2 软件设计
• 4.5 实验与测试
• 4.5.1 测试系统的构建
• 4.5.2 本地网络测试
• 4.5.3 远程通信测试
• 4.5.4 稳定性测试
• 4.6 本章小结
• 第5章 基于HTTP 代理服务器的远程通信技术研究
• 5.1 引言
• 5.2 HTTP 代理服务器的工作原理简介
• 5.3 基于HTTP 代理服务器的远程监测通信方案
• 5.4 关键技术的研究
• 5.4.1 通信流程解析
• 5.4.2 HTTP 协议的实现
• 5.4.3 基本身份验证原理及BASE64 加密算法
• 5.4.4 Windows 集成身份验证原理及3DES 加密算法
• 5.5 实验与测试
• 5.5.1 测试系统的构建
• 5.5.2 支持HTTP 代理服务器基本身份验证测试
• 5.5.3 支持HTTP 代理服务器Windows 集成身份验证测试
• 5.6 本章小结
• 第6章 基于NAT 网关的远程通信技术研究
• 6.1 引言
• 6.2 NAT 网关的工作原理简介
• 6.3 基于NAT 网关的远程监测通信方案
• 6.4 关键技术的研究
• 6.4.1 通信流程解析
• 6.4.2 支持NAT 网关明文身份验证的实现
• 6.4.3 支持NAT 网关基本身份验证的实现
• 6.5 实验与测试
• 6.5.1 测试系统的构建
• 6.5.2 支持NAT 网关明文身份验证测试
• 6.5.3 支持NAT 网关基本身份验证测试
• 6.6 本章小结
• 第7章 基于无线路由器的远程通信技术研究
• 7.1 引言
• 7.2 无线局域网技术简介
• 7.2.1 无线局域网的概念
• 7.2.2 无线局域网协议标准
• 7.2.3 IEEE 802.11 系列标准
• 7.3 基于无线路由器的远程监测通信方案
• 7.4 关键技术的研究
• 7.4.1 无线接入点的客户端工作模式研究
• 7.4.2 通信流程解析
• 7.5 无线通讯模块的开发
• 7.5.1 硬件设计
• 7.5.2 软件设计
• 7.6 实验与测试
• 7.6.1 测试系统的构建
• 7.6.2 远程通信测试
• 7.7 本章小结
• 第8章 科学仪器工作状态监测装置的研制与应用
• 8.1 监测装置的框架设计
• 8.1.1 监测装置的设计目标
• 8.1.2 监测装置的总体框图
• 8.1.3 实施远程监测的工作流程
• 8.2 监测装置的研制
• 8.2.1 硬件设计
• 8.2.2 软件设计
• 8.3 监测装置的实际应用
• 8.3.1 典型应用实例
• 8.3.2 应用成果
• 8.4 本章小结
• 第9章 全文总结
• 9.1 本文的主要成果
• 9.2 本文的创新点
• 9.3 存在的问题及下一步工作建议
• 参考文献
• 作者简历、攻博期间发表的学术论文与科研成果
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢