论文摘要
蓄电池组作为各种后备电源系统的储能装置,在电力保障、工业生产、信息安全等方面起到重要作用。但是,如何实现蓄电池的在线、实时检测,一直是困扰人们的研究问题。近几年随着网络技术的发展特别是无线传感器网络(物联网)的深入研究,为这一课题的研究和解决提供了技术支持。对蓄电池的检测一般有两种方式：一是非在线方式,即由工作人员定期的对蓄电池的参数进行测量；另外一种是在线方式,即在不中断工作的情况下实时测量蓄电池的参数,并通过有线或无线的通信方式发送至监控中心。第一种方式不仅浪费人力、物力、财力,而且不能保证及时的发现受损电池,从而修复故障。而传统的在线式监控通常采用CAN总线、RS232、RS485等工业总线方式。这些有线方式都存在着安装维护困难、不能跨平台、通用性差等缺点。针对这些缺点,华中师范大学现代通信技术实验提出了基于无线传感器网络技术和Internet远程监控技术的蓄电池实时监控的研究课题。本文是该研究课题的一部分,主要是完成基于嵌入式B/S方式网关的设计与实现。论文首先介绍了蓄电池组监控系统的国内外研究现状以及其研究意义。接着介绍了嵌入式系统的相关知识和嵌入式WebServer及Qt/Embedded的关键技术。然后讨论和分析了网关系统的硬件结构。最后详细研究了基于Linux的嵌入式系统平台的构建以及嵌入式WebServer和QT用户界面的设计。论文主要研究内容如下：1)嵌入式Linux系统平台的构建。修改Linux系统下LCD、网络、串口等设备的驱动,并对Linux内核进行裁剪,构建适合系统的嵌入式软件平台。2)嵌入式WebServer的构建。在分析了HTTP办议以及AJAX脚本的基础上讨论了嵌入式WebServer的基本原理。通过比较几种服务器模型,认为多线程式的服务器架构能满足系统多用户、多任务、强实时性的要求。此外,在服务器中还嵌入对Email服务以及GPRS服务的支持。3)GUI界面的设计。在嵌入式平台中移植了Qt/Embedded,并按照系统要求设计友好的用户界面,实现对相关参数的设置以及对电池状态的监测。论文最后对系统的应用进行了验证,给出了相应的测试界面。并指出系统需要进一步进行完善的地方。