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空气质量监测系统集成与异构性研究

作　者: 薛涛
导　师: 尹平林
学　校: 华中科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 空气质量监测工业以太网 Modbus/TCP 监控网络异构性
分类号: TP274.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 15次
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内容摘要

随着社会生产力的提高,我国工、农业建设进入快速发展期,经济实力得到极大提高,所导致的环境状况恶化,空气质量污染严重也成为一个不容忽视的社会问题,对空气质量监测系统的研究和实施具有重要的实际意义。论文从系统集成的角度,提出智能化的设计目标:开发一套能够适合于不同厂家不同设备的空气质量自动监测系统,将国内外不同公司生产的各类分析仪器和气象仪器都能纳入系统,统一不同生产厂家的各种仪器设备的数据输出方式,协调转换通信协议,实现多元系统的监控,以改变当前各厂商生产的仪器自成体系互不兼容的局面。论文从设备、协议、数据等三方面研究了系统的异构性,提出了“虚拟设备、协调协议、映射数据”的设计思路。在监测子站的设计中,采用设备驱动程序独立开发的方案,将结构迥异的物理设备抽象成与上层接口一致的虚拟设备,真正做到了在子站仪器配置时可优化组合,新旧搭配,任意互换。采用IPC(Inter-Process Communication)进程间通信技术,选择基于消息的方式进行虚拟设备与上层软件系统的通信。将工业组态软件应用于监控中心软件的设计,利用其强大的功能实现数据存储、报表制作、报警显示等,采用协议抽象技术实现数据传输。将组态软件中的Modbus TCP/IP协议作为与外部程序的协议接口,自定义应用层协议和TCP/IP协议结合,实现数据从子站到中心的传输;在监控中心建立一个协议接口程序,把应用层自定义协议转换到Modbus协议。论文以智能化的设计理念代替价格昂贵的设备冗余,用系统集成的方法构建了一个能够适合于不同厂家不同设备的空气质量自动监测系统,对于改造我国一些地区的空气质量监控系统具有重要的参考价值。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
1 绪论  7-12
  1.1 课题背景及其意义  7-8
  1.2 工业控制网络技术研究  8-11
  1.3 我国空气质量监测概况  11-12
2 空气质量监测系统结构  12-23
  2.1 系统概述  12-13
  2.2 监测子站  13-16
  2.3 监测中心站软件系统  16-22
  2.4 中心与子站通讯链路选择  22-23
3 空气质量监测系统设计  23-38
  3.1 系统异构性研究  23-25
  3.2 系统集成与异构性解决方案设计  25-38
4 空气质量监测系统软件实现  38-52
  4.1 中心虚拟协议接口程序  38-49
  4.2 设备驱动实现  49-52
5 总结与展望  52-54
致谢  54-55
参考文献  55-57

空气质量监测系统集成与异构性研究

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