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设备远程管理系统分析与设计

作　者: 王毅
导　师: 薄煜明
学　校: 南京理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 远程终端 GPRS 以太网 远程管理中心 数据库 数据通信
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 77次
引　用: 1次
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内容摘要


近年来,计算机、通信、网络等新兴技术的快速发展促进了各领域朝着自动化、信息化的方向发展,加快了产业结构的调整与升级。传统远程管理系统通常需要投入较多的人力,并且不能实时获取设备的运行状态,从而造成投入大、效率低等诸多问题。因此,迫切需要采用先进的远程管理技术来适应这种变化。针对这一现状,本文提出了基于以太网和GPRS的远程管理系统。该系统能够运用于多种场合,并能根据不同情况选用相应的通信方式来实现设备的远程管理。本文首先对课题的研究背景、意义以及发展现状进行了简要的介绍,在后续章节中则分别完成了系统总体方案设计、远程终端硬件设计以及系统软件设计,最后结合硬件与软件对系统进行了调试与测试。硬件设计以ARM微控制器LPC2378为核心,采用带隔离技术的芯片设计了RS-232、RS-485、CAN三个功能接口,并完成了GPRS和以太网两个通信模块的设计。软件设计采用功能分解和模块化的设计理念,分别完成了远程终端、通信协议以及远程管理中心的软件设计。系统实现了设备运行数据的远程传输、处理与存储,能够在远程管理中心通过数据库及时了解设备的运行状况。当设备出现故障时,能够实现报警功能,还能发送报警信息与控制信息完成对远程终端的控制与管理。通过远程管理,可以对设备进行预防性维护,降低了设备发生异常状况的概率,提高了设备的运行效率。系统在实验室环境下完成了调试与测试,对以太网和GPRS两种方式进行了数据通信测试。测试结果表明,系统运行可靠,软硬件实现了基本功能,达到了预期的设计目标。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-11
  1.1 课题研究的背景及意义  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-9
  1.3 本论文的工作  9
  1.4 论文章节安排  9-11
2 设备远程管理系统总体设计  11-21
  2.1 系统需求分析  11-12
  2.2 系统总体架构  12-14
  2.3 GPRS技术简介  14-15
  2.4 以太网技术简介  15-16
  2.5 终端硬件总体设计  16-18
  2.6 软件总体设计  18
  2.7 本章小结  18-21
3 设备远程管理系统硬件设计  21-39
  3.1 微控制器单元设计  21-26
    3.1.1 主控芯片选型及介绍  21-22
    3.1.2 电源电路  22-23
    3.1.3 时钟电路  23-24
    3.1.4 复位电路  24-25
    3.1.5 调试电路  25-26
  3.2 功能接口设计  26-31
    3.2.1 隔离技术介绍  26-27
    3.2.2 RS-232接口设计  27-28
    3.2.3 RS-485接口设计  28-30
    3.2.4 CAN总线接口设计  30-31
  3.3 GPRS无线通信模块设计  31-32
    3.3.1 GPRS模块选择  31
    3.3.2 GPRS模块与微控制器接口电路  31-32
    3.3.3 SIM卡电路设计  32
  3.4 以太网通信模块设计  32-36
    3.4.1 主体电路设计  34-35
    3.4.2 外围电路设计  35-36
  3.5 存储器电路设计  36-37
  3.6 本章小结  37-39
4 设备远程管理系统软件设计  39-63
  4.1 数据通信协议设计  39-41
    4.1.1 TCP/IP协议介绍  39
    4.1.2 数据传输协议选择  39-40
    4.1.3 数据通信协议制定  40-41
  4.2 远程终端软件设计  41-48
    4.2.1 终端开发环境介绍  41-42
    4.2.2 终端程序设计  42-43
    4.2.3 以太网通信软件设计  43-45
    4.2.4 GPRS模块软件设计  45-48
  4.3 远程管理中心软件设计  48-61
    4.3.1 开发工具介绍  50
    4.3.2 数据通信设计  50-55
    4.3.3 数据解析设计  55
    4.3.4 报警模块设计  55-57
    4.3.5 数据库设计  57-61
  4.4 本章小结  61-63
5 调试与测试  63-67
  5.1 系统调试  63-64
  5.2 远程管理中心数据接收调试  64-66
  5.3 本章小节  66-67
6 总结与展望  67-69
致谢  69-71
参考文献  71-73

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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