设备状态监测技术是计算机科学、测试技术、信号分析与数据处理技术等相结合的一种设备运行信息分析处理方法。将嵌入式计算机技术与数据采集技术及数字信号处理技术结合起来,构成一种体积小、便于携带、易于网络化、造价相对较低,集信号采集、处理、存储和显示为一体的设备具有广泛的应用前景。 本文通过对传统工控监测技术方案以及本项目具体功能和指标的分析,提出了ARM+嵌入式Linux架构的技术方案。采用多个嵌入式设备终端作为监测系统数据的采集终端,然后通过GPRS模块连入Internet,通过Internet上的多台主机作为监控中心,各自运行相应的包括网络管理功能的应用程序,实现监测数据自动、可靠的采集、存储、处理、实时显示及实时数据远程传输,进而实现分布式、网络化和自动化的设备监测系统新模式。 本文首先介绍了嵌入式技术的国内外研发现状。给出了嵌入式监测系统总体设计方案。根据系统的功能和要求的技术指标,在综合比较现有各种嵌入式操作系统的基础上,分析了使用嵌入式Linux操作系统构造嵌入式系统的优点和缺陷,选定了嵌入式Linux操作系统作为本次设计的操作系统；选择了samsung公司基于ARM920T内核的处理器S3C2410X作为嵌入式处理器；简单介绍了S3C2410X的工作模式,并设计了系统的硬件和软件结构方案。 这种基于嵌入式终端的工控监测系统主要由控制中心和嵌入式监测终端两大部分组成。本文所主要涉及的就是该系统中的嵌入式监测终端部分,主要进行了嵌入式监测终端的硬件设计,嵌入式操作系统ARM-Linux的移植,建立交叉编译环境,制作根文件系统,软件部分主要是对驱动程序和终端应用程序的设计与实现进行了研究和介绍。重点介绍并了FPGA设备驱动程序的实现以及应用程序中的液晶显示部分与实数EFT算法以及几种数字信号的平均算法的C语言实现,最后,对本论文进行了总结,并指出了后续工作中需要注意的问题。 基于ARM-Linux的工控监测系统的研制对于监测网络化是一个有益的尝试,它的研制成功将会给工厂带来更大的经济效益。
上传时间： 2013-07-19
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本文设计的井下网络分站作为“煤矿安全自动检测、监控及管理系统”的一个重要的组成部分，以ARM微控制器为核心，以操作系统μC/OS-Ⅱ为操作平台，采用TCP/IP协议栈实现了分站的网络通信功能，很好的解决了当前煤矿企业安全监控系统通信协议不一致的问题。 在硬件方面，严格按照《煤矿安全监控系统通用技术要求》完成了监控分站的总体硬件设计，并通过驱动网卡芯片RTL8019AS实现了以太网连接。选用PHILIPS的32位ARM芯片LPC2214作为分站的控制芯片，它带有16KB的静态RAM和256KB的高速FLASH，包含8路10位A/D，还有多个串行接口，可使用的GPIO高达76个(使用了外部存储器)，很好了满足了分站外接传感器的多样化要求。在人机对话方面，系统扩展了128×64的液晶和1×4的键盘。在通信方面，采用TCP/IP协议与地面主机进行通信，将各种参数传送到地面主机进行复杂的运算处理。 在软件方面，介绍了嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ的移植过程，并在此基础上分析了TCP/IP协议栈的实现；制定了统一的数据交换格式；通信过程中采用了标准的TCP/IP协议；详细介绍了几个主要程序模块的编程思路，如LCD显示、外部输入频率信号的计数及数据存储，并给出了在实际编程过程中遇到的问题及解决方法。 本监控分站根据《本质安全型“i”》标准将外部接入设备和分站作了电气隔离，该分站具有2路A/D数据采集；6路光电隔离数字量输入；2路光电隔离数字量输出对外部设备进行远程管理和控制；人机接口提供人机交互界面，提供按键操作和数据显示；RS485通信接口负责与外界设备进行通信；网络通信接口负责为各种监测监控系统提供兼容的接入接口；非易失性铁电存储器作为数据存储区以保证掉电后存储数据不丢失。
上传时间： 2013-04-24
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在数字化推进速度加快的大背景下，全球农业也由传统农业向现代农业方向转变，而实现农业信息与数字化则是现代化农业的重要标志与核心技术。我国农业具有地域分散、对象多样、生物自身变异大、环境因子不确定等特点，也是受环境影响最明显的领域，因此对环境与生物信息的监测显得十分重要。同时现代无线网络信息技术和计算机应用等技术近几年得到了长足的发展，广泛的应用于工业的各个领域。因此，将这些最新的技术应用于相对发展较慢的农业各领域显得迫在眉睫。 本文根据农业对象具有偏远、分散、易变、多样等特点，提出了一种针对农业环境信息远程监测的系统设计方案，并从软件和硬件二方面详细介绍了系统方案的设计和实现方法。本研究通过采用μC/OS-Ⅱ系统的嵌入式技术，实现了数据采集系统底层网络与信息发布上层网络的无缝连接为建立基于WEB的农业环境远程监测系统奠定了基础，同时也为农业网络通信“最后一公里”问题的解决提供了一种解决方案。 该系统的设计充分利用了网络技术。通过INTERNET，用户可以随时了解农业环境的实时情况以采取措施。系统中嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ的应用提高了系统的实时性、可靠性和可扩展性：减少了对系统硬件的依赖，增加了系统安全性；降低了成本。特别是自主开发的核心板卡，经连续的调试运行稳定、数据可靠。 本文首先介绍了高速实时数据采集系统的发展和现状。由于传统的设计方式的欠缺而考虑到将嵌入式操作系统引入到该系统中，很好的解决了多传感器的接入，使得本系统具有巨大的灵活性和可扩展性。 本文以源码开放的嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ为核心，以LPC2210微控制器为载体，充分利用GPRS无线网络传输技术，实现了高速实时信息监测系统的关键设计。 考虑到该系统以后的可扩展性，在设计的过程中硬件部分预留了一部分接口电路以备后续开发使用；软件的设计过程中应该注意的问题和实际操作中出现的一系列问题以及解决办法在文中都有详细的说明，并且软件的基本构架在文章中也有所体现，文章结尾给出了一些系统经实验后在WEB上发布显示的数据。
上传时间： 2013-05-16
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随着计算机和网络技术应用的扩展，电能的远程自动监测、计算与收费的方案逐步被采用，能源计量仪表的数据自动抄收及远传系统的建设成为智能化住宅的基本配置之一。 本文针对校园的学生宿舍的电表收费进行了探讨，到目前为止、按照收费方式电子式电能表可以分为：接触式和非接触式的IC卡预付费电表、复费率电表、和分时预付费的复费率电表。针对这几种电表的抄表方式也各不相同，预付费电表主要是应用IC卡充值的方法付费、而复费率的电表主要是采用人工抄表和布线抄表的方法、而分时预付费复费率的电表主要是使用IC卡充值之后，利用实时时钟在用电峰谷时对存储在电表能的金额进行扣除。文中设计的自动抄表系统可以实现对上述三种电表的抄录工作，尤其是针对校园学生宿舍等应用场所具用重要的意义。 文章提出了整体的方案设计，三级网络分别应用了无线传输和网络传输的方案，解决了远程电能计量计费系统的由集中器和采集器(采集终端)以及通信信道与抄表软件组成的部分即：集中器到抄表中心的上行信道、集中器至采集器(采集终端)或水电气表间的下行信道。在整体设计思路介绍之后，文章花主要篇幅分章节介绍了复费率电能计量仪表、基于arm和uclinux的无线收发集中控制器的软硬件，上位机的主控界面的设计。其中电能表的开发分块介绍了软硬件的各个部分，集中控制器由于嵌入了实时操作系统uclinux，着重讲述了基于操作系统的应用程序的开发，主站界面介绍了简单的测试程序。然后通过测试的结果说明了课题设计的系统实现了数据的基本采集和控制的情况，最后本文总结了研究的成果，并提出了改进的方向。
上传时间： 2013-07-04
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为解决输油管道温度压力参数实时监测的问题，设计了以C8051F930单片机作为控制核心的超低功耗输油管道温度压力远程监测系统。现场仪表使用高精度电桥采集数据，通过433 MHz短距离无线通信网络与远程终端RTU进行通信，RTU通过GPRS网络与PC上位机进行远程数据传输，在上位机中实现数据存储和图形化界面显示，从而实现输油管道温度压力参数的实时监测和异常报警。经实验证明，该系统的12位数据采集精度满足设计要求，漏码率小于1%，正常工作时间超过5个月，能实时有效地监测输油管道的温度压力参数，节省大量人工成本，有效预防管道参数异常造成的经济损失和环境污染。 Abstract: In order to solve the problems on real-time monitoring of pipeline temperature and pressure parameters， the ultra-low power remote pipeline temperature and pressure monitoring system was designed by using the single chip processor C8051F930 as the control core. The high-precision electric bridge was used in field instruments for data collection， the 433MHz short-range wireless communication network was used to make communication between field instrument and RTU， the GPRS was used by the RTU to transmit data to the PC host computer， and the data was stored and displayed in the PC host computer， so the real-time monitoring and exception alerts of pipeline temperature and pressure parameters were achieved. The experiment proves that the system of which error rate is less than 1% over five months working with the 12-bit data acquisition accuracy can effectively monitor the pipeline temperature and pressure parameters in real time， it saves a lot of labor costs and effectively prevents environmental pollution and economic losses caused by abnormal channel parameters.
上传时间： 2013-11-06
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设计并实现精准农业无线传感器网路，用于监测农作物生长环境。用高性能、超低功耗单片机MSP430F149设计温湿度和光照强度传感器节点；用高性能32位ARM处理器LM3S6918设计汇聚节点，采用无线射频器件CC1000实现数据的无线收发；针对汇聚节点能量不限的特点，改进传统MAC协议，提出并实现了一种新的MAC层通信协议。实验证明，该网络具有生命周期长、稳定性好的优点，可以满足精准农业的环境监测要求。
上传时间： 2013-11-24
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管网GPRS远程监测系统基于GPRS无线网络，能对管网系统中分布在远程多个监测点进行数据集中采集，整个系统由监控中心和各个监测点的数据采集终端（CWT5111 GPRS RTU）构成，CWT5111 能主动采集监测点压力、水位、流量、水质（余氯、浊度）、等数据，并通过GPRS上传至监控中心软件，方便中心管理人员进行数据统计和分析，通过中心软件也能对监测点的CWT5111进行IO控制，除数据远程采集、实时控制外，系统还可实现远程手机报警，并通过用户手机远程控制现场设备。该系统设计理念先进，系统架构简洁，易于安装和维护，是M2M，M2H的应用典范。
上传时间： 2013-10-31
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农田信息的及时准确获取是精准农业实施的基础。基于当前无线传感器网络在农田信息采集中的应用现状，提出了设计体积小、成本低、低功耗、工作持续时间长的农田信息采集无线传感器网络节点的必要性。系统采用Atmel公司的低功耗处理器芯片ATmega1281和AT86RF231射频芯片，最终实现了低功耗、低成本、低复杂度的检测系统，通过对温湿度等环境因子的检测，能够达到对作物种植环境进行实时监测的要求。
上传时间： 2014-12-28
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介绍了一种基于3G无线传感的桥梁集群健康实时监测系统。系统将3G无线模块与ZIGBEE无线传感网络模块统一于AT91SAM9G20 ARM微处理器芯片，嵌入LINUX操作系统，设计了桥梁健康监测系统下位机系统。采用VC6.0软件，设计了桥梁健康监测中心上位机系统。在桥梁集群上80个采集点实际应用表明，该系统运行稳定，数据存储和无线传输稳定可靠，可满足桥梁集群无线健康监测的需求。
上传时间： 2013-11-07
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针对认知无线电网络、频谱监测等领域对宽频段频谱感知的需求，基于无线传感器网络的特点，提出了一种面向频谱感知的传感器网络设计方案，包括分簇的网络结构、分频段的协作感知机制以及感知结果的协作处理机制，分析了实现这种方案的关键技术，为利用传感器网络进行宽频带协作频谱感知提供了一种可选的方案。
上传时间： 2014-12-29
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