基于嵌入式以太網(wǎng)柴油發(fā)電機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、由于偏遠(yuǎn)山區(qū)、海島等區(qū)域市電供應(yīng)困難，使得分布在這些地方的通信基站通常采用柴油發(fā)電機(jī)組作為供電電源。為保證其安全可靠運(yùn)行，對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控是非常必要的。隨著自動(dòng)化和機(jī)電一體化水平的提高，有些柴油發(fā)電機(jī)組具備了三遙功能，能夠?qū)Σ裼桶l(fā)電機(jī)組進(jìn)行遠(yuǎn)程遙測(cè)、遙信和遙控。但是，傳統(tǒng)的柴油發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通常以PLC和簡(jiǎn)單的8位或16位單片機(jī)為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，以RS485、Modbus通信協(xié)議總線為遠(yuǎn)程傳輸方式的集散控制系統(tǒng)。
　　

2、隨著嵌入式技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控領(lǐng)域已成為一個(gè)熱門的趨勢(shì)。本文設(shè)計(jì)的基于嵌入式以太網(wǎng)的柴油發(fā)電機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)在目前投入使用中的具有串行通信接口的柴油發(fā)電機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備基礎(chǔ)上，給出了基于“Cortex-M3+μC/OS-Ⅱ+LwIP”技術(shù)架構(gòu)的嵌入式串口以太網(wǎng)通信模塊的柴油發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了串行通信接口的柴油發(fā)電機(jī)組接入以太網(wǎng)的互聯(lián)通信。
　　本文首先分析了柴油發(fā)電機(jī)組監(jiān)

3、控系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和以太網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀以及將嵌入式以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于柴油發(fā)電機(jī)組的可行性，接著給出了該監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案和嵌入式串口以太網(wǎng)通信模塊的軟硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法，并進(jìn)行了抗干擾的設(shè)計(jì)，然后對(duì)監(jiān)控中心開(kāi)發(fā)平臺(tái)的選擇和搭建進(jìn)行了研究，最后在實(shí)驗(yàn)室局域網(wǎng)內(nèi)對(duì)串口以太網(wǎng)通信模塊的功能和單網(wǎng)、組網(wǎng)模式下的監(jiān)控系統(tǒng)可靠性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。
　　本文設(shè)計(jì)的嵌入式串口以太網(wǎng)通信模塊是在μC/OS-Ⅱ嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和STM32F

4、103ZET6的軟硬件平臺(tái)上移植了LwIP協(xié)議棧，分析了數(shù)據(jù)傳輸通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)串口與以太網(wǎng)的相互轉(zhuǎn)換，建立了與服務(wù)器的通信接口，完成應(yīng)用程序開(kāi)發(fā);監(jiān)控中心選擇WAMP網(wǎng)頁(yè)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，搭建了監(jiān)控服務(wù)器、Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，響應(yīng)客戶端監(jiān)控請(qǐng)求，從而構(gòu)造了基于B/S模式的嵌入式以太網(wǎng)柴油發(fā)電機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)。
　　由于本文設(shè)計(jì)的嵌入式串口以太網(wǎng)通信模塊在不改變?cè)瓉?lái)監(jiān)控設(shè)備的基礎(chǔ)上，為支持串口通信的柴油發(fā)電機(jī)組設(shè)備提供了接入以太網(wǎng)的能力