一、智能仪表的嵌入式以太网接入方案（论文文献综述）
王硕[1]（2020）在《电解水制氢测控系统设计开发》文中研究说明当前世界各国资源短缺、环境污染等问题日益严重,传统化石能源如煤炭石油等已面临枯竭,氢能因其清洁高效等特点将成为21世纪世界能源舞台上最重要的二次能源,随之氢的生产、储存、运输、应用技术也将成为人们关注的焦点。电解水制取氢原理简单、成品氢气纯度高,是目前技术成熟且被广泛应用的方法之一。由于氢气的制取具有一定的危险性,实现自动化控制,实时监控各环节工艺状况是保证设备安全的重要措施。随着网络的普及和相关技术的成熟,将生产制造设备联入物联网,能够提供稳定、准确、安全的技术保障,同时更加方便完成对设备的部署任务。针对目前国内外电解水制氢设备大多采用PLC进行控制,存在成本高、功耗较大的问题,本文基于嵌入式技术以STM32F407单片机作为控制核心,并结合物联网技术,进行电解水制氢测控系统设计开发。论文首先对电解水制氢工艺流程研究,分析检测参数、被控参数,设计测控系统总体方案。接着进行系统硬件设计,完成了设备选型、控制板各功能模块电路原理图设计及PCB设计。其次对制氢压力控制系统进行控制算法研究,通过MATLAB软件仿真对比分析传统PID和模糊PID控制效果,完成系统软件及监控平台设计。系统软件设计包括移植uC/OS操作系统实现多任务运行,设计采集控制的主要程序,通过Modbus＿RTU协议与MCGS触摸屏通信,移植Lwip协议栈使STM32接入网络,通过TCP透传协议与中国移动物联网OneNET云平台通信。最后搭建电解水制氢模拟装置,对现场触摸屏监控平台、B/S架构的Java Web远程监控平台及测控系统进行总体测试,发现并解决问题。本次设计测控系统最终实现了现场及远程获取实时数据、数据管理与处理,对装置进行高效而准确的监控,系统具有进行二次开发拓展应用的相关接口。
张玉鲁[2]（2020）在《基于RT-Thread的串口转以太网数据分路系统设计》文中指出海南电网开展全省35kV站点安全防护及自动化系统接入工程,需要把省内所有尚未接入地调及备调的35kV站点通过调度数据网统一接入调度系统,实现智能一体化管理。其中存在部分35kV/110kV站点远动装置只有串行接口,缺少网络接入端口,且由于未到改造年限、厂家转型不再提供技术支持等原因,短期内无法在现有远动装置基础上通过扩充网口、更换远动装置等方式实现远动业务的调度数据网接入。因此,本文针对远动装置不支持网络接入,远动装置无法扩充网口的问题,设计一种解决这些问题的串口转以太网的数据分路系统,实现以网络方式将远动装置接入地调及备调主站;针对变电站远动机串口不足的问题,提出了一种网络串行通道分路的方法,实现变电站远动机单个串口同时与多个调度主站进行实时通信;为适应变电站中不同型号规格的远动装置,本文设计一种适应不同远动设备的串口转以太网数据分路系统,实现了在保留电力系统原通信通道和原有通信设备不变的情况下,将尚未接入的地调和备调系统通过网络接入调度系统。根据项目的需求,本文设计的串口转以太网数据分路系统包括硬件和软件设计两部分。硬件设计方面主要以Cortex-M3系列的微控制器LPC1769为主,其他外围电路为辅,配合网络芯片DP83848C,设计实现串口转以太网数据分路系统的联网功能的硬件电路;软件设计方面,搭载嵌入式操作系统RT-Thread和嵌入式TCP/IP协议栈,并设计串口与以太网数据转换交互传输的程序、切换通道后的通信程序以及嵌入式Web服务器上位机配置程序,软件功能的实现使得变电站远动设备串行接口无缝接入工业以太网,满足调度主站通过网络方式实时监控变电站厂站端的运行状况的要求,实现调度系统网络化、智能化管理。为方便工作人员的操作,另外设计有嵌入式Web服务器上位机配置软件。本文设计的分路系统,能够智能识别接、发数据的主站或从站通道,并自动选通一路,即串口转以太网数据分路系统接收到远动机上行数据,并将接收到的数据通过三路主站端口发送给三个主站端,实现上行数据的分路。
曹闯[3]（2020）在《面向智能制造领域的MIMOMP网关设计与实现》文中认为“一硬,一软,一网,一平台”是智能制造发展的“新四基”。其中,工业网络作为连接硬件、软件和平台的纽带,是数据流动的载体,它通过总线技术、工业以太网技术、工业无线网络技术的协同使用,能够实现工厂内各种设备、控制系统以及信息系统的互联互通。然而,不同设备、系统往往使用不同的接口与通信技术,无法直接进行信息交互,网关作为异构网络连接的关键技术,是产业升级过程中的研究热点之一。本文针对复杂的工业网络环境,设计与实现了一种多输入多输出多协议（Multiple Input Multiple Output Multiple Protocol,MIMOMP）网关,主要研究内容如下:（1）分析了智能制造背景下的工业网络环境及网关现状,研究了网关的功能与设计原理,给出了应用较为广泛的通信技术方案,基于实时系统软件设计方法COMET/RTE建立了MIMOMP网关系统模型,并采用单调速率调度算法RMA对网关系统实时可调度性进行分析。（2）采用软硬件协同设计方法,设计了网关系统的硬件和软件结构。硬件上,选取S3C6410作为核心处理器,集成标准以太网、CAN总线、RS485总线、EtherCAT等有线通信模块,WIFI、4G、ZigBee、NBIot等无线通信模块以及人机交互模块。软件上,采用模块化设计方法,对RS485、CAN、WiFi、以太网的基础通信和协议转换方案进行了设计和实现,使用QT设计并开发了通信参数配置界面,建立了具有良好扩展性和实时性的零拷贝网关模型,并采用内存映射技术予以实现。（3）对网关已完成部分进行功能和性能测试。测试结果表明,MIMOMP网关能够基本满足设计需求,且相较于常规网关具有更低的传输时延。本文面向智能制造下的工业网络,设计了一种具有八种网络接口资源的嵌入式实时网关系统模型。进行了系统实时可调度性分析;采用调用API的方式实现了RS485、CAN、WiFi和以太网的互联互通;建立了低时延、可扩展的零拷贝网关模型;开发了通信参数配置界面。为智能化改造下的异构网络设备连接提供了一种普遍适用的高实时性网关解决方案。
种法宇[4]（2020）在《基于物联网架构的配电站技术支持系统》文中研究说明当前我国智能电网的建设仍然面临着配电网系统升级、配电站自动化和智能仪表等方面的制约和挑战。随着配电网规模的不断扩大和新兴负荷的大量接入,现有监测装置采集频率低、数据类型少、时延高,配电站全状态感知能力弱;配电站的可控设备不断增加但其管控能力却不强,因此基于物联网的智能化、网络化的配变Hub Net,并以此为核心构建配电站技术支持系统,实现以配电站为主体的低压配电网智能高效的全状态感知和运行管控势在必行。本文的具体工作如下:（1）在分析传统配变终端运行情况的基础上,针对配电站的应用场景,进行配变Hub Net需求分析;基于物联网的硬件平台、软件APP,给出硬件和软件结构的设计方案;硬件设计从核心控制、通信接口和功能实现三个层面展开,设计了硬件结构,搭建统一硬件平台;软件设计在嵌入式Linux操作系统的基础上,采用容器技术实现软件应用APP化,实现配变终端全状态感知和智能控制。（2）以配变Hub Net为核心,构建基于物联网架构的配电站技术支持系统,从感知层、网络层、平台层、应用层分层讨论了系统构成和支撑技术;针对边缘配变Hub Net和主站系统的协同问题,从IaaS、PaaS和SaaS三个方面研究了配电站技术支持系统的云边协同架构和云边协同策略,实现配变Hub Net边缘计算和主站云计算的紧密协同;针对配变Hub Net本地资源受限的问题,深入研究配电站技术支持系统的计算卸载策略,实现系统计算和通信资源分配的联合优化。（3）深入分析配电站技术支持系统面临的信息安全风险,依据国家相关信息安全风险评估系列标准规范,结合物联网、云计算和边缘计算实施指标,建立配电站技术支持系统的信息安全风险评估体系;利用古林法计算权重值,层次可拓法计算风险等级关联度,给出系统信息安全风险综合评估等级,案例分析验证所采用方法的有效性。（4）进行配变Hub Net应用功能的实现和主站系统的开发。配变Hub Net应用功能的开发基于软件APP化的思路,利用容器技术实现APP化;采用交叉开发方式,在宿主机进行应用程序代码的编写和编译,并将应用程序进行容器化以生成Docker镜像,通过NFS或TFTP方式部署到配变Hub Net运行,实现“软件APP化”,完成配变Hub Net主要应用APP的开发。主站系统的实现基于B/S（Browser/Server,浏览器/服务器模式）架构,采用JSP（Java Server Page）技术实现前端界面开发,采用SQL Server关系型数据实现数据存储管理,采用JDBC（Java Database Connectivity）技术实现数据库的访问,采用 DLL（Dynamic Link Library,动态链接库）技术为应用程序提供代码和数据,进行了系统主要功能模块的开发。系统运行表明:该系统灵活高效地实现了配电站技术支持系统的主要功能。
贾鹏林[5]（2020）在《基于国产芯片的EtherCAT转Modbus TCP网关模块的设计与实现》文中进行了进一步梳理随着工业互联网的飞速发展,世界各国相继提出了自己发展工业4.0的战略及计划,通信技术、计算机技术、IT技术的发展逐步渗透到工控领域,并且对工业控制系统智能化、网络化提出了新的要求。PLC（Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器）作为工业领域的自动控制系统,它将计算机技术、自动控制技术和通讯技术融为一体。现场总线是一种互连智能现场自动化设备及其控制系统的数字式、双向传输的通信协议。PLC与现场总线技术是紧密联系的,基于现场总线技术的PLC系统被广泛应用于工业领域。目前PLC市场主要被国外公司垄断控制,对我国工业体系的独立和安全造成了严重影响,采用我国自主研发的国产化产品能大大提升系统的安全性。Modbus协议是最早提出的,是全开放、免费提供、容易实施的协议,广泛应用于各种工业控制现场。EtherCAT协议具有传输速率快、成本低、传输距离远、网络拓扑结构灵活简单,是目前在PLC系统中最常应用的一种实时工业以太网技术;从发展趋势来看,Modbus TCP协议与EtherCAT协议之间转换成为了市场的需求。网关模块可以把不同网络之间的报文协议通过重新封装后进行相互传输,实现不同总线在相同网络中无障碍通信,因此设计一款基于国产芯片的EtherCAT转Modbus TCP网关模块是必要的。本文介绍了PLC、EtherCAT协议和Modbus TCP协议研究背景、意义,分析了两种协议的国内外现状以及网关模块的应用需要,得出了设计此网关的必要性。描述了基于EtherCAT协议开发的PLC系统的总体结构,CPU模块作为EtherCAT主站,其它通信模块、网关模块、I/O模块、末端模块均为EtherCAT从站。阐述了PLC系统的具体拓扑组网过程及基本网络拓扑结构,通过网关模块拓展其他网络拓扑形成异构网络。在异构网络下设备、系统能够进行互联互通,引出了设计网关模块的总体设计思想。根据系统的实际需要,得出硬件总体方案,对网关模块各个芯片进行选型分析,选择国产芯片S698PM作为CPU（Central Processing Unit,中央处理器）;接着对具体的单板电源电路、电源监控及复位电路、RTC功能电路、时钟电路、CPU小系统电路等子模块进行电路设计和参数设置,完成网关模块的单板原理图设计后进行PCB投板、制版;分析MCU（Microcontroller Unit,微控制单元）固件的功能、描述了Modbus协议的实现过程以及驱动的开发。通过对网关模块的功能、性能测试、调试保证了这一网关模块软硬件接口功能,达到了单板设计要求。从测试结果表明该网关模块作为EtherCAT系统的从站时,实现EtherCAT协议与PLC系统其他现场总线之间的协议交换。作为主站存在时,物理层采用TCP/IP协议,进行Modbus协议之间的通信功能,可以最大可能的兼容其他现场设备,实现数据的交互以及网络的通信。
付少蕾[6]（2020）在《面向数字化车间现场的实时数据采集与管理系统研究》文中研究说明传统车间向互联网化、智能化、数字化转型已是大势所趋,智能制造也成为了当今世界的新焦点,当前国内传统车间亦正处于数字化转型的重要时刻。本文结合企业所提出的柴油机老式车间数字化需求深入研究了数字化车间现场实时数据采集与管理的系统集成相关技术,提出了一套高可视性、高实时性及具有示范性数据实时采集与管理解决方案的面向数字化车间现场实时数据采集与管理系统。本文对系统的功能需求、整体架构、传感器选型、运行机理、硬件设计、软件设计等方面展开了研究。主要内容包括:（1）分析了相关领域的现状、企业数字化车间的架构与构建策略以及结合了企业提出的需求,由此提出了面向数字化车间现场实时数据采集与管理系统的功能需求及架构。（2）根据系统需求及架构分析,将实时数据采集与管理系统分为两个部分:硬件与软件。硬件功能是实现系统的数据采集,而软件功能是实现系统数据管理。（3）进一步分析系统功能需求而对系统硬件部分进行传感器选型。并设计了系统硬件部分的架构、数据采集方案且实际构建了硬件系统,其包括:示教实验平台、PLC控制平台和网络拓扑结构。最后编制了硬件系统的下位机程序。（4）针对于本文系统的整体架构设计使用组态软件采集存储PLC寄存器中数据至My SQL数据库,并在软件部分设计了完整的数据库系统及信息分析与智能管理系统对仿真产线数据进行存储和实时显示、管理。（5）设计了实验对系统进行验证,最终验证了系统的实时性、合理性。
朱阿曼[7]（2019）在《基于Modbus/TCP通信的库房环境监控系统的设计》文中研究指明随着社会和经济的发展,社会生产力不断壮大,产品生产和销售的规模与日俱增,需要越来越多的库房去存储物品。如何保证库房的安全问题也越来越受到人们地重视。现有的库房环境监管系统服务单一,一般采用自动监测和人工管理结合的方式,例如出现烟雾时,发出警报,然后交由工作人员去处理险情。这种方式浪费人力资源且容易出现纰漏。所以现代社会迫切地需要一个更加科学和智能的库房环境监管系统。针对上述问题,本文设计了一套能够实时监测库房环境状态并能控制仪器设备对突发事件做出自动处理的智能库房环境监管系统,并且使用工业以太网技术,使管理人员可以通过PC端上位机实时查看库房状态,远程手动控制仪器设备。该系统由环境监测器、控制器和远程管理端三部分组成。环境状态监测器负责监测各个库房的环境参数,例如温度、湿度、臭氧浓度和粉尘浓度等环境参数,以及是否有火灾和水浸等情况的发生。监测器采用STM32芯片作为处理器,挂载多种传感器,通过使用RS-485总线与FreeModbus协议栈结合的方式,实现串行通信功能,将数据发送给控制器。控制器收到数据后会将数据实时显示在液晶显示屏上,并会把收到的环境参数与预先设定的阈值进行对比,如果检测到环境参数超出设定范围就会发出警报,并自动控制相应的设备对异常环境进行调控。控制器采用STM32芯片作为处理器,装有W5500以太网控制模块,与FreeModbus协议栈结合,实现Modbus/TCP通信功能,与远程管理端进行通信。远程管理端是一台装有智能库房环境监管软件的计算机,该软件是基于QT平台开发并连接了SQL Server数据库的窗口应用程序。管理人员可以通过该软件实现对各个库房实时环境数据地查看,手动控制仪器设备和查询历史参数记录等功能。本文完成了系统的搭建并对系统整体进行测试,经过长时间实地测试,该智能库房系统达到预期要求。
高扬[8]（2018）在《数据中心环境监控系统的研究与实现》文中指出随着智能化建设项目的广泛开展,各行各业对信息系统的依赖程度日益增加,对设备稳定性的要求也越来越高,对故障发现和处理实效性的要求也越来越高。因此对设备配套运行环境的要求也逐步提升。怎样快速发现设备所处机房环境的变化,实时监控机房内智能化设备的运行状态,同时降低人员的维护成本显得尤为重要。本文针对某公司三处机房分散管理的实际情况进行探讨,通过对实际现场的调研与用户需求的分析,逐步明确了环境监控系统的建设方案和目标,形成了总体方案,并对各机房及所用智能化设备进行分别探究。首先对用户需求进行分析,确定了用户需对三个不同区域的机房进行集中监控,并能够在互联网远端实时获取机房信息,同时,远端接收告警信息以第一时间获知故障的产生;在明确用户需求后开展各机房环境及所用设备的实际分析,确认了三个机房均为在建状态,各机房所用智能化设备的品牌及型号有所不同,但需要在同一平台实现监测;之后提出了初步的方案,通过分散采集各个机房的电源、空调、UPS等智能化设备信号及现场环境情况,完成单一机房的功能实现;最后,通过对环境监控系统各监控单元的详细分析,对多种通信技术及采集设备进行选型,形成总体方案并展开实施。在现场施工过程中,为确保施工进度和整个项目的顺利完成,运用了部分项目管理的理论。在完成硬件设备的物理连接基础上,逐步开展对不同设备的信号采集与调试工作,最后集成到统一硬件平台多次调试和测试,完成了方案的最终实现。本文对需要监控的多种智能设备接口和相关通信协议进行研究,同时对采集设备进行选型,选择多种通信协议兼容的硬件设备,克服了不同品牌设备之间因接口不同导致通信失败的风险,实现了各种智能设备的分散采集、统一管理。本文主要完成了各机房空调、UPS、列头柜等智能设备的监测及温湿度、烟感及漏水等环境监控量的检测,环境监控系统的研究实现满足了用户远程监控和集中在数据中心管理的需求,使各机房运行的安全性得到增强,机房的整体管理能力得到了提升。具体体现在提升了管理效率、增强了机房及设备安全、节省了人力成本几个方面。本文的最后提出了环境监控系统现阶段有待进一步研究的内容,并对未来的发展趋势提出展望。
郑蓓林[9]（2016）在《基于嵌入式软PLC的智能仪表设计方案研究》文中研究表明针对以控制算法和以太网为主要技术的传统智能仪表存在的数据扩展性差和组态复杂的问题,采用基于嵌入式软PLC为基础的设计方案,实现控制模块和IO驱动等其他模块分离,提高了代码的稳定性和可维护性;同时通过采用多种无线通讯技术,实现扩展性强、组网方便的特性,明显改善了原有智能仪表的功能和性能。
谢君[10]（2016）在《基于Android系统的信息监测终端研制》文中研究说明对工业现场数据的获取、监测和有效传输是影响工业生产效率和自动信息化管理的重要因素。当前,现有信息监测终端大多根据工业现场实际采用固定的总线类型与工作参数,存在终端移植性差,使用范围受限的不足,同时,现有信息监测终端多采用有线数据交互模式且安装于固定地点的机柜内,从而对终端的手持和移动巡检造成不便,另外,现有信息监测终端多还存在升级更新麻烦与成本较高等问题。为此,本文提出了一种基于Android系统的信息监测终端设计方案。该终端由进行数据采集与传输的通信转换器和实现数据可视化监测的Android APP软件两部分构成。通信转换器用于与工业现场设备进行总线通信,通过Wi-Fi将数据透传给Android APP,由STM32F207核心板和扩展板组成,前者主要包括STM32最小系统和Wi-Fi模块,后者主要包括RS-232、RS-485、CAN总线、Ethernet四个通信模块。Android APP一方面用于接收通信转换器转发的工业现场数据,实现对数据的实时显示、保存、报警等功能;另一方面可以发送命令配置通信转换器用于工业通信的模块的参数,如波特率、数据位、IP地址等,以实现与工业设备通信的匹配。本文基于Android系统的信息监测终端具有多种工业现场常用数据总线接口,且工作参数可在线调整,具有较好的移植性与较广的应用范围,同时终端采用数据采集与数据监测分离的系统结构且基于Wi-Fi无线网络交互数据,具有体积小、手持移动方便、无需布线可非接触式监测数据等优点,而由Android APP构成的数据监测功能使得系统的升级更新更为简洁且成本低廉。另外,为了说明监测终端Android APP的开发,本文针对电压扰动发生装置工作状态监测这一具体应用,设计了一款配套的Android APP。实验表明,本终端可实现在多种工业接口下不同参数的数据获取,数据基于Wi-Fi的无线传输以及数据在Android APP的可视化监测。本文首先介绍了工业现场信息监测系统的背景、意义及研究现状;其次设计了基于Android系统的信息监测终端的总体方案;随后完成了通信转换器原理图和PCB的设计,搭建了硬件平台;接着完成了通信转换器和Android APP的软件设计;最后通过对整个信息监测终端的测试,验证了系统功能,完成了设计目标。
二、智能仪表的嵌入式以太网接入方案（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、智能仪表的嵌入式以太网接入方案（论文提纲范文）
（1）电解水制氢测控系统设计开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 测控技术研究现状 |
| 1.2.2 电解水制氢设备研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 第二章 总体方案设计 |
| 2.1 电解水制氢原理及工艺流程 |
| 2.2 系统总体方案设计 |
| 2.3 本章总结 |
| 第三章 控制算法研究 |
| 3.1 PID控制基本原理 |
| 3.2 模糊控制基本原理 |
| 3.3 模糊PID控制算法设计 |
| 3.4 实验仿真结果分析 |
| 3.5 本章总结 |
| 第四章 系统硬件设计 |
| 4.1 系统硬件总体设计 |
| 4.2 设备器件选型 |
| 4.3 电路原理图设计 |
| 4.3.1 最小系统电路 |
| 4.3.2 电压转换电路 |
| 4.3.3 信号调理电路 |
| 4.3.4 RS485/USB通信电路 |
| 4.3.5 以太网通信电路 |
| 4.3.6 SD卡存储电路 |
| 4.4 PCB板设计 |
| 4.5 本章总结 |
| 第五章 系统软件设计 |
| 5.0 系统软件总体设计 |
| 5.1 UC/OS操作系统移植 |
| 5.2 系统主程序设计 |
| 5.2.1 数据采集处理程序设计 |
| 5.2.2 差压控制程序设计 |
| 5.2.3 压力控制程序设计 |
| 5.2.4 温度控制程序设计 |
| 5.2.5 补水控制程序设计 |
| 5.2.6 联锁报警程序设计 |
| 5.2.7 与触摸屏通信实现程序设计 |
| 5.2.8 与云平台通信实现程序设计 |
| 5.3 本章总结 |
| 第六章 监控平台设计 |
| 6.1 监控平台总体设计 |
| 6.2 触摸屏监控界面设计 |
| 6.3 WEB监控与后台服务器的搭建 |
| 6.3.1 基于OneNET云平台的数据管理 |
| 6.3.2 WEB页面设计 |
| 6.3.3 WEB后台服务器的搭建 |
| 6.4 本章总结 |
| 第七章 系统综合测试与分析 |
| 7.1 硬件测试 |
| 7.2 通信及显示测试 |
| 7.3 数据采集监控测试及分析 |
| 7.4 本章总结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（2）基于RT-Thread的串口转以太网数据分路系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.3 课题主要内容 |
| 1.4 章节安排 |
| 2 基于RT-Thread的串口转以太网数据分路系统总体设计 |
| 2.1 系统需求分析 |
| 2.2 系统架构设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 系统硬件设计 |
| 3.1 硬件整体设计 |
| 3.1.1 核心处理器选型 |
| 3.1.2 串口模块设计 |
| 3.1.3 以太网模块设计 |
| 3.1.4 其他电路设计 |
| 3.2 本章小结 |
| 4 系统软件设计 |
| 4.1 上位机配置软件设计 |
| 4.1.1 Web服务器与客户端通信 |
| 4.1.2 Web服务器页面设计 |
| 4.2 RT-Thread操作系统基本架构及移植 |
| 4.2.1 RT-Thread操作系统基本构架 |
| 4.2.2 RT-Thread在 Crotex-M3 微处理器上的移植 |
| 4.3 LwIP协议栈及BSD Socket编程设计 |
| 4.3.1 LwIP协议栈 |
| 4.3.2 BSD Socket编程设计 |
| 4.4 串口驱动程序设计 |
| 4.5 系统通信程序设计 |
| 4.5.1 上位机配置线程设计 |
| 4.5.2 TCP服务器端线程设计 |
| 4.5.3 串口数据转发线程设计 |
| 4.5.4 以太网数据转发线程设计 |
| 4.6 系统数据分路设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 系统测试及结论分析 |
| 5.1 实验测试平台 |
| 5.2 系统测试 |
| 5.2.1 嵌入式Web服务器上位机配置软件测试 |
| 5.2.2 系统通信功能测试 |
| 5.2.3 多调度主站与远动装置通信测试 |
| 5.3 实验结论分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（3）面向智能制造领域的MIMOMP网关设计与实现（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究现状及发展趋势 |
| 1.3 研究内容和组织结构 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 网关原理及模型 |
| 2.1 网关功能概述 |
| 2.2 系统设计原则 |
| 2.3 网关通信原理 |
| 2.4 通信技术选取 |
| 2.5 网关实时系统建模 |
| 2.6 实时可调度性分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 网关硬件设计 |
| 3.1 硬件系统结构 |
| 3.2 嵌入式处理器 |
| 3.3 内存管理模块 |
| 3.4 CAN模块 |
| 3.5 WiFi模块 |
| 3.6 以太网模块 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 网关软件设计 |
| 4.1 系统软件结构 |
| 4.2 网关软件流程 |
| 4.3 CAN通信 |
| 4.4 RS485通信 |
| 4.5 以太网通信 |
| 4.6 WiFi通信 |
| 4.7 协议转换 |
| 4.8 管理软件 |
| 4.9 本章小结 |
| 5 实时性设计 |
| 5.1 传输时延分析 |
| 5.2 相关技术及理论 |
| 5.3 零拷贝网关设计 |
| 5.4 零拷贝网关实现 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 系统环境搭建与测试 |
| 6.1 开发环境搭建 |
| 6.2 系统测试 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）基于物联网架构的配电站技术支持系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第二章 配变Hub Net设计方案 |
| 2.1 传统配变终端分析 |
| 2.1.1 概述 |
| 2.1.2 特征 |
| 2.1.3 发展方向 |
| 2.2 配变Hub Net总体分析 |
| 2.2.1 需求分析 |
| 2.2.2 配变Hub Net整体设计 |
| 2.3 基于“硬件平台化”的配变Hub Net硬件设计 |
| 2.3.1 硬件整体结构 |
| 2.3.2 核心控制层硬件设计方案 |
| 2.3.3 通信接口层硬件设计方案 |
| 2.3.4 功能实现层硬件设计方案 |
| 2.4 基于“软件APP化”的配变Hub Net软件设计 |
| 2.4.1 软件结构 |
| 2.4.2 Linux内核分析 |
| 2.4.3 “软件APP化”的关键技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 以配变Hub Net为核心的配电站技术支持系统 |
| 3.1 配电站技术支持系统整体架构 |
| 3.1.1 感知层 |
| 3.1.2 网络层 |
| 3.1.3 平台层 |
| 3.1.4 应用层 |
| 3.2 配电站技术支持系统的云边协同架构 |
| 3.2.1 云边协同架构 |
| 3.2.2 云边协同策略 |
| 3.3 配电站技术支持系统的计算卸载策略 |
| 3.3.1 计算卸载的概念 |
| 3.3.2 计算卸载策略 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 配电站技术支持系统信息安全风险分析和评估 |
| 4.1 配电站技术支持系统信息安全风险分析 |
| 4.1.1 设备安全 |
| 4.1.2 数据安全 |
| 4.1.3 网络安全 |
| 4.1.4 应用安全 |
| 4.2 配电站技术支持系统信息安全风险评估算法 |
| 4.2.1 基本理论 |
| 4.2.2 层次型指标体系的建立 |
| 4.2.3 安全风险等级的划分 |
| 4.2.4 基于古林法的指标权重计算 |
| 4.2.5 基于层次可拓法的综合评估等级计算 |
| 4.3 配电站技术支持系统信息安全风险评估的实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 配电站技术支持系统的实现 |
| 5.1 配变Hub Net应用功能的实现 |
| 5.1.1 开发环境搭建 |
| 5.1.2 系统首页 |
| 5.1.3 登录及主界面 |
| 5.1.4 配变监测APP |
| 5.1.5 环境监测APP |
| 5.1.6 风险预警APP |
| 5.1.7 容器管理APP |
| 5.2 主站系统功能的实现 |
| 5.2.1 登录模块 |
| 5.2.2 系统主页 |
| 5.2.3 电力监测模块 |
| 5.2.4 设备控制模块 |
| 5.2.5 物联管理模块 |
| 5.2.6 信息安全风险评估模块 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文主要研究成果 |
| 6.2 后期工作与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）基于国产芯片的EtherCAT转Modbus TCP网关模块的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 课题研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 EtherCAT协议的发展及现状 |
| 1.3.2 Modbus TCP协议的发展及现状 |
| 1.3.3 网关模块的应用需求 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第二章 总体方案设计 |
| 2.1 PLC系统结构设计 |
| 2.2 PLC系统拓扑总览 |
| 2.2.1 基本网络拓扑 |
| 2.2.2 异构网络拓扑 |
| 2.3 网关模块设计思想 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 网关模块设计 |
| 3.1 单板芯片选型 |
| 3.2 具体硬件电路设计 |
| 3.2.1 单板电源电路 |
| 3.2.2 电源监控及复位电路 |
| 3.2.3 RTC功能电路 |
| 3.2.4 时钟电路 |
| 3.2.5 Flash电路 |
| 3.2.6 DDR2电路 |
| 3.2.7 CPU小系统电路 |
| 3.2.8 DSU系统调试口电路 |
| 3.2.9 EtherCAT电路 |
| 3.3 PCB设计与投板 |
| 3.4 固件设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 调试与测试 |
| 4.1 单板硬件性能测试 |
| 4.1.1 时钟信号性能测试 |
| 4.1.2 Flash读写性能测试 |
| 4.1.3 DDR性能测试 |
| 4.1.4 I2C性能测试 |
| 4.1.5 SPI信号性能测试 |
| 4.2 网关模块系统功能测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 文章总结 |
| 5.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）面向数字化车间现场的实时数据采集与管理系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 相关领域国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 数字化车间信息集成技术现状 |
| 1.2.2 国内外车间数据采集与管理现状分析 |
| 1.3 课题来源及主要目标 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 课题主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线规划 |
| 第二章 离散型车间数字化集成理论概述与系统架构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数字化车间前景及需求分析 |
| 2.2.1 数字化车间前景分析 |
| 2.2.2 数字化车间需求分析 |
| 2.3 数字化车间架构概述 |
| 2.4 车间数据采集方案分析 |
| 2.5 车间网络一体化分析 |
| 2.5.1 设备间互联互通网络设计 |
| 2.5.2 车间整体通讯网络设计 |
| 2.5.3 车间生产监控系统实时数据库配备 |
| 2.6 实时数据采集与管理系统体系架构设计 |
| 2.6.1 系统功能与需求分析 |
| 2.6.2 实时数据采集与管理系统整体架构设计 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 实时数据采集与管理系统硬件设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统传感器选型 |
| 3.3 系统硬件架构设计 |
| 3.4 数据采集方案设计 |
| 3.5 实时数据采集与管理系统硬件部分实现 |
| 3.5.1 示教实验平台构建 |
| 3.5.2 PLC控制平台构建及通讯网络构建 |
| 3.5.3 示教实验平台运行过程设计 |
| 3.5.4 PLC下位机程序设计 |
| 3.6 硬件数据采集与存储方案设计 |
| 3.6.1 PLC数据采集与存储方案介绍 |
| 3.6.2 硬件数据采集与存储设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 实时数据采集与管理系统软件设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 编程软件工具简介 |
| 4.3 系统数据库设计 |
| 4.3.1 系统数据库E-R图设计 |
| 4.3.2 系统数据库设计 |
| 4.4 信息分析与智能管理系统架构设计 |
| 4.4.1 开发平台与系统体系结构选择 |
| 4.4.2 软件系统架构设计 |
| 4.5 信息分析与智能管理系统实现 |
| 4.5.1 系统管理模块 |
| 4.5.2 数据实时显示模块 |
| 4.5.3 生产管理模块 |
| 4.5.4 数据分析模块 |
| 4.5.5 数据管理模块 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 系统运行实例与实验结果 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统运行测试环境 |
| 5.2.1 系统运行环境介绍 |
| 5.2.2 系统数据交互流程简述 |
| 5.3 系统运行验证与分析 |
| 5.3.1 系统运行实例 |
| 5.3.2 实验验证与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 附录 A 示教实验平台数据接入PLC控制平台安排 |
| 附录 B PLC控制平台下位机程序 |
（7）基于Modbus/TCP通信的库房环境监控系统的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要内容及结构安排 |
| 2 工业以太网技术与Modbus/TCP |
| 2.1 工业以太网技术 |
| 2.2 Modbus/TCP |
| 2.2.1 Modbus/TCP的优点 |
| 2.2.2 Modbus/TCP数据帧结构 |
| 2.3 Modbus/TCP的通信结构模型 |
| 2.3.1 朱机/从机通信架构 |
| 2.3.2 Modbus/TCP系统整体通信架构 |
| 3 系统总体概述 |
| 3.1 系统功能需求分析 |
| 3.2 系统总体框架 |
| 3.3 通信模块框架 |
| 4 系统硬件设计 |
| 4.1 监测器硬件设计 |
| 4.1.1 监测器芯片选型及电路设计 |
| 4.1.2 环境监测器挂载的传感器选型 |
| 4.2 控制器硬件设计 |
| 4.2.1 控制器芯片选型及硬件电路 |
| 4.2.2 自动控制模块电路设计 |
| 4.3 Modbus/TCP通信模块硬件设计 |
| 4.3.1 工业以太网模块连入方案 |
| 4.3.2 以太网模块芯片选型 |
| 4.3.3 SPI通信电路 |
| 4.3.4 以太网模块电路原理图 |
| 4.3.5 RS-485从机通信电路设计 |
| 5 系统软件设计 |
| 5.1 现场监控系统的驱动程序设计 |
| 5.1.1 嵌入式开发工具 |
| 5.1.2 嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ移植 |
| 5.1.3 监测器系统流程 |
| 5.1.4 控制器系统流程 |
| 5.2 远程管理端上位机界面设计 |
| 5.2.1 上位机软件开发工具 |
| 5.2.2 上位机软件界面设计 |
| 5.3 Modbus/TCP通信模块软件设计 |
| 5.3.1 W5500以太网芯片驱动程序移植 |
| 5.3.2 FreeModbus协议栈移植 |
| 5.3.3 上位机与W5500的Socket通信过程 |
| 5.3.4 在W5500的Socket状态机中嵌入FreeModbus |
| 5.4 Modbus/TCP通信帧结构 |
| 5.4.1 采集数据的通信帧 |
| 5.4.2 控制设备的通信帧 |
| 6 系统功能测试 |
| 6.1 现场监控设备系统电路测试 |
| 6.2 以太网通信模块测试 |
| 6.3 远程管理端上位机通信测试 |
| 7 总结与展翅 |
| 7.1 研究工作总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的学术成果 |
（8）数据中心环境监控系统的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 环境监控系统的发展背景 |
| 1.2 环境监控系统的意义 |
| 1.3 项目背景简介 |
| 1.4 本文所做的工作 |
| 第二章 环境监控系统相关技术及设备 |
| 2.1 串行通信 |
| 2.1.1 RS232串口通信 |
| 2.1.2 RS422接口 |
| 2.1.3 RS485接口 |
| 2.2 Modbus通信协议 |
| 2.3 GSM MODEM |
| 2.4 数据采集与传输 |
| 2.4.1 数据采集结构 |
| 2.4.2 远程通信设备 |
| 2.5 智能设备 |
| 2.5.1 智能协议处理器 |
| 2.5.2 传感器 |
| 2.5.3 短信报警器 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 机房环境监控系统的整体方案 |
| 3.1 机房建设方案 |
| 3.1.1 数据中心 |
| 3.1.2 网络机房 |
| 3.1.3 应用机房 |
| 3.2 环境监控系统整体方案 |
| 3.2.1 单一环境监控系统的方案 |
| 3.2.2 环境监控系统的组网方案 |
| 3.2.3 环境监控系统的整体方案 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 机房环境监控系统的详细方案 |
| 4.1 设备选型 |
| 4.1.1 环境监控系统管理主机 |
| 4.1.2 环境监控主机设备 |
| 4.2 数据中心智能设备及监控量 |
| 4.2.1 数据中心空调 |
| 4.2.2 数据中心列头柜 |
| 4.2.3 数据中心UPS设备 |
| 4.2.4 数据中心监控环境量 |
| 4.3 网络机房智能设备及监控量 |
| 4.3.1 网络机房空调 |
| 4.3.2 网络机房列头柜 |
| 4.3.3 网络机房UPS设备 |
| 4.3.4 网络机房监控环境量 |
| 4.4 应用机房智能设备及监控量 |
| 4.4.1 应用机房空调 |
| 4.4.2 应用机房列头柜 |
| 4.4.3 应用机房UPS设备 |
| 4.4.4 应用机房监控环境量 |
| 4.5 环境监控系统图 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 环境监控系统测试 |
| 5.1 接口测试 |
| 5.1.1 Modscan32简介 |
| 5.1.2 Modscan32测试使用 |
| 5.2 网络机房系统测试 |
| 5.3 应用机房系统测试 |
| 5.4 数据中心机房系统测试 |
| 5.5 远端集成管理平台测试 |
| 5.6 告警测试 |
| 5.7 测试内容及验收报告 |
| 5.7.1 测试内容 |
| 5.7.2 验收报告 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）基于Android系统的信息监测终端研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及章节安排 |
| 2 信息监测终端方案设计 |
| 2.1 终端功能定义 |
| 2.2 终端方案设计 |
| 2.2.1 整体方案设计 |
| 2.2.2 通信协议设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 信息监测终端的通信转换器硬件设计 |
| 3.1 硬件总体设计 |
| 3.2 硬件原理图设计 |
| 3.2.1 STM32F207 核心板电路设计 |
| 3.2.2 STM32F207 扩展板电路设计 |
| 3.3 硬件PCB图设计 |
| 3.4 硬件焊接实物图 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 信息监测终端的通信转换器STM32 处理器软件设计 |
| 4.1 软件总体设计 |
| 4.2 μC/OS-II移植 |
| 4.2.1 μC/OS-II简介 |
| 4.2.2 μC/OS-II在 STM32F207 处理器上的移植 |
| 4.3 lwIP移植 |
| 4.3.1 lwIP简介 |
| 4.3.2 lwIP在 μC/OS II上的移植 |
| 4.4 Wi-Fi驱动移植 |
| 4.4.1 Wi-Fi简介 |
| 4.4.2 Wi-Fi驱动移植 |
| 4.5 各模块软件设计 |
| 4.5.1 STM32 处理器主程序设计 |
| 4.5.2 Wi-Fi通信模块程序设计 |
| 4.5.3 RS-232转Wi-Fi通信模块程序设计 |
| 4.5.4 RS-485转Wi-Fi通信模块程序设计 |
| 4.5.5 CAN总线转Wi-Fi通信模块程序设计 |
| 4.5.6 Ethernet转 Wi-Fi通信模块程序设计 |
| 4.5.7 参数配置模块程序设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 信息监测终端的Android APP设计 |
| 5.1 Android APP总体设计 |
| 5.2 Android开发环境搭建 |
| 5.3 Android APP详细设计 |
| 5.3.1 Socket通信 |
| 5.3.2 图形界面设计 |
| 5.3.3 程序设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 信息监测终端测试 |
| 6.1 测试目的与内容 |
| 6.2 各模块测试 |
| 6.2.1 Wi-Fi通信模块测试 |
| 6.2.2 RS-232转Wi-Fi通信模块测试 |
| 6.2.3 RS-485转Wi-Fi通信模块测试 |
| 6.2.4 CAN总线转Wi-Fi通信模块测试 |
| 6.2.5 Ehernet转 Wi-Fi通信模块测试 |
| 6.3 联合测试 |
| 6.3.1 实验室测试 |
| 6.3.2 现场测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结 |
| 参考文献 |
| 作者攻读学位期间学术成果清单 |
| 致谢 |
四、智能仪表的嵌入式以太网接入方案（论文参考文献）
- [1]电解水制氢测控系统设计开发[D]. 王硕. 北方工业大学, 2020(02)
- [2]基于RT-Thread的串口转以太网数据分路系统设计[D]. 张玉鲁. 海南大学, 2020(07)
- [3]面向智能制造领域的MIMOMP网关设计与实现[D]. 曹闯. 中国矿业大学, 2020(01)
- [4]基于物联网架构的配电站技术支持系统[D]. 种法宇. 山东大学, 2020(12)
- [5]基于国产芯片的EtherCAT转Modbus TCP网关模块的设计与实现[D]. 贾鹏林. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [6]面向数字化车间现场的实时数据采集与管理系统研究[D]. 付少蕾. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [7]基于Modbus/TCP通信的库房环境监控系统的设计[D]. 朱阿曼. 华中师范大学, 2019(01)
- [8]数据中心环境监控系统的研究与实现[D]. 高扬. 西安电子科技大学, 2018(03)
- [9]基于嵌入式软PLC的智能仪表设计方案研究[J]. 郑蓓林. 电子技术与软件工程, 2016(12)
- [10]基于Android系统的信息监测终端研制[D]. 谢君. 西安工程大学, 2016(04)