基于多種網(wǎng)絡融合的遠程監(jiān)控系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

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1、密級級桂林電子科技大學碩士學位論文(全日制專業(yè)學位碩士)題目基于多種網(wǎng)絡融合的遠程監(jiān)控系統(tǒng)研究與實現(xiàn)。(英文)StudyandImplementationofaRemoteMonitoringSystem.BasedonaVarietyofNetworkConvergence.研究生學號:1208520853。研究生姓名:方彪。指導教師姓名、職務:陳宏濱教授。申請學位門類:工程碩士。學科、專業(yè)名稱:電子與通信工程。提交論文日期:2014年10月。論文答辯日期:2014年12月。萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)摘要摘要通信技術高速發(fā)展的時代,遠程監(jiān)控技術正越來越得到人們的重視和廣泛的應用

2、?,F(xiàn)代大型企業(yè)機床加工等工業(yè)控制技術日益成熟,給加工制造業(yè)帶來了勃勃生機,不僅節(jié)省人力物力,還大大縮短生產周期。但是,企業(yè)規(guī)模化、機床產線化組成的工業(yè)機床設備群還面臨著各種考驗,一臺設備的不穩(wěn)定可能會影響整條產線的效率,如溫濕度急劇變化會給某些器件帶來不可逆轉的損壞,電壓波動、電流沖擊等可能迫使機器停機,一些驅動器的狀態(tài)變化更是機床是否穩(wěn)定工作的硬性指標。生產者希望最大程度的保證機床持續(xù)穩(wěn)定運行,同時提高生產效率、縮短生產周期。由于遠程監(jiān)控系統(tǒng)能夠很好地完成早發(fā)現(xiàn)、早處理和提前預防的任務,那么完成大型企業(yè)多廠房﹑多產線﹑多機床狀態(tài)監(jiān)控就成為一個亟待解決的問題。為解決上述

3、問題,我們開發(fā)出一套實時遠程監(jiān)控系統(tǒng)用于廠房大范圍、智能化的物理信息采集和控制。本遠程監(jiān)控系統(tǒng)將多機床狀態(tài)監(jiān)控與CAN總線技術、ZigBee短距離組網(wǎng)技術和GPRS遠距離通信技術以及Internet網(wǎng)絡技術相融合,利用各種傳感器和執(zhí)行器以及支持標準AT命令的ZigBee模塊和GPRS模塊完成數(shù)據(jù)組網(wǎng)傳輸,通過遠程監(jiān)控中心軟件完成大型廠房加工機床狀態(tài)的實時監(jiān)控。我們設計了一種具有三個層次網(wǎng)絡通信的網(wǎng)絡拓撲結構,即具有良好擴展性能的底層采集和控制CAN節(jié)點組成的CAN通信,完成數(shù)據(jù)近距離組網(wǎng)傳輸?shù)腪igBee網(wǎng)絡以及完成數(shù)據(jù)遠程傳輸?shù)腉PRS網(wǎng)絡,實現(xiàn)各網(wǎng)絡融合,完成遠程點

4、對多點穩(wěn)定可靠地雙向數(shù)據(jù)傳輸,滿足大型企業(yè)廠房多產線機床的遠程監(jiān)控要求,實現(xiàn)相應監(jiān)測與控制功能。本文結合物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展浪潮,通過對遠程監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀的研究及結合多工業(yè)機床所面臨的問題,設計了一種組網(wǎng)通信的網(wǎng)絡結構,詳細分析了監(jiān)控系統(tǒng)模型和網(wǎng)絡拓撲結構,然后采用CAN通信節(jié)點控制板、ZigBee模塊、GPRS網(wǎng)關以及連接Internet網(wǎng)絡的計算機實現(xiàn)整個系統(tǒng)平臺的搭建。該系統(tǒng)在一般傳感器網(wǎng)絡和遠程傳輸技術所組成監(jiān)控系統(tǒng)的基礎上引入CAN總線網(wǎng)絡通信,基于CAN通信網(wǎng)絡良好的可靠性和擴展性,特別適用于工業(yè)控制領域的相關監(jiān)控系統(tǒng)。測試結果表明,從底層CAN通信經ZigBee短距離

5、通信和GPRS遠程通信最后到上層Internet網(wǎng)絡很好的實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的透明傳輸,各網(wǎng)絡實現(xiàn)基于各自網(wǎng)絡協(xié)議的數(shù)據(jù)通信,所組成網(wǎng)絡具有良好的擴展性和移植性。關鍵詞:遠程監(jiān)控;網(wǎng)絡融合;多工業(yè)機床;CAN總線;ZigBee;GPRSI萬方數(shù)據(jù)AbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofcommunicationtechnologies,remotemonitoringtechnologyhasgainedmoreandmoreattentionandhasbeenwidelyapplied.Industrialmachinecontro

6、ltechniquesinmodernlarge-scaleenterprisesbecomemoreandmoremature,whichbringsgreatvitalitytoprocessingandmanufacturing,notonlysavesmanpowerandresources,butalsogreatlyshortenstheproductioncycle.However,inlarge-scaleenterprises,productionlinesofmachineequipmentgroupsstillfacevariouschalleng

7、es.Theunstablilityofonedevicemightaffecttheefficiencyoftheentireproductionline.Thedramaticchangesintemperatureandhumiditywillbringirreversibledamagetosomedevices.Thevoltagefluctuationandcurrentshockmayforcethemachinetoshutdown.Thechangeofstateofsomedriversindicateswhether

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