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基于移动平台的无线远程监控系统

作　者: 祝海强
导　师: 胡协和；黄文君
学　校: 浙江大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 无线远程监控移动平台远程监控系统基于移动移动通信业务原理及特点工业控制系统监控终端监控对象功能规划
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 265次
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内容摘要

工业控制技术发展至今，许多应用领域对工业控制系统提出了更高更新的要求，这些应用都存在覆盖范围广、监测点分散或者监控对象处于运动状态中等特点，如何经济有效地实现所需的监控功能，给我们提出了新的课题。本论文结合了先进的智能仪表技术、移动通讯技术、网络技术、嵌入式软件技术以及电子技术，实现了基于移动平台的多点远程监控，大大突破了传统远程监控系统的地域范围和组网方式，提供了一种全方位、廉价、可靠的解决方案。本课题从研究远程监控系统的发展现状入手，系统地阐述了中国移动通讯系统的发展概况、GSM及GPRS的网络架构和关键技术以及短消息和GPRS业务的原理及特点，为课题的深入展开提供依据和知识准备。课题中结合移动通信业务以及远程监控系统的设计要求和特性，提出了合理的基于移动平台的无线远程监控系统的方案设计，简述了上位机监控软件的功能和实现要求，并描述了现场监控终端的功能规划、设计原则等，在此基础上详细介绍了硬件和软件的设计方法和具体实现。针对技术的发展，在论文的最后提出了基于移动平台的无线远程监控系统存在的一些需要完善的地方以及发展的趋势。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-8
第一章绪论  8-13
  1.1 远程监控系统的发展现状研究  8-11
    1.1.1 有线方式  8-10
      1.1.1.1 RS485本地控制网络  9
      1.1.1.2 电话线拨号上网接入Internet  9-10
    1.1.2 无线方式  10-11
      1.1.2.1 无线电台  10-11
      1.1.2.2 基于移动平台的无线远程监控  11
  1.2 本论文内容和所做的工作  11-13
第二章移动通讯系统  13-29
  2.1 概述  13
  2.2 GSM网络  13-21
    2.2.1 系统组成  13-15
    2.2.2 GSM关键技术  15-19
      2.2.2.1 工作频段  15-16
      2.2.2.2 频段间隔  16
      2.2.2.3 频道配置  16
      2.2.2.4 双工收发间隔:45kHz  16-17
      2.2.2.5 干扰保护比  17
      2.2.2.6 频率复用方式  17-19
      2.2.2.7 保护带宽  19
    2.2.3 短消息业务  19-21
  2.3 GPRS网络  21-26
    2.3.1 GPRS概述  21-22
    2.3.2 GPRS的特点、优势及问题  22-23
    2.3.3 GPRS网络结构  23-25
    2.3.4 GPRS传输平台  25-26
  2.4 移动台及其嵌入式应用  26-29
    2.4.1 SIM卡  27-28
    2.4.2 移动终端  28-29
第三章系统方案设计  29-35
  3.1 短消息业务的特点  29-30
  3.2 GPRS业务在远程监控应用中的特点  30
  3.3 短消息与GPRS业务的结合  30-31
  3.4 系统网络架构  31-32
  3.5 上位机监控软件  32-35
    3.5.1 上位机监控软件功能  32-33
    3.5.2 上位机软件编程协议栈模型  33-35
第四章基于移动平台的现场监控终端的硬件设计  35-69
  4.1 现场监控终端的功能规划  35-36
  4.2 现场监控终端的硬件结构组成  36-69
    4.2.1 传统仪表部分  36-57
      4.2.1.1 中央微处理器  36-39
      4.2.1.2 实时时钟  39-43
      4.2.1.3 AI通道  43-46
      4.2.1.4 DI通道  46-47
      4.2.1.5 DO通道  47-48
      4.2.1.6 频率测量通道  48-49
      4.2.1.7 RS232接口  49-50
      4.2.1.8 数据存储器  50-57
    4.2.2 无线接口部分  57-65
      4.2.2.1 MC35模块的特点  57
      4.2.2.2 MC35模块的组成  57-58
      4.2.2.3 MC35模块的工作模式  58
      4.2.2.4 MC35模块的电源供应  58-59
      4.2.2.5 MC35模块的开关机  59-61
      4.2.2.6 MC35的串行接口  61-62
      4.2.2.7 MC35的指示灯接口  62
      4.2.2.8 MC35模块的SIM卡接口  62-64
      4.2.2.9 MC35模块的射频接口  64
      4.2.2.10 无线接口部分与MSP430F149的接口  64-65
    4.2.3 电源部分  65-69
      4.2.3.1 电压转换、整流电路  66
      4.2.3.2 充电电路和充电电池  66
      4.2.3.3 单片机系统电源电路  66-67
      4.2.3.4 24V供电电源电路  67-68
      4.2.3.5 无线接口部分电源电路  68-69
第五章基于移动平台的现场监控终端的软件设计  69-90
  5.1 软件开发环境  69-70
  5.2 应用程序的编制  70-83
    5.2.1 电源管理程序  70-71
      5.2.1.1 对充电电路的管理  70
      5.2.1.2 CPU工作模式的管理  70
      5.2.1.3 对24V电源的管理  70
      5.2.1.4 RS232接口的管理  70-71
      5.2.1.5 无线接口电源管理  71
    5.2.2 数据采集、处理、管理程序  71-73
      5.2.2.1 数据采集  71
      5.2.2.2 数据处理  71
      5.2.2.3 数据编码  71
      5.2.2.4 数据存储  71-73
      5.2.2.5 数据的查询、提取和清空  73
    5.2.3 RS232通讯程序  73-74
    5.2.4 短消息方式通讯程序  74-77
      5.2.4.1 短消息参数初始化  75-76
      5.2.4.2 短消息发送  76
      5.2.4.3 短消息接收  76
      5.2.4.4 短消息通讯协议  76-77
    5.2.5 GPRS方式通讯程序  77-83
      5.2.5.1 PPP协议  77-79
      5.2.5.2 UDP协议  79-80
      5.2.5.3 域名系统  80
      5.2.5.4 GPRS方式的工作过程  80-82
      5.2.5.5 GPRS方式应用协议的特点  82-83
    5.2.6 命令处理程序  83
  5.3 μC／OS-Ⅱ操作系统  83-90
    5.3.1 μC／OS-Ⅱ的特点  83-84
    5.3.2 μC／OS-Ⅱ操作系统的移植  84-88
    5.3.3 μC／OS-Ⅱ操作系统的运行机制  88-89
    5.3.4 应用程序在μC／OS-Ⅱ上的运行  89-90
结束语  90-91
致谢  91-92
参考文献  92-94

基于移动平台的无线远程监控系统

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