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遠程監(jiān)控技術論文精品(七篇)

時間:2022-11-09 23:08:23

序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇遠程監(jiān)控技術論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。

遠程監(jiān)控技術論文

篇(1)

關鍵詞:因特網(wǎng) 局域網(wǎng) 遠程監(jiān)控

中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)(03)(c)-0014-02

最近幾十年,科學技術突飛猛進的發(fā)展,企業(yè)聯(lián)盟和虛擬企業(yè)也相繼出現(xiàn),因此對自動控制領域有了更深層次的要求,于是,遠程監(jiān)控技術這一新的技術誕生了。遠程控制技術就是將Internet技術和現(xiàn)場監(jiān)測控制結合起來的一種技術,通俗的說就是將現(xiàn)場采集到的信息通過因特網(wǎng)傳輸?shù)目刂浦行牡囊环N復合型技術。遠程監(jiān)控技術的出現(xiàn)也在很大程度上解決了很多大型企業(yè)的管理和安全問題,一定程度上提高了企業(yè)的時效性。本課題是基于Internet網(wǎng)絡的遠程監(jiān)控技術,由于該系統(tǒng)具有簡單易用、可實現(xiàn)無限互聯(lián)、易于再次擴展、覆蓋范圍廣等特點,因此在高新開發(fā)技術中具有巨大潛能。

1 遠程監(jiān)控系統(tǒng)的總體結構

本課題是一種把嵌入式智能體、遠程監(jiān)控、網(wǎng)絡傳感器等相關技術集于一體的綜合管理系統(tǒng),在工業(yè)裝備的控制和監(jiān)測中體現(xiàn)的尤為明顯。從組成結構上主要包括監(jiān)控中心(上位機)、網(wǎng)絡服務器以及現(xiàn)場信息采集終端(CAN節(jié)點)。其結構圖如圖1所示。

監(jiān)控中心(上位機)是由VC++結合數(shù)據(jù)庫技術編寫,主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場設備,將現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)信息通過Internet網(wǎng)絡存儲到數(shù)據(jù)庫中,并進一步根據(jù)需要對向終端發(fā)送控制指令。網(wǎng)絡服務器主要的作用是完成以太網(wǎng)和CAN總線之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換工作。數(shù)據(jù)采集終端,即CAN節(jié)點的作用是采集現(xiàn)場的數(shù)據(jù),并負責將采集到的信息發(fā)送到因特網(wǎng)進而發(fā)送到上位機,同時響應應來自上位機的控制指令,并完成相應的動作。

本系統(tǒng)的硬件組成上,主要包括:局域網(wǎng)設備、基于CAN/TCP協(xié)議的網(wǎng)絡服務器、監(jiān)控終端以及CAN節(jié)點。從軟件的角度本系統(tǒng)主要分為:上位機控制程序、設備的驅(qū)動程序、數(shù)據(jù)采集程序、網(wǎng)絡通信程序、數(shù)據(jù)庫程序。

2 系統(tǒng)硬件設計

嵌入式系統(tǒng)的硬件主要包括處理器、存儲器和設備三部分,它具有復雜性和多樣性等特點。由于嵌入式開發(fā)的對象是具體的應用,并且各個項目實現(xiàn)的硬件環(huán)境也具有針對性的特點,所以開發(fā)嵌入式必須根據(jù)具體的應用環(huán)境配置、設計和調(diào)試[1]。

核心板主要包括微處理器S3C2410A、隨機存儲器(SDRAM)和FLASH。其中,SDRAM即為操作系統(tǒng)和運行程序的空間,F(xiàn)LASH用來保存移植的操作系統(tǒng)和應用程序的代碼。板包括系統(tǒng)電源、CAN模塊、以太網(wǎng)模塊、JTAG模塊和串口。電源模塊用于輸入5 V電壓,提供3.3 V和1.8 V輸出的直流供電。CAN模塊用來收集和發(fā)送CAN總線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù),以太網(wǎng)模塊用來連接互聯(lián)網(wǎng)和硬件系統(tǒng),JTAG和串口用來開發(fā)、調(diào)試和后期維護嵌入式服務器電路板,這些模塊都是為了滿足后續(xù)軟件實現(xiàn)交叉編譯方式而加入的。嵌入式服務器的硬件系統(tǒng)結構圖如圖2所示。

3 系統(tǒng)軟件設計

本課題在設計遠程監(jiān)控平臺的過程中,涉及到很多步驟,綜合起來主要有五大階段,分別為。

(1)需求分析階段。在該階段中,可以比較準確、及時地了解并分析用戶的某些需求,因此它是遠程監(jiān)控平臺設計過程中最基礎的階段,同時也是必不可少的。

(2)總體設計階段。通過對前一階段獲取的用戶需求加以綜合、歸納與整理,形成一個與具體系統(tǒng)相獨立的總概念模型,它是整個遠程監(jiān)控平臺設計的關鍵階段。

(3)各個部分具體實現(xiàn)階段。在該階段中,借助具體的開發(fā)語言、工具及運行環(huán)境,并依據(jù)總體設計的結構達到預期目標,同時建立各部分對應實現(xiàn)的功能,并對應用程序進行多次運行和調(diào)試,直到無誤為止。

(4)系統(tǒng)集成階段。這部分的主要工作是是對各部分實現(xiàn)的功能進行系統(tǒng)集成和整體測試,并根據(jù)測試所得結果進行相應的修改和完善,修改完畢之后再次試運行。

(5)系統(tǒng)運行與維護階段。再次試運行成功以后,即可進行正式運行操作,整個系統(tǒng)在運行的過程中,很可能會出現(xiàn)一系列錯誤或非錯誤但不完善的問題,必須針對這些問題進行修改和調(diào)整將其全部解決。如圖3所示。

在連接創(chuàng)建的過程中,必須與嵌入式服務器的網(wǎng)絡進行連接,只有這樣,這兩者之間才有可能正常通信,如果兩者未建立連接關系,則通信失敗。正確連接之后,下一步的工作是獲取現(xiàn)場設備的運行狀態(tài)信息,這樣正確設計接收模塊就顯得尤為重要,使用Socket來接收數(shù)據(jù)需要下面三個步驟:(1)監(jiān)聽網(wǎng)絡,同意網(wǎng)絡連接申請(即連接)。(2)獲取用于接收數(shù)據(jù)的Socket實例以接收遠程主機發(fā)送來的控制碼等數(shù)據(jù)信息。(3)根據(jù)遠程主機發(fā)送來的控制碼,斷開網(wǎng)絡連接,并將資源進行清除。接收數(shù)據(jù)流程圖如圖4所示。

4 結語

在課題中,把CAN總線和嵌入式因特網(wǎng)技術結合之后應用到遠程監(jiān)控系統(tǒng)中,從而使得測控網(wǎng)絡的全分散、全數(shù)字化得以實現(xiàn),此外,它還解決了因特網(wǎng)和現(xiàn)場底層設備的無縫連接問題。在此過程中,遠程監(jiān)控平臺通過嵌入式服務器對CAN總線上的智能設備進行訪問,記錄其在各個時刻的控制運行狀態(tài)和參數(shù),并把所獲得的數(shù)據(jù)錄入到數(shù)據(jù)庫中以便于后續(xù)訪問和獲取。此外,網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫還支持智能CAN節(jié)點的動態(tài)配置與重構。

參考文獻

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篇(2)

關鍵詞:溫濕度遠程監(jiān)控系統(tǒng) RFID傳感設備 GPRS

中圖分類號:TP277 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)02(c)-000-01

1 溫濕度遠程監(jiān)控系統(tǒng)的組成及應用

根據(jù)杭州德志科技有限公司的溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)的成功案例來看,溫濕度遠程監(jiān)控系統(tǒng)主要有信息監(jiān)控中心、供電系統(tǒng)、GPRS平臺和遠程GPRS無線數(shù)傳終端、RFID傳感設備等主要部分組成,其中監(jiān)控中心是核心控制點。監(jiān)控中心主要是采用的標準CS或BS架構的建設標準,通過建立網(wǎng)絡實現(xiàn)對外的數(shù)據(jù),監(jiān)控中心的控制系統(tǒng)通過接收來自大棚溫室的測控終端DTU上傳的數(shù)據(jù)并及時進行處理,實現(xiàn)數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲和生成曲線報表等功能,繼而接入外部連接。檢測中心的數(shù)據(jù)接收服務器是通過接入因特網(wǎng)而實現(xiàn)對多個組網(wǎng)的數(shù)據(jù)整合的,監(jiān)控的畫面可以動態(tài)的顯示前端數(shù)據(jù)的變化情況,并通過實時的查詢和分析數(shù)據(jù)變化了解作物生長規(guī)律根據(jù)作物的成長情況和需要進行參數(shù)的設置,做好突然事故的預警方案。

在監(jiān)控點設置先進的傳感器,實地測量當前的流量數(shù)據(jù),并將其通過通信平臺傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,再由監(jiān)控中心進行數(shù)據(jù)分析和處理,得出內(nèi)部參數(shù)掌握其溫濕度情況。在溫室大棚的溫室遠程監(jiān)控運用中,主要是最作物的室內(nèi)溫度,露點溫度、濕度和水分等進行檢測,通過傳感器傳輸數(shù)據(jù),分析器大氣溫度和濕度,判別作物生長條件,制作其生產(chǎn)趨勢圖,從而更好的對其溫濕度進行控制。

通過直觀的圖標和曲線形式,將溫室大棚中的作物生長信息和溫室內(nèi)的大氣溫度、土壤溫度、土壤濕度、陽光及水分等環(huán)境參數(shù)進行一一列舉和分析,并根據(jù)其作物的需求設置報警系統(tǒng),當溫濕度超過定值的時候,則開啟或關閉設備,形成自動化的關系系統(tǒng),而監(jiān)控中心則可以通過傳輸過來的參數(shù)進行分析,時刻掌握作物的生長情況。

2 溫濕度遠程監(jiān)控系統(tǒng)的基本設計原則

一般來說,在溫室大棚中的溫濕度遠程監(jiān)控系統(tǒng)具有基本的實用性和實用性,對作物的生長變化具有一定的靈活性擴展性,在應用的實際功能中具有一定的經(jīng)

濟性。

溫濕度遠程監(jiān)控系統(tǒng)的實用性和適應性。有現(xiàn)代高科技衍生而來的溫濕度遠程監(jiān)控系統(tǒng)是一項功能強大、用戶界面友好且報表功能齊全的強大系統(tǒng),但是其流量趨勢圖和日常的維護工作比較便捷,因而在應用的過程中具有很強的實用性,同時也體現(xiàn)了GPRS網(wǎng)絡系統(tǒng)的優(yōu)越性。而其適應性則主要體現(xiàn)其對大棚溫室的特殊要求,對現(xiàn)場掌握的精準度比較高,因此需要技術成熟可靠性強的傳輸方案,從而保障監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行。

溫濕度遠程監(jiān)控具有非常強的靈活性。根據(jù)應用情況的變化和實際需求,溫濕度遠程監(jiān)控系統(tǒng)具備一定的接入能力和可擴散能力,采用標準化的接口對于往后的系統(tǒng)改造和增加I/O接口組態(tài)都比較便利,設點的成本也不會太過,同時可以加入3G,實現(xiàn)監(jiān)控點的移位,從而更好的了解大棚溫室中的溫濕度情況。

溫濕度遠程監(jiān)控具有非常強的經(jīng)濟性。當前應用于大棚溫室中的溫濕度遠程監(jiān)控系統(tǒng),能夠最大限度的保障網(wǎng)絡改造對計算機軟硬件資源的可用性和連續(xù)性,同時遠程控制操作相對地節(jié)省了人力物力,對于整體投資來說具有很強的經(jīng)濟

效益。

3 溫濕度遠程監(jiān)控系統(tǒng)在溫室大棚中的應用優(yōu)勢

3.1 GPRS系統(tǒng)優(yōu)勢

設備投資價格不高是其主要優(yōu)勢,且通信自費比較便宜,當前移動公司對于GPRS資費包月非常實惠。在GPRS網(wǎng)中,只需與網(wǎng)絡建立一次連接,就可長時間的保持這種連接,并只在傳輸數(shù)據(jù)時才占用信道,進行計費,保持時不占用信道通常是不計費的。所以營業(yè)點不用頻繁建立連接,也不用支付傳輸間隙時多余的費用。再加上網(wǎng)絡的安裝比較方便,不用擔心線路維護或遷移中的通訊中斷,傳輸速度很快,分組交換接入的時間在一秒以內(nèi),并提供快速即使的連接,同時覆蓋面較廣,支持IP協(xié)議、X.25協(xié)議和VPN組網(wǎng)。

3.2 系統(tǒng)功能比較齊全

溫濕度遠程監(jiān)控的操作系統(tǒng)具有安全的用戶登陸和界面管理,只能制定用戶具有使用權限,界面采用中文操作簡單并富于人性化。能夠?qū)崿F(xiàn)遠程數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)控,通過授權的計算機可以在遠程讀取主機計算機上的實時數(shù)據(jù),進行遠程的監(jiān)測和打印。

系統(tǒng)操作的自動化管理。溫濕度遠程監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控室內(nèi)的溫度和濕度參數(shù)時具有一定的自動性,當濕度超過設定值的時候,自動的開啟或者關閉噴霧設備,并由PLC進行下位的采集控制,保障系統(tǒng)在PC機不正常工作的情況下運行。

能夠科學的顯示環(huán)境變化的參數(shù)信息。通過顯示系統(tǒng)采集到的實際數(shù)據(jù)形成曲線或圖形,便于及時的存儲和檢測,通過歷史測量參數(shù)的變化曲線,分析參數(shù)變化對作物的生長影響,設置系統(tǒng)參數(shù)值。

報警功能的多樣性。在進行溫室度的遠程監(jiān)控過程中,當發(fā)現(xiàn)檢測的結果超出了設定值的時候,會立即進行報警,報警的形式多樣,具有E-MAIL報警、電話報警、聲光報警和短信報警等多種形式。

組建無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng),并有效實現(xiàn)信息的無線傳輸。根據(jù)溫室監(jiān)控面積和測試點多少的要求,建立系統(tǒng)化的傳感器網(wǎng)絡,實現(xiàn)智能化的檢測和管理,進行所有計算機的聯(lián)網(wǎng)遠程控制。

參考文獻

[1] 鄭華.淺談遠程監(jiān)控機房溫濕度報警系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].數(shù)字技術與應用,2010(12).

篇(3)

關鍵詞:WEB;液體混合機;遠程監(jiān)控

中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2012) 16-0046-01

本文以遠程監(jiān)控液體混合機為例,運用ifix上位機組態(tài)軟件制作界面,采用OPC技術對數(shù)據(jù)進行采集,實現(xiàn)監(jiān)控現(xiàn)場液體混合機設備運行參數(shù)的檢測、報警數(shù)據(jù)的顯示、相應報表的生成,并對系統(tǒng)做了優(yōu)化,為了避免意外的發(fā)生,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,用戶可以通過登錄WEB瀏覽器,就可以輕松方便地查看并控制液體混合機的工作狀態(tài),根據(jù)用戶的需求對液體混合機中水泵的抽水量、設備運行狀態(tài)、運行效率等進行調(diào)整和控制。

一、內(nèi)容

二、液體混合機控制系統(tǒng)的功能分析

本控制系統(tǒng)由五大部分組成:流水灌部分、混合灌部分、抽水機組(電機、水泵)部分、傳感器部分、測速計量部分。控制系統(tǒng)中要求對三種液體混合比例進行較為準確的控制,因此第一種液體流入混合灌中,液體攪拌機工作,攪勻液體,等液位達到一定高度,液面?zhèn)鞲衅?,檢測到停止第一種液體繼續(xù)流入,第二種液體開始流入混合灌中,達到一定高度,關閉第二個流體灌,開始流入第三種液體,攪拌機一直出入工作狀態(tài),攪勻液體直到混合灌滿結束,此時水泵開始工作,將混合灌混合好的液體抽水,輸送到目標地。在此過程中對每個流體灌溫度、流速、電磁閥的狀態(tài)、混合灌液位、攪拌機運行狀態(tài)、水泵轉(zhuǎn)速等進行監(jiān)控,對于水泵的轉(zhuǎn)速可以進行遠程控制,寫入PLC控制模塊,來調(diào)節(jié)適當?shù)霓D(zhuǎn)速,滿足控制要求。

三、制作的部分控制畫面

四、總結

本論文通過“液體混合機控制系統(tǒng)”項目,將現(xiàn)場的各類實時數(shù)據(jù)、畫面等信息接入網(wǎng)絡服務中。實現(xiàn)工控組態(tài)軟件的動態(tài)實時監(jiān)控。系統(tǒng)實現(xiàn)了實現(xiàn)遠程用戶通過標準Web瀏覽器對實驗現(xiàn)場組態(tài)畫面的監(jiān)測,并具有操作簡單,維護方便等優(yōu)點。

參考文獻:

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篇(4)

參考文獻的格式是有國際標準和國家標準的,參考文獻應該參照GB/T7714--2005著錄,我們在精選相關的著名的文獻資料,按順序編碼標注,依次列在論文的末尾。關注學術參考網(wǎng)查看更多優(yōu)秀的參考文獻,下面是小編整理的關于數(shù)據(jù)庫論文國外參考文獻,給大家閱讀欣賞。

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篇(5)

論文關鍵詞:水雨情,洪水預報系統(tǒng),GPRS通信

洪水災害是當今世界上主要的自然災害。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,單靠用水利工程來減輕洪水災害已不能完全兩足要求,因此應用洪水預報、災情評佑和洪水調(diào)度等非工程措施來減輕洪水災害越來越受到人們的重視。同時隨著防洪研究內(nèi)容深入和擴大,多學科的相互滲透,人們?nèi)遮呏匾暥鄬W科綜合防洪措施研究。此外由于計算機模擬技術、現(xiàn)代遙感遙測技術、地理信息系統(tǒng)等現(xiàn)代科學技術的發(fā)展,使其在防洪減災中的應用成為可能。

水雨情自動測報系統(tǒng)是采用現(xiàn)代科技對水文信息進行實時遙測、傳送和處理的專門技術,是有效解決江河流域及水庫洪水預報、防洪調(diào)度及水資源合理利用的先進手段。他綜合了水文、電子、電信、傳感器和計算機等多學科的有關最新成果,用于水文測量和計算,提高了水雨情測報速度和洪水預報精度,改變了以往僅靠人工測量水雨情數(shù)據(jù)的落后狀況,擴大了水雨情測報范圍,對江河流域及水庫安全渡汛和電廠經(jīng)濟運行以及水資源合理利用等方面都能發(fā)揮重大作用。

本文基于GPRS的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸和通信協(xié)議來設計洪水預報系統(tǒng)的整體方案。

1 GPRS簡介

GPRS (General packet Radio Service,通用分組無線業(yè)務)是一組采用分組交換的高效數(shù)據(jù)傳輸方式,是在公用移動通信網(wǎng)GSM網(wǎng)絡之上,新增兩個節(jié)點而形成的移動分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡。GPRS網(wǎng)絡分為兩部分:無線接入和核心網(wǎng)絡。GPRS網(wǎng)絡具有高速、在線和雙向批量傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)點。此外,GPRS支持基于標準數(shù)據(jù)通信協(xié)議的應用,可以和IP網(wǎng)、X.25網(wǎng)互連互通,支持特定的點到點和點到多點服務,以實現(xiàn)一些特殊應用。采用GPRS作為洪水預報系統(tǒng)的通信技術支持,可以用最簡單、最低成本、最安全可靠的方式構建遠程監(jiān)控網(wǎng)絡,大幅節(jié)省了人力、物力,提高了水雨情遙測自動化的水平。

2 系統(tǒng)總體設計

基于GPRS的水情遙測系統(tǒng)通常包括水情遙測終端、遙測通信網(wǎng)絡以及水情遙測中心站和分中心站等.

水情遙測站一般由RTU(遠程終端單元)、外部供電系統(tǒng)、各種相應的避雷器、無線系統(tǒng)、各種水情數(shù)據(jù)傳感器等組成,作用是實現(xiàn)當?shù)厮樾畔?shù)據(jù)采集、處理、存儲以及向遠端的中心站報告水情或接受中心站的指令。遙測通信網(wǎng)是遙測站和中心站間數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?,只有在通信協(xié)議的支持下,遙測終端和中心站以及其他遠程設備之間才能實現(xiàn)通信。

水情遙測中心站通過計算機網(wǎng)絡技術,數(shù)據(jù)庫技術和軟件平臺實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能,并對接收到的數(shù)據(jù)進行解析、存儲、顯示等操作。中心站一般由前置通信處理器、中心計算機、計算機網(wǎng)及相應數(shù)據(jù)顯示、打印設備等組成。中心站計算機通過通信處理器和相應的實時信息處理軟件,能夠?qū)b側(cè)通信網(wǎng)實現(xiàn)管理,為中心站計算機網(wǎng)上的各種水利應用軟件(如洪水預報)和中心站系統(tǒng)服務器提供有效的數(shù)據(jù)。

3 系統(tǒng)硬件設計

遙測終端硬件電路主要由電源、微處理器((MCU)及其外圍接口電路、固態(tài)存儲器((FLASH)、GPRS模塊接口電路、鍵盤和顯示接口等部分組成,完成數(shù)據(jù)采集、存儲、顯示以及與遠端通信等功能。

電源采用太陽能電池加鉛酸蓄電池的供電方案:陽光充足且太陽能電池板輸出滿足系統(tǒng)要求時,由太陽能電池板為終端供電并對蓄電池充電;陽光強度不夠時則由蓄電池為系統(tǒng)終端供電。

主控制器是整個系統(tǒng)的核心,直接關系到系統(tǒng)的性能。在選擇主控制器時,需要考慮其指令的長度,指令執(zhí)行的速度,內(nèi)部集成及可擴展的ROM和RAM的大小,提供的通訊接口和經(jīng)濟性等許多因素。

本終端采取的數(shù)據(jù)存儲策略為:通過定時采集數(shù)據(jù),自動的將各種傳感器測得的瞬時數(shù)據(jù)如水位、雨量等信息根據(jù)相應的時間信息,存儲到FLASH固態(tài)存儲器的相應單元。待到達與上位機根據(jù)協(xié)議約定的報送時間后,通過GPRS方式將存儲的數(shù)據(jù)送到中心監(jiān)測的計算機中進一步處理。

GPRS網(wǎng)絡的接入有兩種方式:一種使用GPRS外置Modem;另一種是使用GPRS無線模塊。本系統(tǒng)采用帶協(xié)議的嵌入式GPRS無線通信模塊方式。

遙測終端還提供了顯示單元可以使工作人員直觀地獲取信息,了解系統(tǒng)的工作狀態(tài),本系統(tǒng)采用LED數(shù)碼管加LCD液晶顯示的方式。

4 系統(tǒng)軟件設計

系統(tǒng)采用中斷驅(qū)動模式。主循環(huán)是終端系統(tǒng)軟件的核心,它負責檢測執(zhí)行各種條件滿足的操作,實現(xiàn)系統(tǒng)的各種控制功能和系統(tǒng)維護功能,在各判斷條件都不滿足時執(zhí)行系統(tǒng)休眠,實現(xiàn)低功耗。系統(tǒng)從休眠狀態(tài)中喚醒則是同系統(tǒng)內(nèi)部和外部硬中斷產(chǎn)生時觸發(fā)的。

終端系統(tǒng)軟件功能模塊主要包括:數(shù)據(jù)處理模塊,數(shù)據(jù)顯示模塊,數(shù)據(jù)存儲模塊,數(shù)據(jù)通訊模塊等。這些模塊都位于主循環(huán)中并且在系統(tǒng)初始化完畢后依次運行。

軟件設計的關鍵是數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡傳輸和通信協(xié)議。

GPRS系統(tǒng)本身采用IP網(wǎng)絡結構,可以支持TCP/IP協(xié)議。TCP/IP協(xié)議是一個包含眾多協(xié)議的協(xié)議簇,在利用 GPRS網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸時,選擇合適的協(xié)議對于系統(tǒng)功能的實現(xiàn)起著十分重要的作用。雖然UDP協(xié)議數(shù)據(jù)包的格式比較簡單,但是它的數(shù)據(jù)傳輸可能存在誤碼現(xiàn)象。TCP協(xié)議數(shù)據(jù)包格式相比UDP要復雜,而且在建立連接時需要進行三次握手,但是它可以提供保證傳輸數(shù)據(jù)的可靠性,在本系統(tǒng)中,移動終端每次所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量并不大,但是監(jiān)控系統(tǒng)要求能夠得到準確的數(shù)據(jù),因此,選擇TCP協(xié)議來作為系統(tǒng)的傳輸層協(xié)議。

5 總結

水情自動測報系統(tǒng)的應用,在很大程度上減少了洪水災害及損失,同時對水資源、利用等亦起到了越來越重要的作用。洪水預報系統(tǒng)是采用現(xiàn)代科技對江河流域的水文信息進行遙側(cè)、傳輸和處理的水文自動化系統(tǒng)。本文應用水文、電訊和計算機等多學科知識,設計了水情數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)、GPRS通信系統(tǒng),實現(xiàn)了水情數(shù)據(jù)自動采集和傳輸。

參考文獻

[1]王義中,水情無線數(shù)據(jù)通信[M],北京:中國科學技術出版社,1997.2

[2]楊俊青等,水情自動測報系統(tǒng)中應用的通信衛(wèi)星介紹[J],水利水文自動化,2000(4)

篇(6)

【關鍵詞】智能家居;嵌入式技術;語音識別;智能化控制

一、前言

1980年在室內(nèi)設計領域人們開始提出“智能家居”的構想[1],該構想提出之初只是為實現(xiàn)對住宅內(nèi)部的監(jiān)控與管理。隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展,這一構想逐漸加入了網(wǎng)絡通信、信息家電、設備自動化等內(nèi)容。這一構想是將系統(tǒng)、結構、服務和管理融為一體,實現(xiàn)高效、安全、便利、環(huán)保的居住條件。

二、智能家居的概念

智能家居是指將家庭中的各種智能化設備如家用電器、通訊裝置、家庭安防設備連接到家庭區(qū)域的智能化平臺上,這一連接通過家庭總線技術實現(xiàn)。通過該連接對遠程監(jiān)控及管理家庭各項事務。實現(xiàn)智能家居的基礎是家庭網(wǎng)絡建設,主要聯(lián)網(wǎng)方式為有線、無線兩種。智能家居是實現(xiàn)對家庭照明系統(tǒng)、家電控制、安防的遠程控制,使家居環(huán)境在無人的條件下得到管理。

三、智能家居系統(tǒng)的工作原理

智能家居系統(tǒng)中家庭網(wǎng)絡終端是連接到PSTN上的,當用戶通過家庭電話對家用電器進行控制時,web服務器接收到由瀏覽器傳輸來的信號,然后管理中心的主機系統(tǒng)將信號傳輸給網(wǎng)絡終端,相關的家用電器接受來自網(wǎng)絡終端的信號完成對家用電器的遠程控制??刂仆瓿珊缶W(wǎng)絡終端將控制后的信息傳輸?shù)焦芾碇行闹鳈C系統(tǒng),管理中心將這一信息寫入管理數(shù)據(jù)庫,并將最終控制信息反饋到用戶系統(tǒng),如圖1,智能家居控制系統(tǒng)工作流程圖。

四、嵌入式技術在智能家居控制系統(tǒng)中的應用

(一)嵌入式語音識別在智能家居控制系統(tǒng)中的應用

大量詞匯連續(xù)語音識別和小詞表嵌入式語音識別是目前語音識別的兩個方向,智能家居控制系統(tǒng)中主要運用的是小詞表嵌入式語音識別[3],主要體現(xiàn)在智能遙控、語音控制,兒童智能玩具等方面,由專門的硬件系統(tǒng)來保證小詞表嵌入式語音識別的正常運行。首先對設備進行語言信號的輸入,然后經(jīng)過預處理及語言信息特征的提取得到一組能夠反應該語段信息的信號模型,然后將該信號模型輸入系統(tǒng)的語言信號模型庫進行信號匹配,最后得出此次語言信號的控制結果,將該結果作用于所控制的設備。簡單來說嵌入式語音識別的工作原理為:語言信號采集信號預處理信號特征提取模式匹配信號輸出。

1.信號預處理。語言信號具有非平穩(wěn)性,任何外界條件都會對信號產(chǎn)生干擾,比如氣流、噪音等。在信號的預處理階段要剔除這部分不在控制信號內(nèi)的干擾用因素,提取正確的控制信號。

2.信號特征提取。通過對語音聲學參數(shù)的計算,運用聲學特征計算方法得出提取的語言信號中反映控制參數(shù)的信息。線性預測系數(shù)、線性預測倒譜參數(shù)及Mel倒譜系數(shù)為常用的三種語言信息控制參數(shù)。

(二)嵌入式技術在家庭安防系統(tǒng)中的應用

安全防護智能化及消防報警的自動化是智能家居控制系統(tǒng)中的重要組成部分[4]。當家中出現(xiàn)破門入室、火災等緊急情況時安全防護系統(tǒng)及消防報警系統(tǒng)能夠自動啟動,保證家庭成員的快速安全撤離。在智能化防護與消防報警系統(tǒng)中,信號感應器位于室內(nèi)當發(fā)生緊急情況比如火災時,位于室內(nèi)的信號接收器接收到煙霧信號,將信號經(jīng)過處理分析后傳輸?shù)焦芾碇行模芾碇行膶⑿盘杺鬏數(shù)骄W(wǎng)絡終端,由網(wǎng)絡終端下達應變信號即向值班室發(fā)出警報同時由安裝在室內(nèi)的消防噴頭噴水滅火。

(三)嵌入式技術在家電設備智能化中的應用。家電設備智能化是智能家居控制系統(tǒng)得以實現(xiàn)的前提。根據(jù)用戶對于家電智能化的需求對家庭電器產(chǎn)品進行智能化控制,比如早晨伴隨著優(yōu)美的鬧鐘鈴聲床簾緩緩拉開,使住戶在睜眼的一刻感受到清晨第一縷陽光的照射,此時早餐以悄無聲息的準備,豆?jié){機正在準備鮮美的豆?jié){,面包機在烤面包等等。這一切的起始信號都是鬧鐘鈴聲,將各個電器連接在一個系統(tǒng)中,當鬧鐘鈴聲響起時,系統(tǒng)接收到這一信號,通過信號的傳輸與轉(zhuǎn)換將控制信號輸出作用于各個電器,實現(xiàn)清晨的智能化生活。

(四)嵌入式技術在家居智化管理中關于節(jié)能環(huán)保方面的應用?,F(xiàn)在社會的發(fā)展使人們的節(jié)奏越來越快,在家中呆的時間越來越短,因此為了資源的節(jié)約對于家居智能化的控制越來越受到人們的重視,比如白天工作時間家里沒人不需要開暖氣但又怕晚回家時家里太冷,可以考慮遠程控制,通過電話或電腦對家里的暖氣系統(tǒng)進行控制,在回家前一小時將暖氣開啟,這樣及節(jié)省了資源回家是有不至于太冷。再比如累了一天回家看看電視休息一下,此時房間內(nèi)的燈光系統(tǒng)會根據(jù)用戶需求調(diào)節(jié)出最適合的光線強度,電視機可以自動調(diào)節(jié)出于環(huán)境相匹配的模式等。這一系列智能化的信號基礎都是用戶的需要與感知。

五、結束語

家是溫馨的代名詞,但現(xiàn)在人們生活壓力大、節(jié)奏快,已沒有充足的時間去營造溫馨的家庭氛圍,同時越來越多的人選擇獨居生活,老年人無人照顧等問題使家庭生活接受著改革。智能家居控制系統(tǒng)發(fā)的產(chǎn)生與發(fā)展是網(wǎng)絡社會帶給我們的福音。營造溫馨的氛圍不再需要提前回家,對老人生活不放心也可以通過遠程監(jiān)控及其他的安全措施來保證他們的人身安全。家居智能化正在一步步走進我們的生活,即使現(xiàn)在不是每家都能系統(tǒng)化的享受智能化,也多多少少擁有智能化的家電。

參考文獻:

[1]原林,于伸《嵌入式技術在智能家居控制系統(tǒng)中的應用》自動化技術與應用 2006年第25卷第1期;

[2]李新偉《智能家居檢測與控制終端的研究與設計》山東大學碩士學位論文;

[3]劉榮輝《基于智能家居控制的嵌入式語音識別系統(tǒng)研究》廣東工業(yè)大學碩士學位論文;

篇(7)

關鍵詞:單片機,溫度傳感器,遠程監(jiān)控與測量

 

1.研究的目的與意義

本研究以溫度采集及轉(zhuǎn)換,單片機處理和監(jiān)控,無線傳輸為核心,可用于航空航天系統(tǒng)中,倉儲溫度監(jiān)測及環(huán)境監(jiān)測,礦井里的溫度采集等。免費論文??焖俜奖悴⑶铱梢詫崿F(xiàn)遠程采集,具有較高精確度,另外加有存儲單元,可以對溫度數(shù)據(jù)進行存儲對比,以備不時之需。在該系統(tǒng)中還添加報警系統(tǒng),自動提醒不正常溫度,以免發(fā)生不必要的危險。由于采用ZigBee無線傳輸裝置,可以遠距離測溫,因此可用于危險區(qū)域,例如:高壓區(qū),工廠,大型機器內(nèi)部溫測等,還可采集低溫。另外還適用于家庭防火災,火災內(nèi)部溫度探測和溫度監(jiān)控,有助于滅火的開展和搶救人員和財產(chǎn)以及預測火勢的發(fā)展等。

在現(xiàn)代社會中溫度在航空航天,工業(yè)自動化、家用電器、環(huán)境保護和安全生產(chǎn)等方面都是最基本的監(jiān)測參數(shù)之一,但是在某些環(huán)境下溫度檢測比較危險。因而需要一個智能檢測和監(jiān)測系統(tǒng)來代替危險的工作,本系統(tǒng)就可以很好的解決此問題,不僅可以實時的對溫度進行遠程檢測監(jiān)控,還可以在十分惡劣的環(huán)境下工作,測量結果精度高,并且對所測數(shù)據(jù)可以直接通過USB接口傳給電腦存儲或者直接存入外設存儲單元,同時加報警裝置,在溫度不正常給予提醒,從而將損失減少到最低。為滿足對溫度記錄的要求(高精度、自動控制、經(jīng)濟實用),系統(tǒng)實現(xiàn)了對現(xiàn)場環(huán)境溫度的不間斷測量與監(jiān)控,讓您通過監(jiān)控中心可以直觀看到溫度實時變化,做到足不出戶即可了解各被測點的溫度。在那些需要對溫度監(jiān)控和測量的地方放置無線溫度采集器,然后由監(jiān)控中心通過軟件對無線采集器進行控制,代替過去由人工來完成的溫度數(shù)據(jù)采集任務;同時監(jiān)控中心對無線溫度采集器傳輸來的溫度數(shù)據(jù)進行存儲和查詢統(tǒng)計。本系統(tǒng)使用方便,操作簡捷,已經(jīng)在許多領域中得到廣泛的使用

2.國內(nèi)外本項目的研究狀況

溫度在工業(yè)自動化、家用電器、環(huán)境保護和安全生產(chǎn)等方面都是最基本的監(jiān)測參數(shù)之一,因此其檢測裝置也得到的長足的進步和發(fā)展。免費論文。例如美日生產(chǎn)的管纜熱電阻溫度傳感器可測溫度高達1000℃,精度0.5級,清華大學的“光纖黑體腔溫度傳感器”可在400~1300℃間靈敏度可達0.1℃。隨著科技的進步和新材料的發(fā)現(xiàn),新一代的溫度傳感器也在不斷出現(xiàn)和完善,如利用核磁共振的溫度檢測器,可測量出千分之一開爾文,而且輸出信號適于數(shù)字運算處理,在常溫下可作為理想的標準溫度。此外還有熱噪聲溫度傳感器、激光溫度傳感器等諸多發(fā)展。智能溫度傳感器(亦稱數(shù)字溫度傳感器)是在20世紀90年代中期問世的。它是微電子技術、計算機技術和自動測試技術(ATE)的結晶。智能溫度傳感器的特點是能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關的溫度控制量,適配各種微控制器(MCU),它在硬件的基礎上通過軟件來實現(xiàn)測試功能。目前,國際上已開發(fā)出多種智能溫度傳感器系列產(chǎn)品。如由美國DALLAS半導體公司新研制的DS1624型高分辨力智能溫度傳感器,能輸出13位二進制數(shù)據(jù),其分辨力高達0.03125°C,測溫精度為±0.2°C。此外新型智能溫度傳感器的功能也在不斷增強。例如,DS1629型單線智能溫度傳感器增加了實時日歷時鐘(RTC),使其功能更加完善。DS1624還增加了存儲功能,利用芯片內(nèi)部256字節(jié)的E2PROM存儲器,可存儲用戶的短信息。免費論文。另外,智能溫度傳感器正從單通道向多通道的方向發(fā)展,這就為研制和開發(fā)多路溫度測控系統(tǒng)創(chuàng)造了良好條件。

無線傳輸技術ZigBee是在工業(yè)自動化、家庭智能化和遙控監(jiān)測領域?qū)o線通訊和數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笕找嬖鲩L的情況下應運而生的,它采用IEEE802.15.4協(xié)議,具有功耗低,成本低等特點,還可以方便的實現(xiàn)自動移動的AdHoc網(wǎng)絡。目前市場上的RF芯片供應商主要還是TI、EMBER、FREESCAIE及JENNIC,國產(chǎn)廠商在這個方面仍然是空白。鑒于ZigBee技術在功耗、組網(wǎng)技術等方面的出色能力,受到各國政府、軍方、科研機構和跨國公司的廣泛關注和高度重視,隨著其技術的發(fā)展,無線傳感器網(wǎng)絡將會逐漸的深入生活的每個方面。

3.無線網(wǎng)絡溫度采集可以實現(xiàn)如下功能

(一)數(shù)字信號通過單片機分析處理,通過ZigBee無線傳輸模塊,可實現(xiàn)無線傳輸功能。(二)接收模塊得到的數(shù)字信號通過單片機處理,可在LCD FC12864上可進行當前溫度顯示,可實現(xiàn)數(shù)字顯示功能。(三)外部存儲單元可對過去溫度進行存儲,以便隨時調(diào)用,可實現(xiàn)存儲功能。(四)由于有無線傳輸,可以實現(xiàn)遠程對溫度進行監(jiān)控和測量 存儲,安全可靠,而且速度快精度高。(五)系統(tǒng)實現(xiàn)了對現(xiàn)場環(huán)境的不間斷溫度測量與監(jiān)控,讓您通過監(jiān)控中心可以直觀看到溫度實時變化,做到足不出戶即可了解各被測點的溫度。在那些需要對溫度監(jiān)控和測量的地方放置無線溫度采集器,然后由監(jiān)代替過去由人工來完成的溫度數(shù)據(jù)采集任務;同時監(jiān)控中心對無線溫度采集器傳輸來的溫度數(shù)據(jù)進行存儲和查詢統(tǒng)計。(六)該系統(tǒng)可換部分裝置,然后實現(xiàn)其它功能,例如:將溫度傳感器換成濕度傳感器進行濕度采集等,具有很強的移植性。

4.結語

在當代社會科學技術的迅猛發(fā)展以及人類對自然的不斷深入探索下,一些人類無法立足的惡劣環(huán)境以及相關工業(yè)、煤礦業(yè)、石油業(yè)、存儲業(yè)等相關環(huán)境中的重要溫度數(shù)據(jù)的采集和控制成為科學研究的重要課題。本研究項目以適應相關條件下的溫度傳感器為依托,以單片機為整個系統(tǒng)的處理和監(jiān)控為核心,當需要采集人類無法立足的惡劣環(huán)境中的重要溫度數(shù)據(jù)時,本系統(tǒng)可以通過媒介放置一體積小、精度高的溫度傳感器去采集;在生產(chǎn)和存儲環(huán)境中可以通過本系統(tǒng)來監(jiān)測溫度,當超過合適的環(huán)境溫度時,發(fā)出警報,通知工作人員及時處理控制溫度以減少損失。本研究項目可以更好的服務于科研,提高生產(chǎn)效率,降低危險事故發(fā)生的幾率,具有很強的現(xiàn)實意義

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