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

1、由于偏遠山區(qū)、海島等區(qū)域市電供應困難，使得分布在這些地方的通信基站通常采用柴油發(fā)電機組作為供電電源。為保證其安全可靠運行，對其運行狀態(tài)和參數(shù)的實時監(jiān)控是非常必要的。隨著自動化和機電一體化水平的提高，有些柴油發(fā)電機組具備了三遙功能，能夠?qū)Σ裼桶l(fā)電機組進行遠程遙測、遙信和遙控。但是，傳統(tǒng)的柴油發(fā)電機組遠程監(jiān)控系統(tǒng)通常以PLC和簡單的8位或16位單片機為現(xiàn)場監(jiān)控，以RS485、Modbus通信協(xié)議總線為遠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)應用于工業(yè)遠程監(jiān)控領(lǐng)域已成為一個熱門的趨勢。本文設計的基于嵌入式以太網(wǎng)的柴油發(fā)電機組監(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)電機組現(xiàn)場監(jiān)控設備基礎(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)電機組遠程監(jiān)控設計方案，實現(xiàn)了串行通信接口的柴油發(fā)電機組接入以太網(wǎng)的互聯(lián)通信。
　　本文首先分析了柴油發(fā)電機組監(jiān)

3、控系統(tǒng)的國內(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)應用于柴油發(fā)電機組的可行性，接著給出了該監(jiān)控系統(tǒng)的總體設計方案和嵌入式串口以太網(wǎng)通信模塊的軟硬件設計與實現(xiàn)方法，并進行了抗干擾的設計，然后對監(jiān)控中心開發(fā)平臺的選擇和搭建進行了研究，最后在實驗室局域網(wǎng)內(nèi)對串口以太網(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)可靠性進行實驗研究。
　　本文設計的嵌入式串口以太網(wǎng)通信模塊是在μC/OS-Ⅱ嵌入式實時操作系統(tǒng)和STM32F

4、103ZET6的軟硬件平臺上移植了LwIP協(xié)議棧，分析了數(shù)據(jù)傳輸通信協(xié)議，實現(xiàn)串口與以太網(wǎng)的相互轉(zhuǎn)換，建立了與服務器的通信接口，完成應用程序開發(fā);監(jiān)控中心選擇WAMP網(wǎng)頁開發(fā)平臺，搭建了監(jiān)控服務器、Web服務器和數(shù)據(jù)庫服務器，響應客戶端監(jiān)控請求，從而構(gòu)造了基于B/S模式的嵌入式以太網(wǎng)柴油發(fā)電機組監(jiān)控系統(tǒng)。
　　由于本文設計的嵌入式串口以太網(wǎng)通信模塊在不改變原來監(jiān)控設備的基礎(chǔ)上，為支持串口通信的柴油發(fā)電機組設備提供了接入以太網(wǎng)的能力