本文關(guān)鍵詞：工程機械GPS定位監(jiān)控終端及其調(diào)試系統(tǒng)的研究與開發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展,交通和建筑等行業(yè)對工程機械的需求越來越多,為了提高工程機械作業(yè)效率,保障作業(yè)和施工安全,對工程機械進(jìn)行統(tǒng)一管理和集中監(jiān)控成為一種趨勢�；诖�,本文研究和開發(fā)了工程機械GPS定位監(jiān)控終端及其調(diào)試系統(tǒng)。該監(jiān)控終端綜合使用了無線通信、GPS定位、CAN總線等技術(shù),實現(xiàn)了對工程機械運行狀態(tài)和地理位置信息的遠(yuǎn)程監(jiān)控。調(diào)試系統(tǒng)是一個上位機軟件,作為監(jiān)控終端的開發(fā)調(diào)試工具,可以對監(jiān)控終端出現(xiàn)的故障進(jìn)行快速定位和診斷。本文首先討論了工程機械監(jiān)控系統(tǒng)的研究背景及意義,分析了國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢�；诖私o出本課題的研究內(nèi)容,并對監(jiān)控終端的功能需求進(jìn)行分析,給出監(jiān)控終端總體設(shè)計方案。接著本文對監(jiān)控終端的硬件電路設(shè)計,軟件系統(tǒng)以及調(diào)試系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)行研究。硬件電路設(shè)計部分主要進(jìn)行了核心控制器和外圍模塊電路的設(shè)計。監(jiān)控終端核心控制器采用雙控制器設(shè)計方案,以汽車起重機為例,監(jiān)控終端主控制器負(fù)責(zé)與物聯(lián)網(wǎng)管理平臺的通信、GPS定位、起重機上車運行狀態(tài)監(jiān)控等主要任務(wù),從控制器負(fù)責(zé)監(jiān)控主控制器的工作狀態(tài),起重機下車運行狀態(tài)監(jiān)控以及其它一些任務(wù)。核心之外的外圍模塊電路和接口包括電源電路,GSM模塊,GPS模塊,CAN模塊,存儲模塊,串口通信接口等。其中,電源電路采用二級電路設(shè)計方案,一級電路為過壓保護(hù)和開關(guān)降壓電路,二級電路通過多個線性穩(wěn)壓器輸出不同等級的電壓。存儲模塊采用鐵電隨機存儲器和FLASH存儲器的設(shè)計方案,前者讀寫速度快,用以存儲系統(tǒng)相關(guān)參數(shù),后者支持多字節(jié)讀取并且容量更大,用以存儲采集的數(shù)據(jù)和更新程序。軟件設(shè)計部分采用模塊化方法進(jìn)行設(shè)計,主要進(jìn)行了對象之間通信協(xié)議的設(shè)計和各個功能模塊的編程實現(xiàn)。通信協(xié)議包括監(jiān)控終端和管理平臺之間的通信,監(jiān)控終端主從控制器之問的通信,監(jiān)控終端和起重機上下車系統(tǒng)之問的通信。軟件功能模塊包括無線模塊數(shù)據(jù)的收發(fā)和處理、CAN總線數(shù)據(jù)的收發(fā)和處理、GPS定位信息的處理、智能電源管理、固件程序遠(yuǎn)程升級功能等。無線模塊和管理平臺采用TCP連接進(jìn)行通信,利用心跳包機制保持長連接,當(dāng)處于信號盲區(qū)時,采用盲區(qū)補償策略,將監(jiān)控終端的重要信息存儲在本地存儲器,在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時再將其上傳到管理平臺。遠(yuǎn)程升級功能是一個創(chuàng)新,當(dāng)需要對固件程序進(jìn)行升級時,監(jiān)控終端就會自動連接到遠(yuǎn)程FTP服務(wù)器下載更新程序,然后利用在應(yīng)用編程(IAP)技術(shù)完成固件程序的重新編程。調(diào)試系統(tǒng)使用QT進(jìn)行開發(fā),主要進(jìn)行了可視化界面設(shè)計、串口通信設(shè)計、監(jiān)控終端系統(tǒng)和狀態(tài)參數(shù)的讀取和設(shè)置以及故障診斷等功能的實現(xiàn)。調(diào)試系統(tǒng)的工作原理是工作人員通過用戶界面給監(jiān)控終端發(fā)送控制指令,監(jiān)控終端將執(zhí)行的結(jié)果反饋給調(diào)試系統(tǒng),然后在調(diào)試系統(tǒng)的用戶界面進(jìn)行顯示。在實際運用中,調(diào)試系統(tǒng)可以準(zhǔn)確讀取系統(tǒng)和狀態(tài)參數(shù),對于故障的判斷也比較準(zhǔn)確。本課題研究的監(jiān)控終端已在某工程機械企業(yè)的起重機上穩(wěn)定運行一年多,實時響應(yīng)管理平臺下發(fā)指令,GPS定位準(zhǔn)確,無線模塊數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程升級穩(wěn)定可靠。
【關(guān)鍵詞】：工程機械 監(jiān)控終端 GPS定位 GSM/GPRS CAN 遠(yuǎn)程升級 調(diào)試系統(tǒng) 故障診斷
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P228.4;TP311.52
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 論文研究的背景和意義8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢8-9
• 1.3 本文的研究內(nèi)容9-10
• 1.4 本文的章節(jié)安排10-12
• 第二章 GPS定位監(jiān)控終端的總體設(shè)計12-16
• 2.1 監(jiān)控終端功能需求分析12
• 2.2 監(jiān)控終端總體設(shè)計方案12-14
• 2.2.1 控制對象及被控對象分析12
• 2.2.2 外圍模塊描述12-13
• 2.2.3 監(jiān)控終端通信接口描述13
• 2.2.4 核心控制器選型13-14
• 2.2.5 總體方案設(shè)計14
• 2.3 本章小結(jié)14-16
• 第三章 GPS定位監(jiān)控終端硬件電路設(shè)計16-28
• 3.1 核心控制器的選擇16-17
• 3.1.1 控制器接口16-17
• 3.1.2 基本外圍電路17
• 3.2 主系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計17-25
• 3.2.1 電源電路設(shè)計17-20
• 3.2.2 GPS模塊電路設(shè)計20-21
• 3.2.3 GSM模塊電路設(shè)計21-22
• 3.2.4 CAN通信模塊電路設(shè)計22-23
• 3.2.5 數(shù)據(jù)存儲模塊電路設(shè)計23-25
• 3.2.6 主系統(tǒng)和調(diào)試系統(tǒng)通信接口的設(shè)計25
• 3.2.7 主從系統(tǒng)的通信接口設(shè)計25
• 3.3 從系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計25-27
• 3.4 電路的抗干擾設(shè)計27
• 3.5 本章小結(jié)27-28
• 第四章 GPS定位監(jiān)控終端軟件設(shè)計28-46
• 4.1 監(jiān)控終端軟件需求分析28
• 4.2 監(jiān)控終端軟件總體設(shè)計28-31
• 4.2.1 監(jiān)控終端操作系統(tǒng)方案28-29
• 4.2.2 軟件開發(fā)平臺的選擇29
• 4.2.3 監(jiān)控終端軟件總體設(shè)計29-31
• 4.3 主要模塊功能的軟件實現(xiàn)31-44
• 4.3.1 平臺和終端的通信協(xié)議31-32
• 4.3.2 GPRS和SMS數(shù)據(jù)的接收處理和發(fā)送32-36
• 4.3.3 CAN數(shù)據(jù)的接收處理和發(fā)送36-38
• 4.3.4 GPS信息的接收和處理38-42
• 4.3.5 主從控制器之間的通信42
• 4.3.6 系統(tǒng)狀態(tài)的監(jiān)控42-43
• 4.3.7 智能電源管理的實現(xiàn)43-44
• 4.4 本章小結(jié)44-46
• 第五章 GPS定位監(jiān)控終端調(diào)試系統(tǒng)設(shè)計46-54
• 5.1 調(diào)試系統(tǒng)軟件需求分析46
• 5.2 調(diào)試系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境的選擇46
• 5.3 QT軟件設(shè)計方法46-47
• 5.3.1 信號和槽機制46
• 5.3.2 QtDesigner設(shè)計方法46-47
• 5.4 調(diào)試系統(tǒng)軟件總體設(shè)計47-49
• 5.4.1 調(diào)試系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)47-48
• 5.4.2 調(diào)試系統(tǒng)程序流程48
• 5.4.3 調(diào)試系統(tǒng)和監(jiān)控終端通信協(xié)議48-49
• 5.5 QT串口通信設(shè)計49-50
• 5.6 系統(tǒng)和狀態(tài)參數(shù)的讀取和設(shè)置功能50-51
• 5.7 故障診斷功能51-53
• 5.7.4 CAN通信模塊功能診斷51-52
• 5.7.5 GPS定位模塊功能診斷52
• 5.7.6 GSM模塊功能診斷52-53
• 5.8 本章小結(jié)53-54
• 第六章 GPS定位監(jiān)控終端遠(yuǎn)程升級系統(tǒng)設(shè)計54-64
• 6.1 遠(yuǎn)程升級的基本原理54-56
• 6.1.1 IAP簡介54
• 6.1.2 遠(yuǎn)程升級的基本原理54
• 6.1.3 內(nèi)部Flash空間的劃分54-56
• 6.1.4 外部Flash空間的劃分56
• 6.2 遠(yuǎn)程升級系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)56-61
• 6.2.1 FTP遠(yuǎn)程文件下載56-57
• 6.2.2 IAP編程的實現(xiàn)57-58
• 6.2.3 BootLoader程序的設(shè)計58-59
• 6.2.4 遠(yuǎn)程升級系統(tǒng)的總體實現(xiàn)59-60
• 6.2.5 遠(yuǎn)程升級系統(tǒng)的測試60-61
• 6.3 遠(yuǎn)程升級的可靠性分析61
• 6.4 從控制器固件程序的升級61-62
• 6.5 本章小結(jié)62-64
• 第七章 總結(jié)與展望64-66
• 7.1 工作總結(jié)64
• 7.2 展望64-66
• 致謝66-68
• 參考文獻(xiàn)68-70
• 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及獲獎70-72
• 附錄72-78

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 Kevin Bonsor;;聰明交通,手機監(jiān)控[J];新知客;2010年11期

2 楊陽;胡永輝;;移動監(jiān)控終端無線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J];時間頻率學(xué)報;2011年01期

3 秦靜華;高昕;成恒珍;;基于GPRS的房屋監(jiān)控終端設(shè)計[J];黑龍江科技信息;2014年02期

4 黃宸懿;;基于北斗/GPS的集裝箱監(jiān)控終端[J];科技情報開發(fā)與經(jīng)濟;2014年08期

5 薛財鋒;石江宏;權(quán)立偉;羅熙;;基于MAP-CA的視頻監(jiān)控終端的設(shè)計與實現(xiàn)[J];云南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年02期

6 王徽;李麗;;基于ARM的視頻監(jiān)控終端[J];科技資訊;2009年13期

7 邵奎軍;金永鎬;高靜;;基于MC35i的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的設(shè)計[J];科技廣場;2009年07期

8 李美蓮;;基于GPRS的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的研究[J];科技信息;2010年16期

9 劉國建;何加銘;俞堯亮;陳加旭;吳樟強;;基于GPRS影像監(jiān)控終端的研究與實現(xiàn)[J];寧波大學(xué)學(xué)報(理工版);2008年04期

10 王會;張國友;;基于S3C6410和3G網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控終端設(shè)計[J];井岡山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 史久根;徐楊;張超;韓江洪;;基于冗余容錯技術(shù)的軌道運輸監(jiān)控終端的設(shè)計[A];全國第20屆計算機技術(shù)與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議(CACIS·2009)暨全國第1屆安全關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];2009年

2 宋彥;王斌;戴禮榮;王仁華;;基于高速DSP的多媒體監(jiān)控終端的關(guān)鍵技術(shù)[A];第十屆全國信號處理學(xué)術(shù)年會（CCSP-2001）論文集[C];2001年

3 馮斌;張恩軍;隗娜;;基于嵌入式系統(tǒng)的無線監(jiān)控終端研究[A];2006電力系統(tǒng)自動化學(xué)術(shù)交流研討大會論文集[C];2006年

4 王微;;特種設(shè)備監(jiān)控終端的設(shè)計[A];2008年中國高校通信類院系學(xué)術(shù)研討會論文集（上冊）[C];2009年

5 王向民;薄煜明;杜國平;;基于μPSD芯片的路燈監(jiān)控終端設(shè)計[A];江蘇省自動化學(xué)會七屆四次理事會暨2004學(xué)術(shù)年會青年學(xué)者論壇論文集[C];2004年

6 鐘華;吳鎮(zhèn)煒;王賀;;基于OMAP的廢墟搜救機器人監(jiān)控終端[A];第七屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

7 黃偉;余立建;;基于GPS和GPRS的列車監(jiān)控終端的設(shè)計與實現(xiàn)[A];2008年中國西部青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

8 李國進(jìn);侯緒達(dá);;基于ATmega128和Zigbee的視頻監(jiān)控終端設(shè)計[A];中南六�。▍^(qū)）自動化學(xué)會第二十九屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

9 先茅家;;實現(xiàn)中繼監(jiān)測與交換優(yōu)化統(tǒng)計分析的自動化[A];四川省通信學(xué)會2005年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 記者 李天池;群力數(shù)字城管監(jiān)控中心投用[N];黑龍江日報;2011年

2 李春雁;為中國煤礦裝上“千里眼”[N];經(jīng)理日報;2007年

3 記者　 鄭欣 通訊員　 楊巧玲;福建移動巧助力 路燈監(jiān)控變自動[N];人民郵電;2006年

4 豐俊華;航盛GPS監(jiān)控——貨運防盜新奇兵[N];現(xiàn)代物流報;2008年

5 ;中興首推WiMAX視頻監(jiān)控終端[N];人民郵電;2009年

6 孫柏生;南京動態(tài)監(jiān)控取證違法行為原形盡現(xiàn)[N];中國交通報;2007年

7 記者 王英;“千里眼”盯住違規(guī)動作[N];蘇州日報;2010年

8 張國憲;河北移動以信息技術(shù)促進(jìn)節(jié)能[N];人民郵電;2008年

9 牛青麓;信號定位連鎖，防井下隨意放炮[N];中國煤炭報;2013年

10 ;NTAS Auto自動測試分析無線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2003年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃冬冬;天然氣無人值守站遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的設(shè)計與實現(xiàn)[D];西南交通大學(xué);2015年

2 周奇林;多點無線感煙控?zé)煴O(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[D];華中師范大學(xué);2015年

3 晏平蓮;嵌入式視頻監(jiān)控終端的研究與實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2015年

4 蔣伊樂;基于DM365的3G車載監(jiān)控終端的設(shè)計與實現(xiàn)[D];浙江工業(yè)大學(xué);2015年

5 周林強;嵌入式視頻監(jiān)控終端驅(qū)動的設(shè)計與開發(fā)[D];浙江工業(yè)大學(xué);2015年

6 吳靜;工程機械GPS定位監(jiān)控終端及其調(diào)試系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];東南大學(xué);2015年

7 周建;遠(yuǎn)程監(jiān)控終端綜合測試與檢驗裝置的研制[D];東南大學(xué);2006年

8 周坤;漁船監(jiān)控終端的設(shè)計與實現(xiàn)[D];南京理工大學(xué);2007年

9 李寧;城市路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的設(shè)計與實現(xiàn)[D];華北電力大學(xué)（河北）;2008年

10 溫兆奇;無線路燈監(jiān)控終端的設(shè)計與實現(xiàn)[D];杭州電子科技大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：工程機械GPS定位監(jiān)控終端及其調(diào)試系統(tǒng)的研究與開發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：320373