本文關(guān)鍵詞：基于無線通信的窯爐監(jiān)控管理系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 窯爐 監(jiān)控管理 ZigBee 服務(wù)器端 手機(jī)客戶端

【摘要】：快速發(fā)展的陶瓷行業(yè)在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)也帶來了許多急需解決的問題。在傳統(tǒng)的陶瓷燒成過程中,生產(chǎn)現(xiàn)場普遍存在高溫、粉塵和噪聲情況,以及調(diào)試過程采用的是效率低、精度低的多人對(duì)講機(jī)聯(lián)調(diào),這使得以下問題急需解決:首先,管理者的健康,管理者在窯爐設(shè)備生產(chǎn)現(xiàn)場過多的停留導(dǎo)致的健康問題;其次,現(xiàn)場布線,生產(chǎn)現(xiàn)場線路由于高溫導(dǎo)致的老化而定期更換;最后,效率、精度,由于多人對(duì)講機(jī)聯(lián)調(diào)操作遲緩導(dǎo)致的效率精度低下。論文分析了窯爐監(jiān)控管理系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,并結(jié)合窯爐設(shè)備生產(chǎn)現(xiàn)場的特點(diǎn),提出了集ZigBee無線通訊、服務(wù)器端和手機(jī)客戶端監(jiān)控平臺(tái)于一體的窯爐監(jiān)控管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。研究ZigBee通訊技術(shù)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方案,研制出基于CC2530+CC2591的ZigBee節(jié)點(diǎn)的RF模塊。進(jìn)一步研究了ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、ZigBee組網(wǎng)技術(shù)以及ZigBee2007/PRO協(xié)議棧,組建了由窯爐生產(chǎn)設(shè)備ZigBee子節(jié)點(diǎn)、手持移動(dòng)終端ZigBee子節(jié)點(diǎn)和上位機(jī)ZigBee父節(jié)點(diǎn)所構(gòu)成的ZigBee星型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。同時(shí)提出了通訊功能模塊的概念,通訊功能模塊是整個(gè)系統(tǒng)的所有節(jié)點(diǎn)設(shè)備與ZigBee無線RF模塊的橋梁。針對(duì)父節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)分別研究設(shè)計(jì)了通訊功能模塊電路。深入研究了基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),開發(fā)了服務(wù)器端監(jiān)控平臺(tái),服務(wù)器端可通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)與窯爐生產(chǎn)設(shè)備或手持移動(dòng)終端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,同時(shí)可通過建立TCP連接與手機(jī)客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,建立了全面的服務(wù)器端生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)庫,為以后的系統(tǒng)改進(jìn)和優(yōu)化提供有價(jià)值的數(shù)據(jù),該服務(wù)器端采用C#開發(fā);此外,還設(shè)計(jì)了基于android的手機(jī)客戶端監(jiān)控平臺(tái),實(shí)現(xiàn)通過手機(jī)遠(yuǎn)程登錄到服務(wù)器端獲取各窯爐設(shè)備的生產(chǎn)信息數(shù)據(jù),并對(duì)窯爐設(shè)備的相關(guān)參數(shù)和工作狀態(tài)進(jìn)行控制,為管理者對(duì)窯爐設(shè)備的監(jiān)控管理提供了很大的方便。論文針對(duì)所開發(fā)的窯爐監(jiān)控管理系統(tǒng)進(jìn)行了測試,測試結(jié)果表明:基于ZigBee無線通訊的窯爐監(jiān)控管理系統(tǒng)方案,解決了窯爐設(shè)備生產(chǎn)過程中帶來的管理者的健康、現(xiàn)場布線以及效率精度低下的問題;此外基于TCP/IP協(xié)議的服務(wù)器端監(jiān)控平臺(tái)和手機(jī)客戶端監(jiān)控平臺(tái),具有強(qiáng)大的功能、友好的人機(jī)交互界面,能夠?yàn)楦G爐管理者提供高效便捷的管理。
【關(guān)鍵詞】：窯爐 監(jiān)控管理 ZigBee 服務(wù)器端 手機(jī)客戶端
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ174.658
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題提出的背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展概述12-15
• 1.3 基于無線通信的窯爐監(jiān)控管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)問題15
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容15-17
• 第二章 窯爐監(jiān)控管理系統(tǒng)總體方案研究17-27
• 2.1 窯爐監(jiān)控管理系統(tǒng)無線通訊17-23
• 2.1.1 無線通訊模塊的方案研究17-21
• 2.1.1.1 無線通訊技術(shù)的選擇17-18
• 2.1.1.2 ZigBee模塊方案選擇18-20
• 2.1.1.3 ZigBee芯片和功率放大芯片的選擇20-21
• 2.1.2 通訊功能模塊的方案研究21-22
• 2.1.2.1 主控芯片的選型21-22
• 2.1.2.2 子節(jié)點(diǎn)通訊功能模塊與ZigBee模塊的通信方案22
• 2.1.2.3 父節(jié)點(diǎn)通訊功能模塊與上位機(jī)的通信方案22
• 2.1.3 手持移動(dòng)顯示終端的設(shè)計(jì)22-23
• 2.2 窯爐監(jiān)控管理系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)23-24
• 2.2.1 服務(wù)器端監(jiān)控平臺(tái)23-24
• 2.2.2 手機(jī)客戶端監(jiān)控平臺(tái)24
• 2.3 窯爐監(jiān)控管理系統(tǒng)的需求分析及監(jiān)控參數(shù)確定24-25
• 2.4 窯爐監(jiān)控管理系統(tǒng)總體方案25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 窯爐監(jiān)控管理系統(tǒng)無線通訊研究27-49
• 3.1 ZigBee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究27-34
• 3.1.1 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/span>27-29
• 3.1.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)組建研究29-32
• 3.1.2.1 構(gòu)建新網(wǎng)絡(luò)29-30
• 3.1.2.2 允許設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)30
• 3.1.2.3 設(shè)備入網(wǎng)30-32
• 3.1.3 ZigBee協(xié)議棧32-34
• 3.2 ZigBee節(jié)點(diǎn)硬件研究34-40
• 3.2.1 ZigBee節(jié)點(diǎn)RF模塊電路35
• 3.2.2 ZigBee節(jié)點(diǎn)通訊功能模塊電路35-40
• 3.2.2.1 ZigBee父節(jié)點(diǎn)通訊功能模塊電路36-37
• 3.2.2.2 ZigBee子節(jié)點(diǎn)通訊功能模塊電路37-40
• 3.3 ZigBee節(jié)點(diǎn)軟件研究40-48
• 3.3.1 協(xié)調(diào)器設(shè)備ZigBee通訊軟件研究40-43
• 3.3.2 終端設(shè)備ZigBee通訊軟件研究43
• 3.3.3 終端設(shè)備控制軟件研究43-48
• 3.3.3.1 主控制軟件研究44
• 3.3.3.2 SPI通信軟件研究44-45
• 3.3.3.3 USART通信軟件研究45-47
• 3.3.3.4 CAN通信軟件研究47-48
• 3.4 本章小結(jié)48-49
• 第四章 窯爐監(jiān)控管理系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)研究49-68
• 4.1 窯爐服務(wù)器端監(jiān)控平臺(tái)研究49-62
• 4.1.1 服務(wù)器端與客戶端的通訊協(xié)議49-50
• 4.1.2 服務(wù)器端Socket編程50-54
• 4.1.2.1 服務(wù)器端接受客戶端連接請求實(shí)現(xiàn)50-52
• 4.1.2.2 服務(wù)器端接收客戶端數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)52-53
• 4.1.2.3 服務(wù)器端發(fā)送數(shù)據(jù)到指定客戶端實(shí)現(xiàn)53-54
• 4.1.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)54-58
• 4.1.3.1 用戶信息數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)54-56
• 4.1.3.2 窯爐設(shè)備生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)56-58
• 4.1.4 服務(wù)器端界面設(shè)計(jì)58-62
• 4.1.4.1 服務(wù)器端登錄界面59
• 4.1.4.2 服務(wù)器監(jiān)控界面59-61
• 4.1.4.3 服務(wù)器設(shè)置界面61-62
• 4.2 窯爐手機(jī)客戶端監(jiān)控平臺(tái)研究62-66
• 4.2.1 手機(jī)客戶端網(wǎng)絡(luò)編程62-65
• 4.2.2 手機(jī)客戶端界面設(shè)計(jì)65-66
• 4.2.2.1 手機(jī)客戶端登錄界面65
• 4.2.2.2 手機(jī)客戶端監(jiān)控界面65-66
• 4.2.2.3 手機(jī)客戶端設(shè)置界面66
• 4.3 本章小結(jié)66-68
• 第五章 窯爐監(jiān)控管理系統(tǒng)測試與分析68-75
• 5.1 ZigBee無線通訊測試68-71
• 5.1.1 窯爐生產(chǎn)設(shè)備與服務(wù)器端通訊測試68-69
• 5.1.2 手持移動(dòng)終端與服務(wù)器端通訊測試69-71
• 5.2 服務(wù)器端監(jiān)控平臺(tái)測試71-73
• 5.3 手機(jī)客戶端監(jiān)控平臺(tái)測試73-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 結(jié)論75-77
• 工作總結(jié)及主要成果75-76
• 后續(xù)工作設(shè)想76-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果81-82
• 致謝82-83
• 附件83

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