基于云計算的礦用設備遠程監(jiān)控系統(tǒng)
發(fā)布時間:2023-02-28 17:35
云計算作為一種新型互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn),極大的給人們的日常生活帶來了便利。它是指在廣域網(wǎng)絡或者局域范圍內(nèi)的網(wǎng)絡把微機、軟件、硬件、網(wǎng)絡、平臺的服務等資源統(tǒng)一有效的結(jié)合起來,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的托管共享的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。本文將云計算應用于一個全新的領(lǐng)域——監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)是基于云計算而開發(fā)的一種礦用設備遠程監(jiān)控系統(tǒng),其本身是由多種傳感器,總控芯片,云服務器,通過以太網(wǎng)絡和CAN總線,以及zigbee構(gòu)成的無線通訊層而構(gòu)建的監(jiān)控系統(tǒng)。該監(jiān)控系統(tǒng)采用云計算的形式/服務器構(gòu)架,使用AES數(shù)據(jù)加密的核心算法提高數(shù)據(jù)隱蔽性和安全性,極大的加強了在安全工程方面的應用的同時保持了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準確性。首先在通訊方面本遠程監(jiān)控系統(tǒng)基于TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)同監(jiān)控節(jié)點的雙向通信多通道通信,獲得傳感器數(shù)據(jù)的同時支持數(shù)據(jù)在線調(diào)整及在線優(yōu)化,以達到連續(xù)監(jiān)控的目的。同時支持TCP點對點的數(shù)據(jù)傳播和廣播形式的數(shù)據(jù)傳播,極大地拓展了用戶的應用形式,在監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部采用了zigbee的無線通訊形式,也加大了數(shù)據(jù)的對外傳輸便利性。其次通過設置線程池,以異步通信的方式實時獲取并顯示傳感器的數(shù)據(jù)到用戶的客戶端口,完全達到監(jiān)控與傳感器數(shù)據(jù)同步。針對云計...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外相關(guān)的研究概況及發(fā)展趨勢
1.3 研究的意義與應用價值
1.4 研究的主要內(nèi)容
1.5 研究的主要特點
1.6 章節(jié)內(nèi)容的安排
第2章 監(jiān)控系統(tǒng)與云計算的理論分析
2.1 監(jiān)控系統(tǒng)的總體目標
2.2 監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成
2.3 監(jiān)控系統(tǒng)的設備選型
2.4 監(jiān)控系統(tǒng)的軟件模塊
2.5 云計算的系統(tǒng)構(gòu)成
2.6 云計算的總體框架
2.7 云計算平臺的選用
2.8 云計算平臺的儲存原理及構(gòu)架
第3章 云平臺遠程監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設計
3.1 現(xiàn)場硬件電路總體框架
3.2 監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場處理器電路設計
3.2.1 主控芯片電路
3.2.2 電源電路
3.2.3 復位電路
3.3 信號數(shù)據(jù)采集模塊
3.3.1 電機溫度采集模塊
3.3.2 電機的轉(zhuǎn)速采集模塊
3.3.3 電機的電壓采集模塊
3.3.4 電機的電流采集模塊
3.4 監(jiān)控系統(tǒng)通訊電路
3.4.1 無線通訊模塊
3.4.2 現(xiàn)場通訊模塊
3.5 報警與控制電路
3.6 現(xiàn)場硬件總電路圖
第4章 軟件的加密算法
4.1 加密算法的選用
4.2 高級加密標準算法實現(xiàn)
4.2.1 字節(jié)變化和逆字節(jié)變化
4.2.2 行變化和列變化
4.2.3 列混合變換和逆列混合變換
4.2.4 輪密鑰加變化
4.2.5 密鑰的擴展
4.3 高級加密標準算法加/解密步驟
第5章 軟件總體構(gòu)架
5.1 軟件總體要求
5.2 監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部通訊協(xié)議
5.3 有線以太模塊上網(wǎng)配置
5.4 加密軟件的設計與實現(xiàn)
5.5 PC端監(jiān)控系統(tǒng)軟件
5.6 手機端接收系統(tǒng)
第6章 監(jiān)控系統(tǒng)的實驗驗證與分析
6.1 監(jiān)控系統(tǒng)的實驗驗證方案
6.2 監(jiān)控系統(tǒng)仿真實驗驗證方案
6.3 監(jiān)控系統(tǒng)實驗模型的搭建
6.3.1 網(wǎng)絡數(shù)學模型的搭建
6.3.2 電機仿真框圖的搭建
6.4 監(jiān)控系統(tǒng)的仿真實驗數(shù)據(jù)檢測
6.5 監(jiān)控系統(tǒng)的應用軟件測試
6.5.1 監(jiān)控系統(tǒng)用上位機驗證
6.5.2 監(jiān)控系統(tǒng)移動端驗證
結(jié)論和展望
總結(jié)
展望
參考文獻
附錄 攻讀學位期間發(fā)表的論文和參與的科研項目
致謝
本文編號:3751558
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外相關(guān)的研究概況及發(fā)展趨勢
1.3 研究的意義與應用價值
1.4 研究的主要內(nèi)容
1.5 研究的主要特點
1.6 章節(jié)內(nèi)容的安排
第2章 監(jiān)控系統(tǒng)與云計算的理論分析
2.1 監(jiān)控系統(tǒng)的總體目標
2.2 監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成
2.3 監(jiān)控系統(tǒng)的設備選型
2.4 監(jiān)控系統(tǒng)的軟件模塊
2.5 云計算的系統(tǒng)構(gòu)成
2.6 云計算的總體框架
2.7 云計算平臺的選用
2.8 云計算平臺的儲存原理及構(gòu)架
第3章 云平臺遠程監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設計
3.1 現(xiàn)場硬件電路總體框架
3.2 監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場處理器電路設計
3.2.1 主控芯片電路
3.2.2 電源電路
3.2.3 復位電路
3.3 信號數(shù)據(jù)采集模塊
3.3.1 電機溫度采集模塊
3.3.2 電機的轉(zhuǎn)速采集模塊
3.3.3 電機的電壓采集模塊
3.3.4 電機的電流采集模塊
3.4 監(jiān)控系統(tǒng)通訊電路
3.4.1 無線通訊模塊
3.4.2 現(xiàn)場通訊模塊
3.5 報警與控制電路
3.6 現(xiàn)場硬件總電路圖
第4章 軟件的加密算法
4.1 加密算法的選用
4.2 高級加密標準算法實現(xiàn)
4.2.1 字節(jié)變化和逆字節(jié)變化
4.2.2 行變化和列變化
4.2.3 列混合變換和逆列混合變換
4.2.4 輪密鑰加變化
4.2.5 密鑰的擴展
4.3 高級加密標準算法加/解密步驟
第5章 軟件總體構(gòu)架
5.1 軟件總體要求
5.2 監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部通訊協(xié)議
5.3 有線以太模塊上網(wǎng)配置
5.4 加密軟件的設計與實現(xiàn)
5.5 PC端監(jiān)控系統(tǒng)軟件
5.6 手機端接收系統(tǒng)
第6章 監(jiān)控系統(tǒng)的實驗驗證與分析
6.1 監(jiān)控系統(tǒng)的實驗驗證方案
6.2 監(jiān)控系統(tǒng)仿真實驗驗證方案
6.3 監(jiān)控系統(tǒng)實驗模型的搭建
6.3.1 網(wǎng)絡數(shù)學模型的搭建
6.3.2 電機仿真框圖的搭建
6.4 監(jiān)控系統(tǒng)的仿真實驗數(shù)據(jù)檢測
6.5 監(jiān)控系統(tǒng)的應用軟件測試
6.5.1 監(jiān)控系統(tǒng)用上位機驗證
6.5.2 監(jiān)控系統(tǒng)移動端驗證
結(jié)論和展望
總結(jié)
展望
參考文獻
附錄 攻讀學位期間發(fā)表的論文和參與的科研項目
致謝
本文編號:3751558
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