發(fā)布時間：2020-06-28 13:48

【摘要】：人防指揮所控制器負責人防現(xiàn)場電控門、風機、閥門、柴油發(fā)電機等設備監(jiān)控,是人防現(xiàn)場設備監(jiān)控網(wǎng)絡的根基,數(shù)據(jù)產(chǎn)生的源泉。傳統(tǒng)人防指揮所控制器使人防現(xiàn)場網(wǎng)絡層級較多、使用協(xié)議較多,數(shù)據(jù)傳輸帶寬有限、網(wǎng)絡擴展不便等缺點。為解決上述問題,本論文研究基于MQTT的人防指揮所邊緣控制器,對傳統(tǒng)人防指揮所控制器進行升級改造,使更大規(guī)模人防指揮所監(jiān)控成為可能,并為邊緣計算、人工智能等技術(shù)在人防指揮所中應用打下基礎(chǔ)。選題具有重要的理論意義和實際價值。論文在調(diào)研傳統(tǒng)人防指揮所控制器與新物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的基礎(chǔ)上,首先分析了使用MQTT協(xié)議的優(yōu)勢,提出了一種基于MQTT的人防指揮所物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu),從軟件需求與實際應用出發(fā)對邊緣控制器設計進行說明。邊緣控制器使用STM32單片機作為主控芯片,研究并實現(xiàn)了嵌入式操作系統(tǒng)FreeRTOS、嵌入式網(wǎng)絡協(xié)議棧LWIP在STM32中的移植,設計并實現(xiàn)了邊緣控制器的MQTT客戶端、IO功能板及Modbus總線設備監(jiān)控、業(yè)務邏輯和配置功能,提升了邊緣控制器網(wǎng)絡與I~2C總線可靠性。論文最后從可靠性、上傳速度、下發(fā)指令響應速度角度對人防指揮所邊緣控制器進行測試。研究結(jié)果表明,本文設計的基于MQTT的邊緣控制器具有一定的可靠性,上傳及響應下發(fā)指令速度在毫秒級,能夠?qū)崿F(xiàn)人防現(xiàn)場設備實時狀態(tài)檢測與控制。
【學位授予單位】：冶金自動化研究設計院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：E11;E256
【圖文】：

如圖1.1 所示。邊緣層位于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)最底層，是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的泉源，是物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的根基。物聯(lián)網(wǎng)邊緣層主要負責設備接入、協(xié)議解析以及邊緣數(shù)據(jù)處理。在設備接入方面，邊緣層運用各類通信手段實現(xiàn)不同設備的網(wǎng)絡接入；在協(xié)議解析方面，邊緣層實現(xiàn)了不同設備不同協(xié)議轉(zhuǎn)換、異構(gòu)數(shù)據(jù)的歸一；在邊緣數(shù)據(jù)處理方面，邊緣層使用邊緣計算技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的預處理、緩存以及輕量運算和實時分析。數(shù)據(jù)的預處理能夠剔除數(shù)據(jù)冗余

冶金自動化研究設計院碩士學位論文為三層，分別為底層現(xiàn)場網(wǎng)絡、內(nèi)部以太網(wǎng)網(wǎng)絡和上層以太網(wǎng)網(wǎng)絡，如圖 1.2 所示。底層現(xiàn)場網(wǎng)絡由現(xiàn)場各個數(shù)據(jù)采集控制器組成，每個控制器都對不同現(xiàn)場設備進行監(jiān)控，底層控制器間使用 LonWorks、Modbus RTU/TCP、CAN 等現(xiàn)場總線協(xié)議和監(jiān)控主站進行通信，也有一些控制器直接通過以太網(wǎng)和監(jiān)控主站進行通信。使用現(xiàn)場總線協(xié)議通信的控制器，在接入內(nèi)部以太網(wǎng)之前還需要加裝網(wǎng)關(guān)進行數(shù)據(jù)處理以及協(xié)議轉(zhuǎn)換。內(nèi)部以太網(wǎng)絡一般使用 TCP/IP 協(xié)議進行通訊，將人防現(xiàn)場不同區(qū)域的監(jiān)控主站數(shù)據(jù)匯聚到人防指揮所監(jiān)控總站，同時通過防火墻以及路由器將內(nèi)部以太網(wǎng)絡和上層以太網(wǎng)絡進行連接。上層以太網(wǎng)絡部署管理工作站、數(shù)據(jù)服務器、網(wǎng)絡服務器并將本地人防指揮所監(jiān)控主站部分數(shù)據(jù)接入互聯(lián)網(wǎng)平臺，方便遠程監(jiān)控站通過互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控管理本地人防指揮所現(xiàn)場[10][18][19]。

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3 于貴林;提高人防指揮所生存能力探討[J];國防;2002年01期

4 ;省政協(xié)領(lǐng)導視察我省人防指揮所 曹克明對人防工作提出殷切希望[J];江蘇政協(xié);2002年12期

5 蘇健康;;某工程地下人防指揮所防電磁脈沖施工技術(shù)[J];廣州建筑;2011年03期

6 劉強;;人防指揮所工程通排風井群方案優(yōu)化及開挖支護施工技術(shù)[J];山東交通科技;2014年02期

7 ;江西省人民政府辦公廳關(guān)于成立江西省人防指揮所工程建設領(lǐng)導小組的通知[J];江西政報;1999年07期

8 楊柏松;;BAS在人防指揮所環(huán)境控制中的應用探討[J];智能建筑;2006年07期

9 冉孟安;;人防指揮所工程大廳被復施工支架的設計與應用[J];科技風;2012年22期

10 苗曉峰;林柳夢;;人防指揮所信息安全防護系統(tǒng)的研究與應用[J];信息通信;2016年10期

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7 市政府辦公室;關(guān)于全市上半年“十項工程百件實事”進展情況的通報[N];鶴崗日報;2012年

8 本報記者 譚紹軍　張伊寒 通訊員 曾繼武;振臂一呼萬眾隨[N];益陽日報;2010年

9 孫振波、劉松峰、記者　吳維滿;科學整合資源 努力優(yōu)化結(jié)構(gòu)[N];中國國防報;2006年

10 艾青菲 記者 黃波;我市城市整體人防能力得到較大提高[N];撫順日報;2008年

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1 鄧澤先;基于MQTT的人防指揮所邊緣控制器設計與實現(xiàn)[D];冶金自動化研究設計院;2019年

2 陳琳;人防指揮所項目建設經(jīng)濟與管理模式的探索[D];鄭州大學;2005年

本文編號：2733084