基于ARM的CAN与RS-232设备以太网接入设计

针对CAN、RS-232接口的工业设备的远程监控问题,提出了以ARM为控制核心,采用μC/OS-Ⅱ实时操作系统,将来自CAN或RS-232接口的上传数据进行相应的协议解析,再添加TCP/IP、以太网协议封装,将数据转发到以太网上;将来自RJ45接口的以太网下发数据进行以太网、TCP/IP协议解析,再进行CAN或RS-232协议封装,将数据下发至相应的接口上.采用ARM芯片LPC2292、网卡芯片DM9000等设计和制作了协议转换系统的硬件电路,并开发了相关软件.其中RS-232、CAN的传输速率可调,USB支持常用的12 Mbps全速设备,以太网传输速率为10 Mbps/100 Mbps自适应,转换时间小于20 ms.基于ARM的协议转换系统实时性强,转换速度快,使用范围广,工作可靠,性能良好,具有实用性.     

基于先进处理器架构的智能家居多协议网关设计

针对智能家居系统中,无线传感器网络数据传输不稳定性、数据传输协议单一、转换复杂低效等问题,特设计基于ARM Cortex-A8的多协议家用智能型网关.该网关能够将家居环境中的ZigBee协议的设备数据信息转换为以太网、蓝牙、GPRS等多种协议的数据,从而实现家居环境的数据与户主进行互联互通.实验测试表明,设计的网关具有良好性能,能够实现数据转发、协议转换、管理控制功能,并且有效降低丢包率,具有良好的实用和通用价值.     

SLC5/04 PLC数据远传的一种实现方式

针对SLC5/04 PLC现有的RS-232接口,采用RS-232/以太网转换器将数据由RS-232协议转换为以太网协议,利用以太网/光纤转换器将以太网信号转换为光信号,通过光纤远传至主控室再使用以太网/光纤转换器将光信号反转为以太网电信号连接至上位机。该方法成功解决了因通讯卡损坏而导致无法通过DH＋接口远程监控天然气机组运行参数的难题。     

用于电能质量监测的IEC61850协议转换策略研究

电能质量监测系统数据传输一直面临着协议不统一、数据无法共享、效率低下的问题.基于IEC61850通信协议实现电能质量监测终端的开发与应用已经成为一种趋势.针对实际中监测装置协议不统一的问题,通过对电能质量监测系统的数据和传输模型、MODBUS通信协议的功能码和存储结构以及IEC61850标准的建模原理与数据传输等进行分析,提出了一种使用代理服务器实现MODBUS总线设备和基于IEC61850标准系统无缝连接的方法.结果表明,该方法可以实现MODBUS通信协议向IEC61850协议的转换,能为不同协议的转换提供参考方案.     

基于以太网的平台综合观测系统软件设计

基于以太网技术开发了海洋观测平台的数据采集处理软件系统,系统通过B/S和C/S两种软件架构实现了准确快捷的采集处理气象、水文和波浪数据,并通过无线以太网实现数据的共享。该系统可为海洋观测预报提供准确可靠的数据支持。     

基于C语言的CAN总线与以太网连接技术研究

研究了一种基于C语言开发的CAN总线与以太网互连方案,在OSI、TCP模型基础之上,对CAN2.0协议和以太网协议数据帧进行分析,利用C语言对芯片组成进行硬件开发,并在TINI开发平台上进行了实验,建立了协议转换和双向信息传输的功能.     

SPI-TCP/IP协议转换的设计与实现

针对目前SPI总线通信传输距离和传输效率有限的现状,提出了一种通过SPI协议与TCP/IP协议的转换来完成串行数据到以太网数据的转换.实验结果表明,所提出的从SPI协议到TCP/IP协议的转换实现简单,转换后的数据传输速率高、可靠性好,满足设计要求.     

面向智能家居和改进UDP协议的低能耗物联网网关设计

为了实现智能家居安防系统的监测需求,并解决以往监控系统中网关存在的丢包率高、可靠性低和能耗高的问题,设计了一种基于改进UDP协议的物联网网关。首先,设计了以S3C2410为微控制器、DM9000为以太网芯片、EC189为3G模块和XBEE ZNET为无线通信模块的网关节点,然后,定义了MAC层的改进的T-MAC通信协议和对应的数据帧格式,在网络层设计了一种基于改进LEACH协议的低功耗分簇路由协议,在数据传输层定义了基于改进UDP的协议以实现数据的可靠传输,并定义了网关的软件流程。实验结果证明设计的网关能实现协议之间的转换,具有数据丢包率低、可靠性高和能耗低的优点,能辅助系统实现室内数据的实时采集和监控,并在数据异常时进行报警提示。     

基于数字信号处理器的振动信号采集及边缘计算系统设计

针对机械设备振动信号状态监测中多通道高频采样时数据吞吐量大导致的网络带宽、存储空间和计算资源占用高及通信成本高的问题,基于TMS320F28335型数字信号处理器设计一种8通道信号采集及边缘计算系统,完成振动信号的采集以及信号在边缘端的初步处理;基于该系统主要元件包括微机电系统加速度计、 AD7606型模数转换采样芯片和CH395L型以太网协议栈芯片,完成系统的硬件设计,并利用子带编码技术,实现边缘计算算法在该系统的部署。结果表明,该系统能有效地采集机械设备的振动信号,基于子带编码的边缘计算方法提高了振动信号的信息密度,系统计算结果表示了机器的健康状态,可有效地用于机械设备的状态监测与进一步故障诊断。     

基于以太网的数据采集终端设计

具有以太网接口的数据采集终端是以太网数据采集系统的前端设备。采用嵌入式网络单片机来设计以太网接入的数据采集终端,具有结构简单、成本低、体积小、易于实现的特点。主要介绍了以8bit嵌入式网络单片机SF0020为核心,配置512KBytes程序和数据存储空间,通过与A/D转换芯片MAX1263和物理层收发器DM9161的连接,组成一款基于以太网的数据采集终端。它具有250Ksps的最高转换速度,12bit的分辨率和4个输入通道,可以在该数据采集终端基础上,方便地进行网络仪器仪表的开发。     

Zigbee技术在水文监测中的应用

针对目前水文信息监测系统存在的结构复杂、维护困难、抗干扰性差等缺点,将Zigbee技术及无线传感器技术运用于该系统中,对其网络结构、节点硬件电路、网络协议和软件进行了设计,实现了对水文信息的实时监测,为水利部门对水文信息的监测提供了一种成本低、功耗低、可靠性高的新技术。     

Profibus总线技术在空压站监控系统中的应用

为解决现有空压站监控系统的复杂结构及维护成本高的缺点.本文以某大型空压站监控系统的改造为背景,利用Profibus现场总线技术和目前先进的Modbus-RTU的协议实现过程数据的连接转换,综合组态软件设计一套新的监控系统.经过一年的使用,该监控系统体现出良好的适用性和优越性.     

矿用提升机制动器运行状态无线监测系统的设计

以矿用提升机制动器运行状态参数的实时测量为背景,设计了一种利用GPRS技术与MSP430单片机相结合的无线监测系统,详细介绍了系统的组成与下位机硬件软件设计方案以及数据的无线传输设置方法,最后通过实际测试运行证明,本系统可以实时、准确地将监测结果反馈,指导现场的维修保养工作,具有一定的应用推广价值。     

一种基于矿井的WSN自适应MAC协议设计

针对现有矿井监控通信系统在自然灾害发生时,有线通信中断,无法及时得知井下人员信息,现有应急通信系统通信范围没有包括需要救援人员的问题,构建了新型的矿井监控与应急通信网络.系统在有线通信中断时,唤醒部分WSN节点,构成Ethernet-WSN-Ethernet应急通信网络以保证井下人员信息无碍传输.针对矿井监控与应急通信系统需求,设计了一种IS-MAC(Improved S-MAC)协议,设计了带有优先级标志的数据帧和控制帧,引入自适应接入控制机制,以实现不同工作模式自动切换.仿真结果表明,IS-MAC改进协议,与S-MAC相比,降低了能耗,延长了网络生存期,提高了网络吞吐量;可以较好地区分优先级,具有自适应性,能满足系统需求.     

煤矿安全生产实时监控系统分站节点设计方案

给出了适合煤矿安全生产实时监控系统的分站节点设计方案,并对其主要部分:功能设计、硬件电路设计及软件设计分别进行了介绍。结合对矿井现场数据的分析,详述了采用不同信号类型的传感器对矿井现场数据安全采集的方法和软硬件双重滤波方法,简述了与控制中心进行通信的CAN协议。应用该方案构成的实时监控系统,可以增强数据的准确性和传输通道的稳定性,进一步保证了实时监控系统的可靠性。     

网络应用软件监控系统监控信息传输的设计与实现

对简单网络管理协议中管理信息和协议数据单元进行扩充, 设计并实现面向应用软件的网络监控系统. 该系统提供对应用程序类中成员变量和成员函数的监控功能. 研究管理站点、管理代理、监控模块间监控信息的交换和传输方式, 包括网络应用软件监控系统协议栈的定义、通讯协议的设计等. 阐述监控信息传输时报文分组和重组的必要性, 并设计相应的算法;提出一种效率较高的可逆转换规则, 与传统的可逆转换规则进行了对比. 研究结果表明： 该网络监控系统可用于实现监控模块、管理代理、管理站点间监控信息实时、准确的交换与传输.     

煤矿安全监控系统的安装与维护

介绍了煤矿安全监控系统的安装与维护,阐述了煤矿安全监控系统的功能,对系统实际运行过程中出现的一些故障进行了统计分析,并提出了具有针对性的整改措施。     

基于S7-300和无线通讯的水系统集控的研究

根据矿区用水的需求特性和控制要求,在新集矿区设计应用了一套基于S7-300和Modbus总线协议的水系统无线控制方案。通过MDS2710C无线数传电台将各水源井控制基站采集的现场模拟量与数字量I/O、M标志位等经Modbus协议传输至S7-300侧Profibus/Modbus PM160转换网关,PM160收集转换所有数据经Profibus传输至S7-300,S7-300根据采集到的水塔、水池水位控制清水泵房各供水泵与水源井水泵的启停及实现报警等其他保护功能,同时利用WINCC组态形成统一完整的水源井控制系统,可进一步纳入矿区生产集控中心中进行管理。系统运行平稳,可靠性很高,累积节省资金数万元,值得推广。     

基于微服务与机器学习的煤矿安全监测系统

煤矿安全监测监控系统种类繁多、架构不一、信息不共享、功能无互助、监测数据难以得到有效利用,煤矿安全生产缺少可靠的数据支撑。为此,设计了一种基于微服务架构的安全监测系统,将信息管理与自动监测各业务系统统一,构建成一个灵活、稳健、高效的系统平台,以适应大数据分析与挖掘应用。通过基于Hadoop构建的煤矿安全监测大数据平台,实现对海量环境监测数据的分布式存储、选择性抽取和高效计算。通过对生产环境监测数据的集成和深入挖掘,建立机器学习模型,自动识别安全隐患并推荐相应的处理措施,起到对煤矿环境安全综合研判和科学决策的辅助作用,推动实现煤矿安全管理的智能化。