一、RTU与WDPF通讯的解决方案（论文文献综述）
郭友兵,王潇潇,帅倩,Cheng Leong Yeoh,洪潮[1]（2021）在《基于标准应用比对的智能电表通信协议改进研究》文中研究说明对当前智能电表广泛采用的两类通讯协议DL/T 645-2007《多功能电能表通信协议》与Modbus RTU进行对比研究,在内容对比中发现两者在通信速率、字节校验、最大数据长度、最大地址数等通信功能方面存在显着差异。为研究数据读取和写入方式差异引起的通讯效率变化,对其进一步开展了应用对比。对234只采用两种通讯协议的智能电表进行组网和数据采集,共采集数据2886万行,数据统计结果表明两种协议在同时采集30个相同参数时通信效率最大相差11.8倍。为提升DL/T 645-2007的通信效率,本文提出了该通信协议的改进方案,新方案增强了DL/T645-2007数据块的作用,在读取30个相同参数时数据传输量降低75.88%,通信效率提升8-10倍。
岳宇航[2]（2021）在《基于国产龙芯CPU的气井控制器研究与设计》文中研究说明现如今,物联网技术将世界变成一个万物互联的时代,嵌入式设备与物联网的结合成为了嵌入式技术发展的真正未来。天然气作为一种高效清洁的能源,在国内呈现需求日益旺盛的态势。而天然气的开发环境恶劣,天然气井控制器的应用就为天然气开采和管理提供了技术支持。目前的气井控制器的设计以进口CPU为主,国产龙芯CPU的发展为我国摆脱技术依赖提供了新的支持。基于此,本课题开发了一款基于国产龙芯CPU的气井控制器。通过对天然气井场远程监控系统的实际应用需求分析,本文提出了一种面向天然气井场仪表数据采集和设备的控制的气井控制器的设计方案。该控制器以Loongson 1B CPU作为主控制器,操作系统为开源的Linux操作系统,各电路模块的芯片尽量选用国产芯片,以达到气井控制器的国产最大化。该气井控制器的硬件设计包括Loongson 1B核心板和底板设计。底板设计包括:3个外围电路设计:电源电路、RTC电路、EEPROM存储电路;2个本体I/O端口设计:AI电路、TTS语音输出电路;4个本体通信端口模块设计:RS232电路、RS485电路、华为2/3/4G通信电路、以太网电路。软件设计中完成了驱动设计以及应用程序设计。通过功能测试,验证了该国产气井控制器的设计可行性,完成了基于国产龙芯CPU的气井控制器的设计与实现。
张泽新[3]（2021）在《面向群智能建筑的网关开发与应用》文中研究表明由于传统建筑控制系统的结构缺陷使得系统难以灵活应对多样且动态变化的用户需求,直至“十三五”国家重点研发计划项目:新型建筑智能化系统平台技术被提出,我国实现全局优化的“智能建筑”仍然不足7%。群智能建筑控制系统利用生物集群个体之间既相互独立又能共同协作的特性,为传统建筑控制系统调整成本高、升级拓展困难的普遍问题提供一种全新的解决思路。本文首先对群智能建筑技术及相关背景做了简要介绍,分析其理论依据和系统架构,针对因通信协议不统一导致已经部署在建筑中的传统机电设备无法接入群智能控制系统计算网络平台的问题,提出使用嵌入式网关来让非面向群智能控制系统的设备获得连接计算网络平台的接口的解决方案;然后依据网关在群智能建筑控制系统架构中的位置,结合其职能分析网关的软硬件功能需求;再根据其硬件需求使用ARM内核的微控制器开发网关的硬件系统,设计通信电路使其具备和CPN及支持RS-485协议的设备通信的接口,并依据该硬件系统设计嵌入式程序及其配套的上位机软件,方便修改网关的运行参数来匹配各式现场设备、筛选有效的交互数据。在论文最后,通过搭建测试平台,使用网关将各种传感器及控制器直接接入计算网络,为空间单元环境参数调节提供数据支持,数据交互测试验证了网关的协议转换功能和上位机软件的配置功能,并结合模拟器测试网关作为群智能建筑系统云-端之间的桥梁功能;通过丢包率测试和时延测试评估网关的通信指标;将网关与通用的工业控制器相结合,开发出能满足大多数建筑中机电设备的控制点位数量需求的控制器,并对控制器进行一系列的应用和测试,验证了网关在群智能建筑控制系统中的应用价值;测试和应用的结果证明了以边缘网关为枢纽,连接传统末端设备和群智能云端来解决数据交互问题的可行性,为群智能控制系统在已完工建筑中的部署提供一种高效且低成本的通用解决方案。
薛晴[4]（2021）在《基于PLC和电量传感器的大工业用户无线监测控制系统设计》文中指出本课题来源为山西煤炭运销集团有限公司的校企合作项目《基于需求侧管理平台的煤矿变电站监控系统设计及节能分析》下的子项目。近年来,随着我国电力市场化改革的深入,针对大工业用户制定了两部制电价。此电价政策限定了企业一个月中每十五分钟平均负荷的最大值,当超出阈值时将额外收取用电费用。每年大工业用户与电网签订购电合同时,最大需用量越大,收取的基本电价就越多;但当最大需用量越小,用电量超过最大需用量时,需额外缴纳的电费也会越多,因此本文针对此问题提出了解决措施——大工业用户无线监测控制系统。此系统的本质是在工厂中增加备用电源,当用电设备的用电量即将达到最大需用量时,切换至备用电源供电,降低大工业用户的主电源供电量,使主电源的实际供电量不超过合同签订时的最大需用量（超过则需要交纳罚款）,节省工厂的电费支出。本文设计为基于PLC和电量传感器的大工业用户无线监测控制系统,此系统以西门子S7-1200 SMART PLC为下位机控制核心,上位机为西门子KTP700 Basic PN精简屏,实现了系统中继电器的稳定动作,在用电设备侧安装了电量传感器获取电量信息。本文的具体工作包括以下几个方面:（1）搭建无线监测控制系统,主要介绍了系统设计原则、总体构架,同时对系统所涉及的相关技术理论进行了说明。（2）利用维博电子电量传感器、亿佰特公司ZigBee模块和西门子S7-1200 SMART PLC搭建了大工业用户监测控制系统的硬件系统。进行了ZigBee模块的选型和通讯配置,分别配置了ZigBee协调器和终端,完成了数据的无线传输;对电量传感器的硬件进行选型,通过RS-485接线,设计了通讯电路;通过电量传感器的串口调试实现传感器与PLC的通讯;设计了继电器控制电路以实现备用电源的适时投切。（3）利用博途软件实现了大工业用户监测控制系统的软件设计。编写了PLC与电量传感器的通讯程序,实现了电量数据的实时传输和记录;对PLC的接线端口进行了分配,设计了PLC的接线;根据系统工作原理规定的动作需求绘制了PLC的工作流程图,并根据流程图完成了PLC的控制主程序设计;编写了PLC运行检测程序,对PLC是否正常运行实时监控。（4）利用博途内置Win CC软件设计了大工业用户监测控制系统的人机界面。界面包括手动控制画面、自动运行画面和数据监测画面,手动控制界面实现了备用电源的手动投切,以防紧急情况的发生;自动运行界面设计了系统运行时长、继电器投切状态和PLC运行状态的显示窗口,实现了系统运行状态的实时监控;数据监测画面包括电量、电压、电流波形和功率因数、频率、1次谐波含量、3次谐波含量等数据。（5）为了确定系统的最大需用量和备用电源容量,进行了双层优化。外层使用了量子遗传算法（GQA）,内层采用了YALMIP工具箱配合CPLEX作为辅助求解工具,分别对储能配置的内外层的相关指标参数进行计算。使用双层优化分别计算了光伏板和铅酸电池作为备用电源时的系统参数,通过算例分析可以得知本系统能够在短时间内产生经济效益,能够达到系统设计的预期效果。（6）对系统进行了可行性实验,验证了系统的动作规律,证明了系统可投入工厂实际使用。
葛珊[5]（2021）在《柔性机械臂弯曲特性研究及其在管道机器人中的应用》文中指出柔性机械臂具有多自由度、可以实现多方向弯曲以及布置灵活等显着优点,在工业中有广泛的用途。本文针对排水管道检测机器人和清淤机器人的需求,研制了电机-钢丝绳驱动的机械弹簧式柔性臂及摆动气缸驱动的复合软管式柔性臂,应用力学理论分析了两种机械柔性臂的弯曲特性,通过了实验验证并成功应用于排水管道检测与清淤机器人。本论文主要做了以下工作:建立两种柔性臂的弯曲静态模型并进行实验验证。通过力学分析,建立了弹簧在弯矩作用下,变形角度与弹簧结构参数以及材料性能的关系,导出了钢丝弹簧与PVC复合软管在摆动气缸力矩作用下,弯曲角度与钢丝线径、软管直径和壁厚的关系;搭建了弯曲特性实验装置,测试了两种柔性机械臂的弯曲特性。弹簧式柔性臂弯曲刚度随弯曲角度增大而减小,弹簧高度及驱动钢丝绳的导向位置对弯曲特性都有较大影响;和弹簧相比,复合软管弯曲时具有更好的线性。将机械弹簧式柔性臂的可弯曲特性应用于管道检测机器人的图像采集装置,实现了摄像头任意方向的弯曲,弯曲角度可大于90°,扩大了管道检测机器人的视野;将复合软管式柔性臂应用于清淤机器人中的吸泥管摆动装置,吸泥口摆动范围扩大到±50°。对整个机器人系统设计了基于RTU的机器人运动控制系统,完成相关硬件选型及模块设计,利用Altium Designer绘制电路接线图;采用Labview设计了排水管道机器人控制界面,实现了对排水管道机器人的远程控制。应用柔性机械臂的管道检测机器人和管道清淤机器人都在现场试验中取得成功,基于弹簧的摄像头在水上和水下均可受控任意调整位姿,对贴近壁面观测管道损伤起到重要作用。基于复合软管的清淤机器人淤泥吸取系统,其清理范围显着扩大,提高了清淤质量与效率。
张恩华[6]（2021）在《地质灾害监测RTU的软件设计与实现》文中研究表明泥石流灾害一旦爆发往往带来巨大的人员伤亡和经济损失,给山区群众的生命财产造成严重威胁。我国山区地质条件复杂,泥石流灾害频发,依靠人工观测的传统手段无法进行全天候的有效监测。现有的泥石流预警装置对环境的适应性相对较差,测量参数也较为单一,相比国际上同类产品稳定性较低,野外恶劣工况下难以长期稳定工作。因此,有必要开发一种可在野外保持长期工作,可远程全自动全天候监控泥石流信息的监测设备。本文设计的地质灾害监测远程终端单元RTU能够根据泥石流灾害的演变、发展及其形成形态,对泥石流易发地的气象、水文、声音等数据进行采集,并进行智能分析与决策。本文的主要工作内容如下:（1）完成RTU设备端的软件设计,主要包括低功耗管理设计和传感器采集设计。为了使RTU长期工作在野外,本文从软件角度为RTU设计了低功耗管理模式,RTU系统可通过定时休眠唤醒以降低整体运行功耗。根据传感器信号输入类型分别对采集函数进行设计,针对不同传感器的工作特点设计不同的数据采集方式。（2）为了使RTU设备端采集数据发送至上位机,本文设计了基于4G通信和北斗短报文通信技术的双信道网络通信技术。其中北斗通信为辅助通信方式,4G通信作为RTU设备的主通信方式需要结合消息队列遥测协议MQTT,连接到阿里云平台来完成消息的发布和接收。（3）地灾RTU采集的数据最终会发送至上位机,当上位机采集到异常数据时系统需要自动发出预警。本文引入一种基于自编码器单分类学习的方法,对地灾RTU采集数据中的异常数据进行辨识。当发生泥石流灾害时,异常数据特征变化明显,系统将自动辨识出上报数据中的异常数据特征并发出预警信息。最后以汶川地区采集的降雨量信号和泥水位信号对自编码器算法进行仿真验证。本文最后利用搭建的RTU平台样机对RTU采集系统进行整体测试。首先对RTU设备端的低功耗模式进行测试。接着从传感器采集信号输入类型,以模拟量、开关量和RS485信号输入形式分别对各采集传感器进行测试。然后对RTU系统的双通道组网通信进行测试,通过对4G模块的测试,验证了整个采集系统的设计完整性和数据传输有效性。最后完成了异常数据状态的辨识测试,通过利用监测设备采集的降雨量数据对泥石流预警系统进行了测试,测试结果表明自编码器算法可以更好的辨识出采集数据中的异常数据。
任玉良[7]（2021）在《地质灾害监测RTU的硬件设计与实现》文中研究指明地质灾害对人民的生命财产安全构成极大威胁。山体滑坡、泥石流等地质灾害具有易发性和突发性等特点,不容易被人们提前预测。我国陆地面积广阔,灾害的发生率相对较高,严重威胁着山区甚至城镇的基础设施、交通和人民群众的生命财产安全。因此,对于山体滑坡、泥石流的研究、监测和预警就尤为重要,而地质灾害的研究、监测和预警都需要准确地、稳定地、长期地采集地质灾害现场的数据。为了有效地提高地质灾害监测系统与设备的准确度、可靠性、可持续性和环境适应性,本文设计了一种基于数据采集与监视控制系统和远程终端单元技术的地质灾害监测RTU设备。本论文旨在设计并实现一种能够对易发生地质灾害的地区中的气象、水文、位移和声音等数据进行精确地数据采集、远程控制、远程通信传输的地质灾害监测RTU设备。地质灾害易发地区一般人迹罕至或交通不便,因此,本论文所设计的地质灾害监测RTU设备需要具备定时自检、定时上报功能以实现设备的可靠性,并且该设备还需具备休眠与唤醒功能和低功耗的优良特性,以保障设备能长期、可持续地工作于野外。除此之外,地质灾害监测RTU设备还兼具小体积、高温宽、防雷防水等特性,可以在各种复杂恶劣的环境中工作。本论文首先将通过研究以泥石流为代表的地质灾害的产生机制、发生过程,探究泥石流地质灾害的监测方法及在监测中的传感器需求,随后通过对上述传感器原理和误差来源的详细研究,提出RTU设备在传感器数据采集中的误差消除要求和精度需求。随后,针对各类传感器在泥石流监测时的采集需求,结合地质灾害监测RTU设备的工作环境,分析RTU设备需要具备的功能,给出地质灾害监测RTU设备的总体设计方案和功能模块划分。最后,依据总体设计方案完成RTU设备的数据采集模块、设备供电模块、最小控制单元模块、本地控制和存储模块、远程通信和传输模块等方面的系统功能设计,并开展设备环境适应性研究与设计,以提高设备的可靠性、可持续性和环境适应性,实现对复杂、恶劣的地形、气候等环境条件下的地质灾害地区的有效监测。
周海燕,侯宝生[8]（2021）在《广蓄A厂计算机监控系统改造方案研究》文中认为广蓄A厂计算机监控系统设备超龄运行、备品备件严重不足、生产厂家难以提供足够的技术支持,迫切需要对广蓄A厂计算机监控系统设备进行改造,提升设备运行稳定性和设备可靠性,减少生产运行人员的工作强度和运维成本,进一步提高电站的自动化水平和生产管理水平。该文提出了广蓄A厂计算机监控系统上下位机的具体改造方案,并进行方案比较,推荐了确实可行的最优解决方案,对下一步方案实施具有重要的指导意义。
陈元[9]（2021）在《基于FPGA的大功率电源数据采集与信号处理设计与实现》文中进行了进一步梳理大功率毫米波回旋行波管由于其输出功率大、工作带宽宽、效率高等优点,因此其能够在军事、航空、国防等重要领域发挥重要作用,而要使得回旋行波管正常需要大功率高压电源系统为其进行稳定的供能,因此必须确保大功率高压电源系统工作的稳定性。但因为行波管在工作时可能由于真空度异常而产生打火现象,从而对大功率高压电源系统造成损害,进而影响整个行波管的工作,并且由于大功率高压电源系统其内部关键信号的正常产生与否是确保整个行波管能稳定工作的前提,因此对于测试人员来说则必须对打火信号以及电源内部关键信号进行实时的采集与监测,通过观察信号的特征判断电源是否处于正常工作状态,进而及时采取相应的措施。本文则据此需求,针对现有大功率高压电源系统的工业控制器PLC在数据采集与信号处理功能上的不足,设计了一套基于FPGA的大功率高压电源数据采集与信号处理系统,用以实现对电源系统中关键信号与回旋行波管打火信号的采集与处理。本文对系统应满足的性能指标进行分析,并对实现该系统所需要的关键芯片进行了选型,然后提出了整体的设计思路与框架。整个系统基于Verilog硬件编程语言进行开发,采用自顶而下的思路进行数字系统的设计,并搭配MATLAB进行数据的进一步处理与验证,该系统共划分为数据采集、数字信号处理与串行通信三个单元。数据采集单元主要负责对从外设高速AD采样芯片发送过来的数据进行接收,本文设计了一种新的存储架构,可以实现DDR3内存的自定义范围循环存储,对比传统的存储架构可以有效节省存储空间的同时减少寻址时间,并且专门针对需要采集的信号特征设计了专门的触发模块,从而能够有效提高信号采集的准确性。数字信号处理单元主要对受电磁干扰的待观测信号进行滤波处理。本文设计了两种数字滤波器:浮点数FIR滤波器与适用与含跳变边沿信号的平滑滤波器,将两者级联使用共同完成数字滤波,使其对比传统的滤波方法能在大幅度减小精度误差的同时,更加适用与大功率高压电源系统中脉冲信号的平滑处理。串行通信主要完成上位机与系统之间的通信,使得系统能够通过串口接收上位机发送过来的指令,并将采集处理的数据上传到上位机上。通信协议采用使用最广泛的现场总线通信协议——Modbus通信协议,并对其做出了改进,使得其更适用与本文需要一次上传大量数据的通信要求,通过该协议能够使系统并入现有的大功率高压电源Modbus通信网络中,实现通信的便利性与规范性。本文将所设计的数据采集与信号处理系统以比特流文件烧录进FPGA芯片中,并通过开发板进行了硬件的调试验证,采集了大功率高压电源系统中的几种关键信号与回旋行波管打火信号,最终通过测试结果验证了本文所设计系统的可行性。本课题通过对基于FPGA的大功率高压电源数据采集与信号处理系统的设计,实现了对大功率高压电源系统中的关键信号以及对回旋行波管打火信号的抓取与监测,该设计能够有效弥补PLC在数据采集与信号处理方面的缺陷,并且可以一定程度上取代外接示波器观察信号,对比用示波器对信号直接抓取观察的方法,该设计具有高可移植性、可拓展性以及低功耗与低成本等优势,对于提高回旋行波管的工作稳定性具有较高的工程应用价值。
向上[10]（2021）在《基于北斗通讯的油气井差压流量计远程监测系统研究》文中研究表明流量计是监测采油效率和统计采油量的重要设备,不仅可以反映油气井的设备工况、每日采油量数据波动,而且能间接反映油气井油藏动态,是企业安排生产计划,进行经济效益评估的重要依据。石油、天然气的开采多位于荒野环境中,对其数据实现远程监测,目前常基于GPRS、Wi Fi等无线通信方式进行传输,这类传输方式需要架设专属基站,成本较高。本课题针对这一问题,选用V锥式差压流量计作为研究对象,利用北斗短报文通讯技术,通过北斗卫星实现数据传输,无需架设基站。同时北斗卫星提供的定位功能也为维护人员在荒野环境中提供设备准确坐标,是一种较为理想的通讯方式,因此可以使用北斗通讯技术作为通信手段实现对流量计监测数据的传输。针对北斗定位功能,现阶段关于北斗卫星定位解算算法的研究主要集中在如何提高其计算效率,因此本课题利用自适应布谷鸟算法对定位解算算法进行改进。利用Matlab软件仿真得到了算法各项最优参数,实验结果表明利用该算法进定位解算,符合系统对定位功能的需求。此外,本课题结合传统流量计的实际情况研究设计了一种基于北斗通讯的差压流量计远程监测系统,系统由监测终端、北斗接收机、远程监测云平台组成。针对数据采集、数据监测与北斗短报文通讯的软硬件需求,给出了对应的设计思路与实现方案。同时考虑到荒野环境对卫星通讯的影响,提出了一种基于数据备份的传输差错控制方法以提高其传输可靠性。最后通过搭建实际的硬件监测终端与云平台环境对系统可用性进行验证,该远程监测系统能有效的传输监测数据并对流量计进行定位,维护人员可通过云平台实时监测数据,降低远程监测的建设与维护成本。
二、RTU与WDPF通讯的解决方案（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、RTU与WDPF通讯的解决方案（论文提纲范文）
（1）基于标准应用比对的智能电表通信协议改进研究（论文提纲范文）
| 前言 |
| 1 智能电表的国内外通信协议比对研究 |
| 1.1 国内外智能电表通信协议内容比对 |
| 1.2 国内外智能电表通信协议应用对比 |
| 1.2.1 实验内容 |
| 1.2.2 实验数据统计 |
| 1.2.3 实验结果总结 |
| 2 智能电表通信协议改进研究 |
| 2.1 智能电表通信协议改进思路 |
| 2.2 智能电表通信协议改进内容 |
| 2.2.1 对控制码进行修改 |
| 2.2.2 新增预读数据设置命令 |
| 2.2.3 新增预读设置参数读取命令 |
| 2.2.4 新增读取预设相关参数的命令 |
| 2.2.5 新增预读取设置标识编码表 |
| 2.2.6 新增预读取读取标识编码表 |
| 3 智能电表通信协议改进效果研究 |
| 4 结语 |
（2）基于国产龙芯CPU的气井控制器研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究内容和组织架构 |
| 1.3.1 论文研究内容 |
| 1.3.2 论文组织架构 |
| 第二章 系统需求分析与总体框架设计 |
| 2.1 龙芯气井RTU开发简述 |
| 2.2 系统需求分析 |
| 2.3 系统总体框架设计 |
| 2.4 Loongson1B核心板介绍 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于龙芯CPU的气井控制器的硬件设计 |
| 3.1 系统硬件的总体设计 |
| 3.2 硬件开发环境及开发步骤 |
| 3.3 外围电路设计 |
| 3.3.1 电源电路模块设计 |
| 3.3.2 RTC电路模块设计 |
| 3.3.3 EEPROM电路模块设计 |
| 3.4 RTU本体I/O端口设计 |
| 3.4.1 AI模块的设计 |
| 3.4.2 TTS模块的设计 |
| 3.5 RTU本体通信端口设计 |
| 3.5.1 RS232 电路模块的设计 |
| 3.5.2 RS485 电路模块设计 |
| 3.5.3 华为2/3/4G通讯模组模块的设计 |
| 3.5.4 MII模块的设计 |
| 3.6 LED指示灯模块的设计 |
| 3.7 PCB板的设计与制作 |
| 3.8 PCB板的焊接 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 基于龙芯CPU的气井控制器的软件设计 |
| 4.1 系统软件的总体设计 |
| 4.2 嵌入式Linux开发环境 |
| 4.2.1 嵌入式Linux系统的构建 |
| 4.2.2 在主机搭建Linux环境 |
| 4.3 龙芯RTU驱动程序设计 |
| 4.3.1 RTC模块驱动设计 |
| 4.3.2 AT24C64 EEPROM的 IIC设备驱动设计 |
| 4.3.3 以太网通信模块驱动设计 |
| 4.3.4 4G通信驱动设计 |
| 4.3.5 UART串口通信模块驱动设计 |
| 4.3.6 模拟量输入模块驱动设计 |
| 4.4 Modbus通信协议 |
| 4.5 龙芯RTU应用程序设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于龙芯CPU的气井控制器的实现与测试 |
| 5.1 基于龙芯CPU的气井控制器的实现 |
| 5.1.1 RTU外部接口连线 |
| 5.1.2 设置终端仿真程序 |
| 5.1.3 恢复和更新Linux系统 |
| 5.1.4 应用程序的移植 |
| 5.2 基于龙芯CPU的气井控制器的测试与仿真 |
| 5.2.1 测试环境所需工具 |
| 5.2.2 功能模块的运行与测试 |
| 5.2.3 仿真测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（3）面向群智能建筑的网关开发与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 群智能建筑控制系统简介 |
| 1.3.1 CPN性能参数 |
| 1.3.2 信息集模型 |
| 1.4 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.5 主要研究内容及结构安排 |
| 2 网关需求分析及方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 群智能网关的需求分析 |
| 2.2.1 硬件需求分析 |
| 2.2.2 软件需求分析 |
| 2.3 方案设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 群智能网关硬件系统开发 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统硬件架构 |
| 3.3 嵌入式微控制器 |
| 3.3.1 微控制器选型 |
| 3.3.2 微控制器电路设计 |
| 3.4 通信电路设计 |
| 3.4.1 WiFi通信电路设计 |
| 3.4.2 以太网通信电路设计 |
| 3.4.3 RS-485通信电路设计 |
| 3.5 电源电路设计 |
| 3.6 PCB板设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 网关软件设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 通信协议及报文结构 |
| 4.2.1 CPN与网关间的通信协议 |
| 4.2.2 采集模块的Modbus-RTU协议 |
| 4.2.3 上位机软件与网关之间的通信协议 |
| 4.3 嵌入式程序开发 |
| 4.3.1 网关与CPN之间的通信程序 |
| 4.3.2 网关与配置软件之间的通信程序 |
| 4.3.3 数据采集程序 |
| 4.4 上位机配置软件开发 |
| 4.4.1 .NET开发平台 |
| 4.4.2 上位机软件的功能架构 |
| 4.4.3 上位机软件的功能实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 网关功能测试及应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 网关功能性测试 |
| 5.2.1 配置软件功能测试 |
| 5.2.2 网关协议转换功能测试 |
| 5.2.3 网关主动数据采集测试 |
| 5.2.4 网关的被动采集功能测试 |
| 5.3 网关与CPN通信性能测试 |
| 5.4 网关在群智能项目中的应用 |
| 5.4.1 网关在传统控制器中的应用 |
| 5.4.2 群智能通用控制器功能性测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）基于PLC和电量传感器的大工业用户无线监测控制系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 无线监测控制系统发展现状 |
| 1.3 本文研究目的和主要内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 主要内容 |
| 第2章 监测控制系统总体设计 |
| 2.1 系统设计原则 |
| 2.2 系统工作原理及设计方案 |
| 2.2.1 系统工作原理 |
| 2.2.2 系统总体设计方案 |
| 2.3 无线数据传输技术 |
| 2.3.1 ZigBee无线通信特点概述 |
| 2.3.2 ZigBee网络节点与拓扑结构简介 |
| 2.4 PLC及 Modbus通讯协议 |
| 2.4.1 PLC |
| 2.4.2 Modbus通讯 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 系统的硬件设计 |
| 3.1 系统硬件设计方案 |
| 3.2 模块选型及配置 |
| 3.2.1 ZigBee模块 |
| 3.2.2 电量传感器 |
| 3.2.3 S7-1200 PLC |
| 3.2.4 通讯模块 |
| 3.3 监控平台 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 监测控制系统软件设计 |
| 4.1 软件总体设计及设计原则 |
| 4.1.1 软件总体设计 |
| 4.1.2 软件设计原则 |
| 4.2 PLC程序设计 |
| 4.2.1 S7-1200的Modbus-RTU通讯 |
| 4.2.2 PLC与电量传感器的通讯程序设计 |
| 4.2.3 PLC端口分配 |
| 4.2.4 PLC的主程序设计 |
| 4.3 监控系统组态设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 系统参数优化配置 |
| 5.1 系统参数优化配置的意义 |
| 5.2 优化配置模型 |
| 5.2.1 外层优化 |
| 5.2.2 内层优化 |
| 5.3 储能优化算法 |
| 5.3.1 量子遗传算法 |
| 5.3.2 CPLEX工具 |
| 5.3.3 双层优化算法 |
| 5.4 算例分析 |
| 5.5 系统投资估算评价及贷款计算 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 监测控制系统的应用与分析 |
| 6.1 监测控制系统硬件框图与接线 |
| 6.2 系统功能测试 |
| 6.2.1 系统监测功能测试 |
| 6.2.2 系统控制功能测试 |
| 6.3 系统应用分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 电能质量问题及解决 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（5）柔性机械臂弯曲特性研究及其在管道机器人中的应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 柔性臂国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容及章节安排 |
| 2 排水管道柔性臂设计 |
| 2.1 排水管道柔性臂选材 |
| 2.2 机械弹簧式柔性臂驱动方案 |
| 2.2.1 气动驱动方式 |
| 2.2.2 电力-线缆驱动方式 |
| 2.3 复合软管式柔性臂 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 柔性臂弯曲特性研究 |
| 3.1 机械弹簧式柔性臂弯曲特性研究 |
| 3.1.1 柔性臂弯曲工作原理 |
| 3.1.2 弯曲静态模型分析 |
| 3.1.3 柔性臂弯曲静态模型 |
| 3.1.4 弯曲角度分析 |
| 3.1.5 位移分析 |
| 3.2 复合软管式柔性臂弯曲特性研究 |
| 3.2.1 弯曲静态模型分析 |
| 3.2.2 柔性臂弯曲静态模型 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 柔性臂弯曲特性实验研究 |
| 4.1 机械弹簧式柔性臂弯曲实验研究 |
| 4.1.1 弯曲实验平台搭建 |
| 4.1.2 柔性臂弯曲实验 |
| 4.1.3 柔性臂弯曲刚度及末端轨迹分析 |
| 4.1.4 机械弹簧式柔性臂弯曲特性总结 |
| 4.2 复合软管式柔性臂弯曲实验研究 |
| 4.2.1 弯曲实验平台 |
| 4.2.2 柔性臂弯曲实验 |
| 4.2.3 实验对比及其它影响因素探究 |
| 4.2.4 复合软管式柔性臂弯曲特性总结 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 柔性臂的应用及排水管道机器人控制 |
| 5.1 机械弹簧式柔性臂的应用 |
| 5.1.1 摄像头选择 |
| 5.1.2 弹簧及钢丝绳的选取 |
| 5.1.3 电机选择 |
| 5.1.4 可弯曲摄像头结构及制作 |
| 5.2 复合软管式柔性臂的应用 |
| 5.2.1 驱动方式选择 |
| 5.2.2 复合式软管选择 |
| 5.2.3 摆动吸泥装置结构及制作 |
| 5.3 排水管道机器人总体结构 |
| 5.4 排水管道机器人硬件设计 |
| 5.4.1 排水管道机器人硬件总体设计 |
| 5.4.2 主控单元选型 |
| 5.4.3 电源模块设计 |
| 5.4.4 排水管道机器人硬件系统 |
| 5.5 排水管道机器人上位机监控软件设计 |
| 5.5.1 上位机功能设计 |
| 5.5.2 上位机监控软件程序设计 |
| 5.6 基于柔性臂的机器人现场试验 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）地质灾害监测RTU的软件设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本课题的主要任务和关键点 |
| 第二章 泥石流预警设备总体方案设计 |
| 2.1 地灾RTU的主要功能 |
| 2.2 总体方案设计 |
| 2.3 软件系统总体设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 设备端RTU的软件设计 |
| 3.1 软件设计思想 |
| 3.2 低功耗管理设计 |
| 3.3 工作状态划分 |
| 3.4 传感器采集设计 |
| 3.4.1 开关量信号采集 |
| 3.4.2 模拟量信号采集 |
| 3.4.3 RS485 传感器信号接收 |
| 3.5 状态迁移 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于4G和北斗卫星通信技术的组网设计 |
| 4.1 通信单元设计 |
| 4.1.1 基于北斗卫星通信系统的设计 |
| 4.1.2 基于4G移动通信网络的设计 |
| 4.1.3 双信道网络组网设计 |
| 4.2 网络传输设计 |
| 4.2.1 MQTT的实现方式 |
| 4.2.2 连接到MQTT协议 |
| 4.2.3 MQTT数据发布与订阅 |
| 4.2.4 MQTT移植到状态机 |
| 4.3 数据应用管理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于自编码器的异常数据监测方法设计 |
| 5.1 机器学习概述 |
| 5.2 单分类学习 |
| 5.3 自编码器原理介绍 |
| 5.4 基于自编码器的单分类学习方法实现地灾数据异常状态辨识 |
| 5.4.1 数据预处理 |
| 5.4.2 模型的建立 |
| 5.4.3 模型的实现 |
| 5.5 地灾监测数据特征异常波形辨识结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 系统整体测试性能及分析 |
| 6.1 实验平台搭建 |
| 6.2 低功耗测试 |
| 6.3 传感器采集测试 |
| 6.3.1 模拟量采集 |
| 6.3.2 开关量信号采集 |
| 6.3.3 RS485 接口采集 |
| 6.4 双通道组网通信测试 |
| 6.4.1 北斗通信测试 |
| 6.4.2 4G通信测试 |
| 6.5 采集数据异常状态辨识测试 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（7）地质灾害监测RTU的硬件设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地质灾害监测研究现状 |
| 1.2.2 RTU研究现状 |
| 1.3 论文的研究工作及贡献 |
| 1.4 论文结构与安排 |
| 第二章 泥石流地质灾害监测与传感器研究 |
| 2.1 泥石流地质灾害机理与监测方法研究 |
| 2.2 泥石流地质灾害监测所需传感器研究 |
| 2.2.1 监测泥石流降雨量的传感器 |
| 2.2.2 监测泥石流水位的传感器 |
| 2.2.3 监测泥石流土壤压力的传感器 |
| 2.2.4 监测泥石流含水量的传感器 |
| 2.2.5 监测泥石流位移的传感器 |
| 2.2.6 监测泥石流地面振动的传感器 |
| 2.3 传感器需求总结 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于单片机的RTU功能设计与实现 |
| 3.1 RTU功能分析 |
| 3.2 总体方案设计 |
| 3.3 信号采集模块设计 |
| 3.3.1 0~5V与4~20m A信号采集模块设计 |
| 3.3.2 模拟小信号采集模块设计 |
| 3.3.3 开关量信号采集模块设计 |
| 3.3.4 RS485 信号接收模块设计 |
| 3.4 电源模块设计 |
| 3.4.1 外部传感器、设备的供电电源设计 |
| 3.4.2 4G模块电源设计 |
| 3.4.3 内部电路供电电源设计 |
| 3.4.4 MCU备用电源设计 |
| 3.4.5 ADC基准电压源设计 |
| 3.4.6 电源自检模块设计 |
| 3.5 微控制单元模块设计 |
| 3.6 4G通信模块设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 设备环境适应性设计 |
| 4.1 常用防浪涌保护研究 |
| 4.1.1 压敏电阻 |
| 4.1.2 气体放电管 |
| 4.1.3 瞬态抑制二极管 |
| 4.2 本设计使用的浪涌保护设计 |
| 4.3 防水保护 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 地质灾害监测RTU设备测试 |
| 5.1 PCB设计实现与实物展示 |
| 5.2 各模块测试结果 |
| 5.3 系统功耗分析与验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（8）广蓄A厂计算机监控系统改造方案研究（论文提纲范文）
| 1 改造实施的重难点 |
| 2 上位机改造方案比较 |
| 2.1 上位机改造方案一 |
| 2.2 上位机改造实施方案二 |
| 2.3 上位机改造实施方案三 |
| 2.4 计算机监控系统上位机改造方案比较 |
| 3 下位机改造方案 |
| 3.1 下位机改造实施方案一 |
| 3.2 下位机改造实施方案二 |
| 3.3 下位机改造实施方案三 |
| 4 结语 |
（9）基于FPGA的大功率电源数据采集与信号处理设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及创新点 |
| 第二章 系统总体方案设计 |
| 2.1 系统应用背景概述 |
| 2.1.1 回旋行波管打火信号特征 |
| 2.1.2 高压脉冲电源调制器驱动信号分析 |
| 2.1.3 辅助电源关键信号简述 |
| 2.2 系统需求分析 |
| 2.2.1 数据采集需求分析 |
| 2.2.2 数据存储需求分析 |
| 2.2.3 数字信号处理需求分析 |
| 2.2.4 通信系统需求分析 |
| 2.3 系统硬件选型 |
| 2.4 系统设计思路 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 FPGA数据采集系统设计 |
| 3.1 数据采集系统时钟架构 |
| 3.2 AD数据接收模块设计 |
| 3.2.1 ADS4225 芯片数据接收模块 |
| 3.2.2 原始数据的加位标记处理 |
| 3.3 DDR3 数据读写控制模块设计 |
| 3.3.1 DDR3 双缓存架构设计 |
| 3.3.2 DDR3 写缓存时序设计 |
| 3.3.3 DDR3 读缓存时序设计 |
| 3.4 数据触发控制模块设计 |
| 3.4.1 数据边沿与脉宽混合触发设计 |
| 3.4.2 数据采集保护窗口模式设计 |
| 3.4.3 数据触发起始地址位计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 FPGA数字信号处理系统设计 |
| 4.1 浮点数FIR数字滤波器设计实现 |
| 4.1.1 FIR数字滤波器原理 |
| 4.1.2 IEEE-754 浮点数介绍及FPGA实现 |
| 4.1.3 FIR数字滤波器在FPGA中的设计 |
| 4.2 改进平滑数字滤波器的设计与实现 |
| 4.2.1 传统平滑滤波器原理 |
| 4.2.2 一阶差分判别的平滑滤波器原理 |
| 4.2.3 改进平滑滤波器在FPGA中的设计 |
| 4.3 数字信号处理系统整体设计 |
| 4.3.1 数字信号处理系统时钟架构 |
| 4.3.2 数字信号处理系统时序设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于Modbus协议的串行通信系统设计 |
| 5.1 Modbus串行通信协议介绍 |
| 5.1.1 Modbus协议传输特点 |
| 5.1.2 Modbus的 RTU传输模式及其改进 |
| 5.1.3 Modbus的 CRC校验方法 |
| 5.2 Modbus通信模块在FPGA中的设计实现 |
| 5.2.1 MODUS通信模块的时钟产生 |
| 5.2.2 Modbus通信的串行收发模块设计 |
| 5.2.3 Modbus通信模块中的帧处理模块设计 |
| 5.3 串行编/解码模块在FPGA中的设计实现 |
| 5.3.1 串行解码模块的设计 |
| 5.3.2 串行编码模块设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 系统实验测试与数据分析 |
| 6.1 系统实验测试平台 |
| 6.2 数据采集系统功能测试与验证 |
| 6.3 数字信号处理系统功能测试与验证 |
| 6.4 大功率电源系统信号实时捕获测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的研究成果 |
（10）基于北斗通讯的油气井差压流量计远程监测系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容与章节安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 差压流量计工作原理及主要参数 |
| 2.1 差压流量计的工作原理 |
| 2.2 差压流量计主要组成部分及其相关参数 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 定位解算选星算法研究与仿真 |
| 3.1 北斗通讯相关技术原理 |
| 3.2 北斗导航的定位解算算法 |
| 3.3 基于布谷鸟算法的定位解算选星算法 |
| 3.4 仿真结果对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 差压流量计远程监测系统总体设计 |
| 4.1 基于北斗通讯的差压流量计远程监测系统总体架构设计 |
| 4.2 监测终端硬件设计方案 |
| 4.3 监测终端软件设计与实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 云监测平台设计与实验结果分析 |
| 5.1 云监测平台服务器环境搭建 |
| 5.2 云监测平台前端设计与实现 |
| 5.3 差压流量计远程监测系统整体测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 工作总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
四、RTU与WDPF通讯的解决方案（论文参考文献）
- [1]基于标准应用比对的智能电表通信协议改进研究[A]. 郭友兵,王潇潇,帅倩,Cheng Leong Yeoh,洪潮. 第十八届中国标准化论坛论文集, 2021
- [2]基于国产龙芯CPU的气井控制器研究与设计[D]. 岳宇航. 西安石油大学, 2021(09)
- [3]面向群智能建筑的网关开发与应用[D]. 张泽新. 大连理工大学, 2021(01)
- [4]基于PLC和电量传感器的大工业用户无线监测控制系统设计[D]. 薛晴. 太原理工大学, 2021(01)
- [5]柔性机械臂弯曲特性研究及其在管道机器人中的应用[D]. 葛珊. 北京交通大学, 2021(02)
- [6]地质灾害监测RTU的软件设计与实现[D]. 张恩华. 电子科技大学, 2021(01)
- [7]地质灾害监测RTU的硬件设计与实现[D]. 任玉良. 电子科技大学, 2021(01)
- [8]广蓄A厂计算机监控系统改造方案研究[J]. 周海燕,侯宝生. 广东水利水电, 2021(04)
- [9]基于FPGA的大功率电源数据采集与信号处理设计与实现[D]. 陈元. 电子科技大学, 2021(01)
- [10]基于北斗通讯的油气井差压流量计远程监测系统研究[D]. 向上. 北方民族大学, 2021(08)
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