分布式嵌入式远程监控系统研究

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本文以实际的分布式通信电源远程监控系统项目为研究背景,提出和设计了基于CAN总线和嵌入式Linux技术的适用于工业系统的分布式嵌入式远程监控系统。 本文首先对嵌入式的特点和通信电源远程监控系统的技术发展进行了分析,提出了基于CAN总线的分布式嵌入式远程监控系统总体方案。在总体方案里,对通信电源监控系统的作用和原理进行了讨论,确定了以嵌入式核心板为基础,扩展CAN总线接口的嵌入式远程监控系统(uCremm)的技术线路和系统结构框图。 在上述技术架构下,本文包括以下几个方面内容: 1.对现场总线的技术特点、工作原理、结构、主要功能和CAN总线的网络结构、工作原理、总线通信协议等技术特点进行了详细讨论,提出了系统设计所采用的协议帧的定义形式; 2.对嵌入式系统软件开发平台构建和嵌入式操作系统uClinux在本系统中的移植做了详细的介绍; 3.对支持CGI功能和SSL安全传输协议的Web服务器-boa在uClinux操作系统上的开发给出了详尽的实用说明,相关的理论知识也作了比较细致地介绍; 4.对在uClinux下进行CAN驱动的编写进行了研究,提出了与CAN总线特性密切相关的帧的优先级仲裁问题和发送队列操作问题的解决方案。 本文研究的基于CAN总线的分布式嵌入式远程监控系统即由CANbus这种优秀的现场总线组成的分布式控制系统与具有网络功能的嵌入式系统集成后的分布式嵌入式远程监控系统,可使工业控制现场的数据信息实时可靠地传输,实现工控现场与管理信息系统(MIS)的无缝连接。本系统己用于通信电源多逆变模块的远程监控。电源监控模块和逆变电源模块通过CAN总线组威现场控制网络,有关的数据信息在总线上交换。嵌入在监控模块中的操作系统(uClinux)负责处理各个电源模块与监控模块间的数据收集、处理和交换。运行在uClinux后台的服务器软件负责HTTP协议工作,所有逆变电源的监控信息都可以以网页的形式通过以太网口送到intranet/Internet上。所以,只需要浏览器就能在远端查看和控制现场的逆变电源运行状态。这就是现代监控网络中取代C/S(Client/Server)模式的先进的B/S(Browser/Server)模式。
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