中国散裂中子源直线射频低电平远程控制软件研制

中国散裂中子源一期工程的直线加速器,共有8套数字化射频低电平控制单元,射频低电平的本地控制属于EPICS的异构系统,无法直接与EPICS客户端进行通信。通过在射频低电平本地控制上位机程序中嵌入一个C#类型的EPICS服务器程序,实现了使用EPICS客户端对射频低电平系统的远程控制, 从而把射频低电平控制系统接入基于EPICS框架的控制系统中。直线射频低电平远程控制投入在线运行以来,运行稳定可靠。     

航天器多路射频频谱自动监测系统设计

设计了一种采用太阳能供电模式的无线户外环境监测系统。该系统由终端节点,ZigBee-GSM网关和上位机数据存储中心组成,集成ZigBee和GSM无线通信,根据用户发送的短信指令控制终端节点数据采集的通断,同时用户发送短信指令远程查询户外环境的重要信息。针对户外环境因子的特点,选用工业级、灵敏度高的传感器,对户外不同位置的PM2.5浓度和紫外线指数进行测量,测量结果既可在上位机实时显示和存储,也可以由ZigBee-GSM网关通过SIM900A模块发送至移动终端。户外测试结果表明,该系统运行稳定,数据传输可靠,能快速地实现远程遥测功能,为户外环境远程监测提供了一种技术手段。     

基于太阳能光伏的无线户外环境监测系统设计

设计了一种采用太阳能供电模式的无线户外环境监测系统;该系统由终端节点,ZigBee-GSM网关和上位机数据存储中心组成,集成ZigBee和GSM无线通信,根据用户发送的短信指令控制终端节点数据采集的通断,同时用户发送短信指令远程查询户外环境的重要信息;针对户外环境因子的特点,选用工业级、灵敏度高的传感器,对户外不同位置的PM2.5浓度和紫外线指数进行测量,测量结果既可在上位机实时显示和存储,也可以由ZigBee-GSM网关通过SIM900A模块发送至移动终端;户外测试结果表明,该系统运行稳定,数据传输可靠,能快速地实现远程遥测功能,为户外环境远程监测提供了一种技术手段。     

基于STM32F407的以太网通信模块设计

物联网的大规模形成和高速发展,使得基于以太网通信的嵌入式系统开发成为物联网应用的一个实际课题。本论文设计了一种以STM32F407作为主处理器的以太网通信模块;利用32位闪存微控制器STM32F407与以太网模块CH395实现串口通信;采用CH395控制芯片内置的TCP/IP协议栈与上位机LabVIEW客户端建立数据通信,并实时发送测试数据进行实验研究。实测结果表明：基于STM32F407的以太网通信嵌入式系统工作稳定,数据传输可靠,能够满足系统设计需求。     

基于TCP/IP协议的测控系统的开发

为实现复杂工业现场下的设备测试,本文介绍了一种基于TCP/IP协议的测控系统,该系统采用客户机/服务器模型。测控系统的中央控制计算机与子测控系统的下位机间为“一对多”通讯,中央控制计算机作为服务器,子测控系统的下位机作为客户机;子测控系统的上位机与下位机之间采用“一对一”网络通讯,子测控系统的下位机作为服务器,上位机作为客户机。中央控制计算机采用LabView开发,子测控系统的上位机与下位机采用Visual C+ 6.0开发。最终实现了测控系统的TCP/IP通讯,完成了复杂工业现场下的测试工作。     

基于LPC2210微处理器嵌入式网络通信系统终端设计与实现

伴随信息通讯技术、网络技术、电子技术的飞速发展,嵌入式系统终端也开始受到关注,寻求具有网络通讯的功能;文章所研究的嵌入式系统的网络通信采用ARM作为嵌入式开发平台,系统采用SmartARM2200开发板,使用支持仿真和嵌入式跟踪的LPC2210微处理器;结合网络通信系统,最终选择具有TCP/IP协议的嵌入式uCLinux操作系统,构建系统文件,完成嵌入式TCP/IP设计;并利用socket函数实现数据的接受、发送和校验等,实现服务器端和客户端的通信;最后在ARM7平台SmartARM上运行带有Linux内核的uClinux操作系统上进行试验,实验证明了所设计的通信系统数据传输的实现及可靠性。     

磁偏置高温超导限流器监控系统设计

针对磁偏置高温超导限流器并网运行实验要求,设计了具有高压隔离、快速采集及故障录波功能的监控系统。该监控系统采用现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)双重硬件架构设计模式,其中,FPGA用于快速采集实时数据和快速开关控制;DSP从FPGA获取状态量和模拟量等采集信号,集成超导限流器监控系统核心控制器的快速控制算法,实现超导单元保护指令的输出。给出了超导限流器监控系统的设计原理、核心控制器软硬件设计和上位机软件设计,并进行10 kV并网运行实验验证。监控系统运行结果表明,所设计的磁偏置高温超导限流器监控系统可以很好地实现对电网及限流器运行状态的实时、可靠监测与控制。     

危化品运输跟踪监测系统上位机的设计与实现*

针对危险化学品的特殊运输环境和事故风险,设计了一种基于卫星通讯系统的危险化学品运输跟踪监测系统,并结合百度在线地图和C#、JavaScript语言实现了上位机端的远程监控,重点介绍了远程监测中心的数据通讯方式、GIS可视化、运输状态监控的实现。终端检测到的信号通过GSM短信或TCP/IP方式反馈至监控中心,由监控中心上位机对数据进行自动处理和图形化显示,并对危险情况进行预警。经过测试和分析,系统的操作界面简洁直观,检测精度满足运输需求,能有效提高运输过程中的安全性。     

基于嵌入式linux的输电线路杆塔倾斜度自动化测试系统的设计与实现

在总结实际工作经验的基础上,针对在测试输电线路杆塔倾斜度在线监测系统过程中存在的搭建测试环境复杂、测试步骤繁琐、测试周期长、测试效率低、测试结果格式混乱等问题,设计了一个使用客户端/服务器架构的自动化测试系统,详细论述了该系统的设计方案和实现原理;客户端基于嵌入式linux系统,采用多线程技术,通过以太网,使用定制的通信协议与服务端通信,能够在收到服务端指令后自动完成输电线路杆塔倾斜度在线监测系统硬件模块的功能测试;服务端采用python和PyQt开发,能够跨平台运行,使用多线程技术,实现了图形化控制客户端、查看客户端测试状态、保存测试日志、生成标准化的xls和pdf格式的测试报告等功能;实际应用表明,该系统有效可靠结果准确,提高了测试效率,提升了输电线路杆塔倾斜度在线监测系统的可靠性。     

分布式风光互补智能发电站集中监测管理系统

为了解决分布在野外偏远地区的监测站供电和管理问题,利用风光互补发电的方法为系统提供电力,并将电能储存在蓄电池里,分别提供24V的直流和220V的交流电供负载使用。集中监测管理系统采用C/S架构设计,主要由电力监测站、集中监测中心和传输网络组成,电力监测站作为客户端负责采集太阳能电池板、风机和蓄电池的状态参数,通过GPRS网络与集中监测中心服务器建立的TCP/IP网络连接将采集到的信息按照规定的数据协议上传,服务器接收、处理、分析和显示来自各监测站的数据,并存储在数据库ACCESS2003里。实验结果表明,设计的系统能够远程有效监测发电功率、蓄电池劣化甄别、剩余电量、和发电站运行状态等信息,实现了分布式站点电力的集中管理。     

基于MSP430F169和CPLD的综合报警平台设计

介绍了基于MSP430F169 混合数字信号处理器和EPM1270T144C5N 复杂可编程逻辑器件(CPLD) 而设计的综合报警平台系统。MSP430F169 混合信号处理器具有超低功耗、处理能力强、系统工作稳定等优点。EPM1270T144C5N 是一种具有144 只管脚的复杂可编程逻辑数字器件,可以实现同时对多个不同的设备报警信息采集与处理。该综合报警平台对HIRFL-CSR 上运行的各个分散的监测报警系统所产生的报警信息进行综合收集处理与报警,主要是先根据现有已上传到监测报警系统服务器中的原始数据进行条件判断,服务器根据判断结果发送相应的指令,MSP430 利用UART功能和网络协议转换器配合接收;然后MSP430把接收到的指令数据解析后送到CPLD 数据端口,由CPLD 控制连接的报警器,实现报警功能;也可利用CPLD 多管脚的优势,控制其他的现场设备。MSP430F169 内部的12 位ADC和DAC 模块可实现对现场设备的模拟信号的给定和回读。系统客户端的软件采用Microsoft Visual C++ 6.0 设计。该综合报警平台具有结构简单、响应速度快、稳定性好等优点,可实现单板对多种不同设备的控制与监测。A system of a comprehensive alarming platform based on MSP430F169 (a mixed signal microcontroller) and EPM1270T144C5N(a complex programmable logic device -CPLD) has been introduced in this paper. The system has the advantages of ultra-low power consumption, powerful processing ability and operating stably by using the MSP430F169. Meanwhile the EPM1270T144C5N is one of the complex programmable logic device which has 144 pins, and it was controlled by MSP430 to output or input the digital signals. The control system is charge for responding the alarming information from the scattered monitoring system which has running on the HIRFL-CSR. The duty of this system is to receive the commands which have been analyzed by server. The12-bit ADC and DAC module in the MSP430F169 can also read back the voltage of device or set the voltage to the specific device. The system’s client software is designed in the Microsoft Visual C++ 6.0 environment. The system has the advantage of a simple structure, fast response, good stability, and is able to monitor different running systems and devices in real time on one board.     

基于ARM+交换芯片的协议转换器的设计

针对目前同步串行协议通信速率低和可靠性差的现状,设计了一个基于ARM加交换芯片的协议转换器来完成同步串行协议到网络通信协议的转换。设计采用S3C2440为核心处理器,并通过服务器和客户端建立连接,以套接字的形式将SPI协议转换成TCP协议接入到以太网,采用网络调试助手和串口调试助手对客户端和服务器的协议转换通信进行测试和分析。实验结果表明服务器通过SPI总线发出的数据经过封包后构造成可以在网络上转发的报文,经过交换芯片的端口转发到达客户端完成SPI到TCP协议的转换。     

分布式空气质量远程集中监测管理系统设计

为了能够远距离实时监测空气中PM2.5和PM10的浓度变化情况,采用C/S架构设计了分布式空气质量远程集中监测管理系统,系统由多个空气质量监测站和监测中心两部分组成。空气质量监测站作为客户端利用嵌入式处理器LPC2129作为控制核心,通过传感器SDS011采集空气中悬浮颗粒物PM2.5和PM10的浓度,并通过GPRS模块SIM900A建立与监测中心服务器的TCP/IP网络连接,进行数据交互。监控中心服务器接收、处理、统计分析和显示来自各监测站的数据,并存在数据库SQL2008中,便于形成时、日、月和年报表。同时,为环保监察部门和手机APP提供了数据接口,实现资源和数据共享。测试结果表明,该系统实现对分布在远程各地空气中颗粒物浓度的集中监测,且工作稳定可靠,能够为排污企业周围环境评估提供数据依据,也能够为引导市民健康出行提供参考。     

基于三重人脸识别身份验证的门禁管理系统设计

针对目前门禁管理系统存在的身份验证模式较单一、安全级别较低等问题,并且为满足高保密性、高安全性场合的需求,设计了一种基于移动Android终端、嵌入式现场终端以及上位机系统的三重身份验证的安全门禁管理系统,并且利用人脸识别技术的独特性进行控制。简单介绍了系统的软件和硬件开发平台、系统整体的网络拓扑结构,给出了系统的整体实现与运行框架,并且详细设计了基于移动Android端、嵌入式端以及后台服务器端的三个子系统的软件部分,包括流程图设计及各个软件界面设计。进行多次模拟试验,最终给出整个系统的部分运行效果图。结果表明,该系统能够进行三重身份识别验证,准确度较高,运行稳定,能够很好得满足特殊场合的需要,具有良好的实用前景和推广价值。     

基于以太网机群的海量高光谱数据处理系统平台设计

在一些大型图像处理系统中,通过构建服务器机群网络,可实现多台服务器并行处理图像数据流。针对高光谱遥感数据及处理算法特点,设计了基于以太网的服务器机群海量高光谱数据处理系统平台,平台由7台服务器和1台千兆网交换机构组成,其中选择CPU核数不低于8核的4台HP刀片服务器作为并行处理服务器,在服务器机群软件设计中,通过任务分解、算法流水化处理及网络负载均衡等方法来实现并行处理。该系统已应用在某遥感数据处理系统中,多台服务器同时写入SAN盘阵,可实现6 000 Mbps的写入能力。     

基于北斗/GPS的网络授时系统设计

针对电脑主机多采用BIOS内时钟而导致系统时间不精确的问题,提出一种基于北斗/GPS芯片的网络授时系统设计。该系统采用可编程逻辑器件(FPGA)作为主控芯片,接收北斗/GPS双模芯片提供的UTC时间码流,解码并通过网口发送到PC机上作为精准时间。同时多个设备间相互连接,实现多设备之间的数据传输,增强系统的稳定性和可靠性。传输速率可达100Mbps。实验证明：北斗/GPS接收信号稳定,传输的时间信息准确,北斗/GPS所解时间信息误差不超过80ns,设备与PC机100Mbps传输速率误差在1-2ms,系统稳定、可靠。     

基于VxWorks的水下机器人通信系统设计

针对水下机器人（ROV）在深海高噪声干扰环境中工作的特点,设计了一套基于VxWorks实时操作系统的ROV整体通信系统,实现了水下核心控制器对水下分系统快速高效的信息采集和数据分配,水下系统和水面控制器稳定实时的数据交换;硬件方面设计了以CAN总线为基础的水下通信系统,通过FPGA实现了CAN总线和PC104总线之间的时序逻辑转换,软件方面设计了基于TCP/IP协议栈的水面操控台和ROV之间的网络通信方式和水下各系统之间的CAN总线通信方式,着重介绍了基于缓冲队列的网络通信编程;通信系统数据测试实验表明：CAN总线通信和网络通信均具有良好的实时性和可靠性,满足最初的设计需求,而且采用模块化设计,便于维护和移植。