机械电子工程专业毕业论文 [精品论文] 基于gprs的塔机实时状态远程监控系统研究.doc

机械电子工程专业毕业论文 [精品论文] 基于GPRS的塔机实时状态远程监控系统研究 关键词：塔机 实时状态监控 远程监控系统 GPRS模块 Java线程池 Swing 线性拟合 摘要：随着计算机、通信和控制技术的发展，塔机监控技术也在不断提高。但是如何提高塔机的安全系数，实现覆盖全国的塔机监控技术，使塔机生产商更好地掌握用户的塔机运行状态并实施远程管理和监控，这方面的研究还很少。本文在分析和总结当前一些塔机监控系统的研究现状和不足的基础上，提出了基于GPRS的塔机实时状态远程监控系统的设计方案并给出了实现方法，为大范围的塔机监控提供了一种新思路。 本论文的主要研究工作包括： 1.在对塔机监控需求进行详细分析的基础上，提出了基于GPRS的塔机设计目标和设计方案。采用AVR作为塔机监控终端，通过发送AT命令控制GPRS模块，将采集的数据通过Socket通信技术传输到接入因特网的服务器端监控软件。该系统的设计内容主要包括（1）仪表主机的设计；（2）手持键盘的设计；（3）服务器端监控软件的设计。 2.在设计方案的基础上，对重量、力矩、角度、高度、幅度、风速的检测原理进行了阐述并设计出监控终端的硬件电路，包括信号采集和处理电路、液晶显示电路、继电器控制电路等等。 3.完成了塔机监控终端的软件设计。监控主机采用双CPU的方式实现数据的采集、处理、显示及传输等功能。主CPU完成数据的采集、处理及继电器操作等，而从CPU完成数据的显示和GPRS传输。手持键盘部分完成和监控主机的串口通信和参数配置时的液晶显示功能，实现对主机仪表的参数设置并建立数据采集线性模型。 4.设计出基于Java线程池和多线程的服务器端监控软件。整个软件分为用户界面模块、数据通信模块和数据库管理模块。以Java Swing的形式实现用户界面，采用线程池和多线程技术、Java Socket技术来处理多个塔机监控终端的连接和通信请求。软件冗余度和稳定性好。 5.对采集的数据进行了线性化建模和线性拟合处理，将修正系数加入到监控终端程序中，提高了塔机监控仪器的设计精度和分辨力。 在本系统实验平台上，配置好网络通信参数后，数据传输可靠，效率高，服务器端运行平稳，达到预期效果，证明了这种开发模式的正确性和设计方案的优越性。将来随着3G和4G网络技术的发展，塔机监控终端可采用ARM处理器来代替目前的AVR单片机控制器，嵌入Linux等开源操作系统，实现塔机的图像和视频形式的实时监控。本论文中服务器端监控软件还可以通过整合更多的第三方数据统计软件来提供更多的结果分析方式，以图形或曲线的方式实时显示所采集的数据。  正文内容 随着计算机、通信和控制技术的发展，塔机监控技术也在不断提高。但是如何提高塔机的安全系数，实现覆盖全国的塔机监控技术，使塔机生产商更好地掌握用户的塔机运行状态并实施远程管理和监控，这方面的研究还很少。本文在分析和总结当前一些塔机监控系统的研究现状和不足的基础上，提出了基于GPRS的塔机实时状态远程监控系统的设计方案并给出了实现方法，为大范围的塔机监控提供了一种新思路。 本论文的主要研究工作包括： 1.在对塔机监控需求进行详细分析的基础上，提出了基于GPRS的塔机设计目标和设计方案。采用AVR作为塔机监控终端，通过发送AT命令控制GPRS模块，将采集的数据通过Socket通信技术传输到接入因特网的服务器端监控软件。该系统的设计内容主要包括（1）仪表主机的设计；（2）手持键盘的设计；（3）服务器端监控软件的设计。 2.在设计方案的基础上，对重量、力矩、角度、高度、幅度、风速的检测原理进行了阐述并设计出监控终端的硬件电路，包括信号采集和处理电路、液晶显示电路、继电器控制电路等等。 3.完成了塔机监控终端的软件设计。监控主机采用双CPU的方式实现数据的采集、处理、显示及传输等功能。主CPU完成数据的采集、处理及继电器操作等，而从CPU完成数据的显示和GPRS传输。手持键盘部分完成和监控主机的串口通信和参数配置时的液晶显示功能，实现对主机仪表的参数设置并建立数据采集线性模型。 4.设计出基于Java线程池和多线程的服务器端监控软件。整个软件分为用户界面模块、数据通信模块和数据库管理模块。以Java Swing的形式实现用户界面，采用线程池和多线程技术、Java Socket技术来处理多个塔机监控终端的连接和通信请求。软件冗余度和稳定性好。 5.对采集的数据进行了线性化建模和线性拟合处理，将修正系数加入到监控终端程序中，提高了塔机监控仪器的设计精度和分辨力。 在本系统实验平台上，配置好网络通信参数后，数据传输可靠，效率高，服务器端运行平稳，达到预期效果，证明了这种开发模式的正确性和设计方案的优越性。将来随着3G和