Устройства мобильного мониторинга и управления в сетях передачи данных

• Автор: Аксенов, Владислав Юрьевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ОБЩАЯ СТРУКТУРА, ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМ МОБИЛЬНОГО МОНИТОРИНГА И УПРАВЛЕНИЯ

1.1. Общая структура сетей передачи данных

1.2. Микроконтроллеры для систем мобильного мониторинга и управления

1.3. Программное обеспечение современных систем сбора данных и управления

1.4. Выводы и постановка задачи.

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВ ДЛЯ МОБИЛЬНОГО МОНИТОРИНГА И УПРАВЛЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЕМ РАЗЛИЧНОГО ТИПА В СЕТЯХ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

2.1. Варианты построения универсального модуля для реализации сетевых устройств.

2.2. Критерии выбора функционального состава универсального модуля .

2.3. Моделирование устройства мобильного мониторинга и управления в сетях передачи данных Еете.
2.4. Методы и средства разработки и отладки программного обеспечения для сетевых устройств на базе ЕЩегпемодуля.
2.5. Варианты применения сетевых устройств системах мониторинга и управления в сетях передачи данных
2.6. Выводы.
ГЛАВА 3. АПАРАТ0ПР0ГРАММЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ МОБИЛЬНОГО МОНИТОРИНГА И УПРАВЛЕНИЯ В СЕТЯХ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
3.1. Структура и функции сетевых устройств
3.2. Сетевые датчики для мобильного мониторинга.
3.2.1.1Ртермодатчик
3.2.2.1Рдатчик влажности.
3.2.3.1Рдатчик задымленности.
3.3. Сетевые исполнительные устройства для мобильного управления
3.3.1. Iпускатель.
3.3.2. Iдиммер
3.3.3. Iконтроллер последовательного порта 2.
3.3.4. серверное устройство аудиопредставления информации
3.4. Выводы.
4.1. Анализ работы реальных сетевых усгройсгв на основе вейвлетпреоборазования фрактальных сигналов
4.2. Оценка эффективности применения универсального модуля.
4.3. Расширение функциональных возможностей сетевых устройств на основе объединения сетей передачи данных разного типа
4.3.1. .
4.3.2. Сенсорные сети i
4.3.3. Алгоритмы фрактального анализа временных рядов в системах
мониторинга сенсорных сетей
4.1 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Выполнение этих функций обеспечивается помощью прикладного и системного программного обеспечения, состав которого определяется назначением проектируемой системы. При проектировании автоматизированных систем мониторинга и управления, решаются задачи разработки наиболее эффективнойструктуры, определяется состав элементной и функциональной. Дается обзор возможных способов решения указанных задач, рассматриваются возникающие при этом проблемы и пути их решения. Рассматривается также современнаяЭлементная база для создания1 электронных устройств, в основу которых входят высокопроизводительные микроконтроллеры. Проведенный анализ показал, что для. Для реализации отдельных функций в малобюджетных проектах целесообразно выполнить разработку сетевых устройств и программного обеспечения, использующих ограниченный объем функций. Для эффективного функционирования современных распределенных систем управления требуется использование соответствующего программного обеспечения, которое обычно функционирует под управлением операционных систем реального времени ОСРВ. Такие ОСРВ имеют высокую стоимость десятки тысяч долларов и требуют значительных ресурсов процессора, которыми не обладают многие 8ми и разрядные микроконтроллеры, используемые на уровне технологического управления устройствами и блоками реальных объектов. В связи с этим представляется целесообразным разработать программные модули реального временис функциями УЕВсервера, обеспечивающие эффективное функционирование сетевых устройств, реализованных на базе 8 и разрядных микроконтроллеров, которые широко используются для технологического мониторинга и управления различными устройствами и блоками локально, и удаленно. Вторая глава диссертационной работы посвящена моделированиюразрабатываемых устройств для мобильного мониторинга и управления но сетям передачи данных стандарта ЕЛетеЬ В качестве примера для моделирования взято устройство 1Рдиммер, которое относится к области автоматизации, в частности, к системе управления освещенности здания по сетям передачи данных Е1Ьегпе1. Силовая часть 1Рдиммера выполнена на симисторах, управление которыми осуществляет микроконтроллер рис. Устройство принимает данные поТСРпротоколу и, в зависимости от полученной информации, меняет углы отсечки на симисторах, последние, в свою очередь, изменяют углы фаз напряжения на силовых нагрузках. Виртуальное устройство для управления силовой нагрузкой по Iсетям реализовано на графическом языке программирования Vi с использованием сетевого компонента ТСРсокета главного интерфейса между устройством сервером и программным обеспечением клиентом рис. Рис. Для визуального отображения состояния работы устройства дополнительно введены вольтметры, индикатор изменения напряжения на нагрузках и окно приема ТСРпакетов рис. Рис. Программная часть клиента и сервера имеет модуль сохранения времени всех передающих и принимающих команд соответственно табл. Таким образом, есть возможность не только наблюдать за функционированием виртуального устройства, но и проводить математический анализ его работы. ТСРпакетов клиента и сервера соответственно. Данные таблицы переданныхпринятых ТСРпакетов показывают, что значения последних одинаковые и, соответственно, коэффициент корреляции равен 1, так как протокол ТСР является транспортным протоколом с гарантийной доставкой пакетов. По данным таблицы видно, что протокол ТСР был правильно настроен и функционировал на 0 . Разработан алгоритм взаимодействия сетевых устройств для совместной работы в системах мониторинга и управления. Алгоритм объединяет сетевые устройства в датчиковую сеть на базе сетей передачи данных ЕЬете. Таким образом организована система управления на уровне объектов, что позволяет частично или полностью отказаться от оператора в данной системе. После подключения сетевых устройств в сеть передачи данных ЕЬете происходит автоматический поиск устройств себе подобных рис. ААВВССхххххх. Рис. Следующие 3 байта являются идентификатором сетевого устройства. Каждое сетевое устройство в сети формирует у себя в памяти список доступных других себе подобных устройств.