基于嵌入式技术的电气安全智能监控系统的设计

摘要

目前在国内电气火灾报警系统广泛应用于大型工厂、高层建筑及其他重点防火单位,在日常生活生产中防治火灾事故的发生发挥着巨大的作用。在传统监控系统中,现场监控器大都采用传感器、单片机的方式对控制对象进行监控,上位机采用工控机集中监控,然后配置专用的监控组态软件,这种方法成本较高、效率低,并且需要专人管理,不能满足作为以后高层建筑及大型工厂等的用电单位普及电气安全监控系统的要求。随着嵌入式技术的不断发展,本文提出了一种基于双MCU单片机的现场监控器和ARM+LINUX+Qt/Embedded的集中数据监控器,并通过Internet实现远程监控的电气安全智能监控系统,不仅增强了电气火灾报警的准确性和稳定性,同时提供了友好的人机界面、网络功能以及实时数据处理功能,并具有高性能、低功耗、低成本等优点。 本文在研制和开发一套应用于大型工厂、高层建筑及其他重点防火单位的电气防火漏电保护装置,包括用于现场采集监控的现场监控器、用于集散管理组网的集中数据控制器、远程监控的PC机软件。主要工作内容如下：1.基于PIC单片机的现场监控器的硬件和软件设计；2.Linux开发环境的建立以及应用程序的开发调试方法的研究；3.嵌入式Linux下GUI的研究,Qt/Embedded在本系统下的移植及开发环境的建立；4.基于ARM9的集中数据控制器硬件平台下驱动程序的编写以及GUI应用程序设计；5.基于VC++的远程监控软件设计。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1论文的研究背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3项目来源

1.4本文的内容安排

本章小节

第二章 系统总体方案设计及功能分类

2.1系统设计思路

2.2系统总体架构

2.3监控功能说明

本章小结

第三章基于双MCU的现场监控器设计

3.1系统需求

3.2硬件电路设计

3.2.1 PIC单片机概述

3.2.2 I2C总线概述

3.2.3双MCU接口设计

3.2.4 A/D采样接口

3.2.5基准电压源

3.2.6 RS485通讯接口

3.2.7控制面板及按键接口

3.2.8继电器输出

3.3软件设计

3.3.1主片软件流程

3.3.2从片软件流程

本章小结

第四章嵌入式Linux操作系统和GUI

4.1嵌入式Linux操作系统

4.1.1嵌入式Linux的特点

4.1.2嵌入式Linux的结构

4.1.3交叉编译环境的建立

4.2基于嵌入式Linux系统的GUI概述

4.3 Qt/Embedded体系结构分析

4.3.1Qt/Embedded的分层结构

4.3.2 Qt系统的信号与槽机制

4.3.3 Qt/Embedded应用系统开发流程

4.3.4建立Qt/Embedded开发环境

4.3.5 Qt/Embedded的中文字体显示

本章小结

第五章基于ARM+LINux+QTE的集中数据控制器设计

5.1 ARM微处理器

5.1.1 ARM微处理器简介

5.1.2 ARM9主要特点

5.2集中数据控制器的硬件结构

5.3集中数据控制器的软件设计

5.3.1硬件部分的驱动程序

5.3.2与现场监控器的RS485通讯

5.3.3图形用户界面显示

5.3.4 SQlite数据库操作

5.3.5 INTERNET远程监控的服务器

本章小结

第六章远程监控软件

6.1远程监控软件概述

6.1.1ACCESS数据库特点

6.1.2与集中数据控制器的通讯指令

6.2远程监控软件界面说明

6.2.1登陆界面

6.2.2新建连接

6.2.3实时电流显示

6.2.4 历史事件记录和历史曲线

本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢