燃气SCADA系统的开发—嵌入式监控子系统设计

摘要

本文介绍了一种燃气SCADA应用系统,该系统能将气表数据安全、准确、及时地自动传回燃气公司控制中心,能满足燃气公司对SCADA系统的切实需求。该系统的研制对于住宅小区智能化建设和公共事业管理部门的现代化管理具有重要的意义。该系统以嵌入式监控终端为核心,监控终端通过M-BUS总线实现直读式气表读数的采集,并通过GPRS网络平台与燃气公司监控中心通讯。监控终端硬件以S3C4510B芯片为核心器件,以VxWorks嵌入式操作系统作为应用软件开发平台;直读式气表CPU采用MSP430F1121芯片。该系统的成本较低,功能可扩展性强,且安装施工方便,具有较高的可行性。

目录

目录

摘要

第1章 绪论

1.1 SCADA 系统的发展历程

1.1.1 国内外燃气SCADA 系统的发展现状

1.1.2 燃气SCADA 系统的发展瞻望

1.2 嵌入式操作系统概述[2,6]

1.2.1 嵌入式实时操作系统的特点

1.2.2 实时操作系统VxWorks 简介

1.3 ARM 体系结构和ARM 微处理器简介[1]

1.3.1 ARM 微处理器的结构

1.3.2 ARM 微处理器的应用选型

1.4 燃气远程抄表技术的发展概述

1.4.1 燃气远程抄表技术的发展历史

1.4.2 GPRS 介绍

1.4.3 直读式远传表技术介绍

1.5 论文工作

第2章 燃气SCADA 系统的系统设计方案

2.1 系统设计需求分析

2.2 系统总体设计方案

2.2.1 硬件方案

2.2.2 软件方案

2.3 小结

第3章 嵌入式监控终端的设计

3.1 嵌入式监控终端的硬件设计[1,10]

3.1.1 S3C45108 简介

3.1.2 嵌入式监控终端硬件总体设计方案

3.2.1 基于ARM 的嵌入式系统平台模块

3.2.2 通信控制接口电路模块

3.3 嵌入式监控终端的软件设计[3,8,9]

3.3.1 基于VxWorks 的嵌入式监控终端软件的总体设计

3.3.2 VxWorks 下串口驱动程序的设计

3.4 小结

第4章 M-BUS 总线主机接口板的设计

4.1 M-BUS 总线介绍[14]

4.1.1 M-BUS 总线的数据传输调制方式

4.1.2 总线接口电路设计规则

4.2 M-BUS 总线主机模块的硬件设计[13]

4.2.1 总线电压调制发射器

4.2.2 总线电流检测接收器和报警器

4.2.3 总线供电

4.2.4 系统放大中继器

4.2.5 传输波形

4.3 M-BUS 总线主机模块的软件设计[15]

4.3.1 M-BUS 总线的结构模型及通信协议

4.3.2 M-BUS 总线通信协议模块软件设计

4.4 小结

第5章 直读式气表的设计

5.1 直读式气表的总体设计

5.2 硬件设计[5]

5.3 软件设计[7,15]

5.4 小结

第6章 系统的电源设计和抗干扰措施

6.1 系统的线性电源设计[11]

6.1.1 M-BUS 主机对电源的需求

6.1.2 嵌入式监控终端模块对电源的需求

6.1.3 线性电源的设计

6.2 系统的主要电磁干扰和抗干扰设计[4]

6.2.1 系统的主要电磁干扰

6.2.2 本系统的抗干扰措施

6.3 小结

结论

参考文献

致谢

个人简历