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电源设备监控模块与通信系统

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第一章 绪论

1.1 课题的意义和目的

1.2 电源设备监控系统的技术现状与发展趋势

1.3 论文的主要工作和结构安排

第二章 逆变电源及网络化管理

2.1 逆变电源控制模块

2.2 设备网络化监控管理方式

2.2.1 网络控制系统结构

2.2.2 嵌入式Internet技术

2.2.3 嵌入式设备服务器

2.2.4 网络管理协议

2.3 简单网络管理协议SNMP

2.3.1 SNMP的发展过程

2.3.2 简单网络管理协议SNMP的组成

2.3.3 SNMP的基本操作

2.3.4 ASN.1的概述

2.3.5 管理信息库(MIB)

2.4 本章小结

第三章 系统总体架构

3.1 系统功能指标

3.2 电源设备监控系统的总体架构

3.2.1 嵌入式电源监控系统的硬件平台选择

3.2.2 嵌入式电源监控系统的软件平台选择

3.2.3 系统的总体结构

3.2.4 系统软件总体架构

3.3 本章小结

第四章 系统硬件设计及开发环境的建立

4.1 系统硬件结构与设计

4.2 主控芯片AT91RM9200介绍

4.3 硬件接口电路设计

4.3.1 CAN模块芯片组成及接口

4.3.2 以太网接口

4.4 CAN总线的报文传输和结构

4.4.1 CAN总线的特点

4.4.2 CAN报文类型

4.4.3 CAN报文帧格式

4.4.4 内部通信协议

4.5 系统开发环境的建立

4.5.1 嵌入式Linux内核裁减及编译

4.5.2 Ramdisk根文件系统的移植

4.5.3 NFS开发模式设置

4.6 本章小结

第五章 嵌入式监控模块软件开发

5.1 嵌入式监控模块软件功能设计

5.2 设备驱动程序开发

5.2.1 嵌入式Linux设备驱动程序简介

5.3 CAN总线驱动程序

5.4 数据管理模块开发

5.4.1 嵌入式监控模块与逆变电源控制模块的通信协议

5.4.2 数据的接收和发送

5.4.3 逆变电源历史运行数据的存储

5.5 SNMP代理端开发

5.5.1 net-snmp简介

5.5.2 编写管理信息库(MIB)

5.5.3 SNMP代理主模块程序开发

5.5.4 TRAP模块程序开发

5.5.5 net-snmp的移植

5.6 嵌入式WEB服务器设计

5.6.1 Web Server BOA的移植

5.6.2 CGI程序设计

5.7 人机接口模块设计

5.8 本章小结

第六章 SNMP管理端的开发及系统测试

6.1 SNMP管理端的开发

6.1.1 SNMP++介绍

6.1.2 SNMP管理端的实现

6.2 系统功能测试

6.2.1 基于SNMP监控方式的测试

6.2.2 基于B/S监控方式测试

6.3 本章小结

第七章 结束语

致 谢

参考文献

附录 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文

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摘要

随着洁净能源的环保需求和设备自动化程度的提高,大型和分布式智能电源设备大量应用于工业和民用领域,对现场和远程监控功能提出了越来越高的要求,以支持良好的电源设备现场和网络交互管理性能。论文系统研究了基于嵌入式Internet技术的逆变电源监控模块和基于简单网络管理协议(SNMP)技术的上位机监控软件。 电源设备监控与通信系统由逆变电源控制模块、嵌入式监控模块和远程上位机三部分构成。嵌入式监控模块采用AT91RM9200微处理器,既可支持与逆变控制器的一体结构,实现大型设备监控,也可通过CAN总线与分布式逆变电源控制模块通信,实现现场监控管理,也可将逆变电源控制模块接入Internet,使得远程上位机可以直接通过Internet对逆变电源进行监控和管理。 本文首先对逆变电源监控和网络管理的相关技术进行了研究,分析了简单网络管理协议SNMP通信机制和协议,提出系统的总体设计方案,介绍了嵌入式监控模块的硬件设计以及嵌入式Linux开发环境的建立,详细论述了CAN总线接口驱动、数据收发、SNMP代理、嵌入式WEB服务器、人机接口等嵌入式监控软件模块的设计开发,给出了上位机SNMP管理端软件的实现过程,最后分别以SNMP方式和B/S方式对系统功能进行测试,测试结果验证了设计方案的可行性与实用性,为系统扩展改进建立了重要的基础。

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