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基于ARM平台的多功能工业气体制造监控系统的研究与应用

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第一章 绪论

1.1嵌入式系统概述

1.2课题研究背景

1.3课题来源及主要工作

第二章 系统软硬件平台搭建

2.1系统总体架构

2.2系统的硬件组成

2.3系统的软件结构

2.4本章小结

第三章 嵌入式Linux系统的构建

3.1嵌入式Linux系统的软件结构

3.2 BootLoader简介和移植

3.3 Linux内核结构简介和移植

3.4 Linux文件系统的简介和制作

3.5嵌入式Linux系统设备驱动的编写和移植

3.6本章小结

第四章 工业监控软件的实现

4.1工业监控软件的总体设计

4.2嵌入式平台Qt环境的搭建

4.3基于TCP协议的网络服务器线程实现

4.4基于Modbus协议的数据采集线程实现

4.5异常数据报警线程具体实现

4.6本章小结

第五章 嵌入式监控系统在制氢领域中的应用

5.1系统的启动

5.2系统的运行

5.3本章小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

附录1攻读硕士学位期间申请的软件著作权

致谢

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摘要

目前,工业领域对气体制造的监控一般都采用PLC来实现,虽然PLC具有开发简单,运行速度快等特点,但是其价格比较昂贵,而且在与PC进行互联通信时,需要PLC开发商提供的系统协议和网络适配器,这无疑更增加了系统投资,也使其在应用的灵活性上受到一定的局限性。随着嵌入式技术的不断发展,嵌入式处理器性能的不断提高,如今嵌入式产品在这一领域的应用增长迅速。
  本论文主要设计了一个基于三星S3C2440嵌入式实时监控系统,它能广泛应用于工业上的制氢、制氧或其它气体制造的监控上。该监控系统主要由监测终端、通信网络、监测中心组成,通过实时监测生产制造现场的气体制造压力、工作温度、气体存储压力、直流工作电压、气体泄露浓度等技术参数并实现现场实时显示、数据分析判断、系统异常报警等功能,建立了一种实时监测多点接警的安全保障模式;监测终端所采集的数据通过网络实时发送到上位机,改变了单一人工巡视的工作方式,提高了工业气体制造的安全性。
  本论文首先介绍了监控系统的硬件平台和各个组成模块,紧接着阐述了如何构建基于S3C2440的软件开发平台,包括u-boot的移植、Linux内核的裁剪和Qt文件系统制作。最后,设计了该监控系统的上层应用软件,包括数据的实时显示界面、数据的实时采集、系统异常报警和数据的网络发送。
  最终,本论文所设计的产品被成功运用到了对制氢设备监控的工程实践中。

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