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1、摘要电源设备监控模块与通信系统研究生：导师：学校名称：黄艳 马旭东教授 东南大学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I n t e r n e t 技术的逆变电源监控模块和基于简单网络管理协议( S N M P ) 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A T 9 1 R M 9 2 0 0 微处理器，既可支持与逆变控制器的一体结构，实现大型
2、设备监控，也可通过C A N 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I n t e r n e t ，使得远程上位机可以直接通过I n t e r n e t 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S N M P 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L i n u x 开发环境的建立，详细论述了C A N 总线接口驱动、数据收发、S N M P 代理、嵌入式W E B 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S N M P 管理
3、端软件的实现过程，最后分别以S N M P 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。关键字：电源监控；嵌入式L i n u x ；C A N 总线；S N M P ；嵌入式W E B 服务器A b s t r a c tM o nit o rin ga n dC o m m u nic a tio nS y s t e mf o rP o w erS u p pIYE q uip m e n t sI I U A N GY a hS u p e r v i s e db yP r o LM AX u - d o n g S
4、o u t h e a s tU n i v e r s i t yA B S T R A C TW i t ht h ee n v i r o n m e n t a lr e q u i r e m e n to fc l e a ne n e r g ys o u r c e sa n dt h ei m p r o v e m e n to fa u t o m a t i o n ，l a r g ea n dd i s t r i b u t e di n t e l l i g e n tp o w e rs u p p l yi sa p p l i e dt ot h ef
5、i e l do fi n d u s t r ya n dc i v i l i a n i z a t i o n h i g h e rr e q u e s ti Sp u tf o r w a r df o rl p e a la n d r e m o t em o n i t o r i n gi no r d e rt os u p p o r tg o o dm u t u a l - m a n a g e m e n tp e r f o r m a n c e b e t w e e nl o c a t i o na n dn e t w o r k M o d u
6、l a ri n v e r t e rm o n i t o r i n gs y s t e mb a s e do ne m b e d d e di n t e r n e tt e c h n o l o g ya n du p p e rc o m p u t e rm o n i t o r i n gs o f t w a r eb a s e do ns i m p l en e t w o r km a n a g e m e n tp r o t o c o l ( S N M P ) a r er e s e a r c h e ds y s t e m i c l y
7、i n t h i s d i s s e r t a t i o n T h em o n i t o r i n ga n dc o m m u n i c a t i o nm o d u l e ，e m b e d d e dm o n i t o rm o d u l ea n ds y s t e mi sc o m p o s e do fi n v e r t e rc o n t r o l r e m o t eu p p e rc o m p u t e r T h ee m b e d d e d m o d u l ew h i c ha d o p t sA T
8、9 1 R M 9 2 0 0a st h ec o n t r o l l e rc a ns u p p o r tt h ei n t e g r a t i v es t r u c t u r e ，m o n i t o rl a r g ep o w e rs u p p l ye q u i p e m e n t sa n dc a nc o m m u n i c a t ew i t h d i s t r i b u t e di n v e r t e rc o n t r o lm o d u l et h r o u g hC A Nb u sr e a l i
9、z i n gt h em a n a g e m e n tf o rl o c a t i o nm o n i t o r i n g I tc a na l s oc o n n e c ti n v e r t e rc o n t r o lm o d u l et ot h ei n t e m e t ，S Ot h eu p p e rc o m p u t e rc a nm o n i t o ra n dm a n a g et h ei n v e r t e rp o w e rt h o u g l lt h eI n t e r n e td i r e c t
10、 l y F i r s t ，t h ep a p e rp r o p o s e st h eo v e r a l ls y s t e md e s i g nt h r o u g hr e s e a r c h i n gt h ep i v o t a lt e c h n o l o g yo fi n v e r t e ra n dn e t w o r km a n a g e m e n t i n t r o d u c e st h eh a r d w a r e d e s i g no fe m b e d d e dm o n i t o rm o d
11、u l ea n dt h ec o n s t r u c t i o no fe m b e d d e dL i n u x d e v e l o p m e n te n v i r o n m e n t T h ep a p e rd i s c u s s e se m b e d d e dm o n i t o r i n gs o f t w a r ed e v e l o p m e n to fd r i v e rf o rc A Nb u si n t e r f a c e ，d a t ar e c e i v i n ga n ds e n d i n g
12、m o d u l e ， S N M Pa g e n t ，e m b e d d e dW e bS e r v e r , H u m a nM a c h i n eI n t e r f a c ee t ci nd e t a i l ，a n d霉i v e st h er e a l i z a t i o no fS N M Pm a n a g e m e n ts o f t w a r ef o ru p p e rc o m p u t e r A tl a s t ，t h es y s t e mi st e s t e db yt h em e t h o d
13、 so fS N M Pa n d1 3 Ss e p a r a t e l y T h er e s u l t s a u t h e n t i c a t e dt h ef e a s i b i l i t ya n di n t e g r i t yo ft h es y s t e md e s i g na n de s t a b l i s h e di m p o r t a n tf o u n d a t i o nf o rs y s t e m Se x t e n s i b i l i t ya n db e t t e r m e n t K e y
14、w o r d s ：P o w e rS u p p l yM o n i t o r i n g ；E m b e d d e dL i n u x ；C A NB u s ；S N M P ； E m b e d d e dW e bS e r v e rI l东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了
15、谢意。廿I 研究生签名：遗毖E l期：垄! 盟i 哆东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权东南大学研究生院办理。研究生签名：遮圭坠导师签名：委艘乡。一、J日期：笆生弓2 第一章绪论1 1 课题的意义和目的第一章绪论在自动控制领域，随着计算机技术，嵌入式I n t e r n e t 技术，通信技术等软硬件技术的
16、迅 猛发展，国内外的工业控制技术得到极大提高，呈现出智能化，数字化和网络化的趋势，现 场总线网络和基于I n t e r n e t 的远程智能监测系统成为近几年来研究的热点之一。现场总线有 着分散控制更彻底、可靠性高、总体价格低廉等优点，但由于现场总线在短时期内难以形成 一个单一的国际标准，使其开放性受到限制。以太网由于其开放性好、应用广泛以及价格低 廉备受关注。随着I n t e r n e t 的逐步成熟和网络管理技术的发展，采用以太网和现场总线混合 控制网络，使工业现场设备的数据可以通过现场总线和I n t e r n e t 传送到远程主控站进行存 储分析，并能根据数据分析的结果对现场设备进行远程控制，设备故障管理等，在很大程度 上解放了生产力，使人力成本得到了下降，特别是在一些特殊环境下，远程监控有其得天独 厚的优势，对保护工作人员和提高生产效率有着现实和广泛的意义。 电源设备作为信息化应用的“供血心脏”，担负着系统运转的电量补给，是整个信息化 系统中最为基础的关键组成部分，它的正常运行对工业安全有着决定性的作用，所以很有必
