基于嵌入式Linux的移动工程机械通信终端的设计与实现.pdf

东南大学
硕士学位论文
基于嵌入式Linux的移动工程机械通信终端的设计与实现
姓名:阮炜
申请学位级别:硕士
专业:模式识别与智能系统
指导教师:叶桦
20050801
摘要本文首先介绍了机群智能化工程机械概念及研究现状,详细分析了施工现场环境及各种工程机械的信息需求,针对这些信息需求和工程机械的不同特点,设计了通信网络总体架构,选定了各种工程机械车载终端与控制中心的通信方式。根据工程机械施工的特点,文章选定了基于嵌入式系统的硬件方案,进行了方案的论总线的状态信息和ㄎ恍畔⒌幕袢。⒔ɑ袢〉降氖莘庾俺蒚数据包,最后通过由于无线局域网覆盖范围小、需要架设网络,通信终端又采用了现有的无线广域网络的两种通信方式:基于短消息和基于。对于短消息方式,根据短消息数据包的格式要本文的工作是由徐州工程机械集团、东南大学、清华大学、重庆交通学院等单位共同承担的国家鹣钅俊盎褐悄芑こ袒怠毖芯康囊桓鲋匾2糠郑馐且蛭V悄芑工程机械实现机群化的前提是移动的工程机械与监控中心实现信息共享。证、设备选型、设计与实现,完成了搭载嵌入式?椤⑶度胧紾模块和电源供电模块的电路板设计。最终实现了基于度胧较低车某翟豤/痺疓无线通信的通信终端。接着,文章给出了施工现场的无线局域网的网络架构,并且给出了无线局域网络通信编程的实现过程。然后,通过对畔⒑虶定位信息格式进行深入研究,完成了无线局域网发送,由控制中心接收并且存储至数据库。求,将获取到的畔⒑虶定位信息,封装至褂肁噶罴ü鼼发送。对于方式,给出了组网方式,利用椋贚系统上实现了通信。然后,通过实验比较了和短消息之间的通信量以及费率上的差异。最后,文章设计了在网络下穿越防火墙以及反向控制通信终端的通信方法。关键词:工程机械无线局域网尴咄ㄐ徘度胧较低
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期:型:东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明研究生签导师签名: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ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研究生院办日期: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谢意。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,可以公布理。
,需要由多机种、高性能工程机械联合作业施工,形成机群。由于现场施工工作环境恶劣,加之诸多不确定的因素,造成工程机械单机的故障率较高、相互协作的复杂性增加。测及智能故障诊断,难于实现整个机群动态的优化配置、优化调度、和科学管理。十五钅俊R弧“机群智能化工程机械”是指为了完成某一具体工程施工项目,以实现最优资源配置、最优工作效率、最佳工作质量的同步施工智能化工程机械组合。机群智能化工程机械通过对各智能化工程机械单机的状态、位置、性能、工作质量和施工进度的在线检测及智能故障诊断,由机群主控站根据施工任务完成机群动态组织、施工动态优化调度和集团管理,实现最佳资源利用和最优施工效果。机群概念的提出改变就是研究智能化工程机械上的无线通信终端的设计与实现。工程机械的信息数据包括状态信息、常移动的工程机械;拌合站在路段施工时则很少移动,可视为不移动的工程机械。在高速公路筑路施工中,摊铺机负责路面的铺设,压路机负责把沥青料压实,摊铺机和压路机集中在一个面积不大的施工现场内;自卸车在沥青拌和站和施二合殖≈渫蹈涸鹆で嗟脑耸洌涣で喟韬驼镜牡乩砦恢迷蚴枪潭ú槐的,沥青拌和站主要完成冷矿料的烘干、加热和计量,沥青的加热、保温和计量,按照一定的配合比将要实现控制中心对工程机械的实时监控并进行调度管理,控制中心就有必要了解各种工程机械单机的状态信息、位置信息等。这些信息需要现场采集,都需要工程机械定位通信终端实时获驭,并通过相的野外施工环境,需要设计相应的通信网络,保证移动工程机械的定位与状态信息准确实时传送到监控国驹谏鲜兰甏┨岢觥1挥τ糜谄的诓坎饬坑胫葱胁考涞氖萃ㄐ拧6杂诓被广泛应用于远距离的串行通信。同时对于移动工程机械还需要了解它们的位置信息。位置信息的采集这对机群的优化配置和协调作业、乃至单机的安全性、可靠性提出了更高的要求。在传统的工程施工中,工程机械单机只是一个孤立自治的信息孤岛,难以实现与主控站之间的通信,缺乏远距离监控、在线检群智能