STM32移动式港口起重机的智能监控系统研究与开发(3)

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1.2 远程监控系统的发展状况

1.2.1 远程监控系统的发展现状

1.2.1 远程监控系统存在的问题

1.3 论文的内容和目标

本毕业设计的内容是为移动式港口起重机设计制作一个远程数据监控模块来将起重机的状态数据进行显示。主要工作包括前期到现场进行调研，了解起重机硬件结构和传输数据的内容和数据转换格式，应用已有的模块进行初步的数据传输，后期针对现场情况设计一个基于GPRS技术的远程监控系统模块。

具体目标如下：

(1) 通过查阅相关文献和资料,设计电路图,完成硬件原理图的设计。

(2) 构建系统软件框架，完成软件代码的编写。

(3) 制作样机，通过电脑对样机的各个电路模块进行软件编写以及功能调试，从而达到远程数据传输的要求。

1.4 论文的组织结构

第一章绪论

本章主要介绍了论文研究方向的背景和意义，接着了解远程监控技术的发展现状，最后提出了当前远程监控技术还存在的问题。通过研究课题的背景，了解了对移动式港口起重机的远程智能监控系统设计的意义，明确了使用当前主流的GPRS技术来将起重机上面的实时数据远程传输到监控点，从而保证人员的安全和企业的效率。所以要设计及制作一个基于GPRS 技术的远距离无线传输系统模块，在软件和硬件的设计下达到功能的要求。本课题的研究不仅在工业操作监控中具有推广价值，对农业生产监控、环境保护监控等领域也有尤为突出的意义和价值。

第二章系统总体方案设计与关键技术

本章主要总系统的整体出发，首先分析了系统设计的需求，确定了研究的方向，然后选择了合适的远程数据通信技术，并介绍了课题中用到的核心关键技术，最后从硬件和软件两个方面列出了系统的整体框架，分别介绍了硬件系统的主要组成部分和软件上从数据的采集到远程发送的流程图。

第三章系统硬件设计

本章对系统的硬件进行详细的设计与介绍，包括控制器的选型、控制器最小系统的搭建、电源电路的设计、CANopen模块的电路设计、GPRS模块的电路设计、显示屏的驱动电路设计和其他辅助接口的电路设计。完整的构建远程监控系统的硬件，为接下来的软件设计提供好调试的平台。

第四章系统软件设计

本章首先介绍了软件部分所要设计的模块程序，然后详细地给出了CANopen模块软件设计的总统流程图和PDO报文的处理流程，给出了CANopen帧的格式，最后介绍了GPRS模块软件的整个流程，并对TCP和UDP这两种网络协议的报文格式进行了解析，来了解数据远程传输的数据的位置。论文网

第五章样机调试

本章通过对调试环境以及调试工具和调试方法的介绍，给出了样机模块的程序工程并阐述了软件调试过程。然后对远程计算机的上位机软件进行设计与调试，实现远程数据的监控功能。

2 系统总体方案设计

2.1 系统设计需求分析

本课题是与南通润邦重机有限公司合作的项目，设计和制造国内首创的起吊能力100 吨、 8-48米作业范围的智能型多功移动式港口起重机，如图2.1所示。我们主要负责对起重机远程监控模块的设计与制作，从而对起重机进行远程的数据监控来保证人员的安全。

移动式港口起重机

图2.1 移动式港口起重机

前期我们到公司的调试现场进行现场的调研，了解起重机本身的总体控制系统的方案，然后提出了自己对数据监控方面的想法，在和公司的技术人员商讨公司的需求和方案的可行性下，最后确定了课题的研究方向和监控方案。在现场的调研了解到，起重机使用的可编程控制器是由芬兰公司生产的EPEC控制器,它是针对行走设备、运动机械进行控制的专用控制器，可编程性好。EPEC控制器通过CANopen总线进行数据的传输，所以要监控起重机的各个参数，就要从CANopen总线中获取数据。在我们的监控模块中就要包含CANopen接口，并设计一个CANopen主站来获取总线上面的数据。在模块控制器的控制下，将获取的数据发送到远程终端本地计算机上，从而实现数据的远程监控系统的搭建。