1、重要采集信息类型名称使用方式显示方式模拟量环境温度本地采集本地远程集热器出水温度集热器水箱进水温度集热器水箱出水温度水箱温度液位用户水箱出水温度用户水箱进水温度开关量集热循环水泵本地及远程控制空气源热泵循环水泵电加热补水水泵与电磁阀用户循环水泵与电磁阀数字量电表流量表等本地采集远程结合能量计量与监测规定，按照监测系统建设要求，给出设计用于表征系统实时信息的各种模拟量信息现场设备的启停状态都实时的显示于本地控制器中，便于用户随时现场查看；数字化仪表如电表流量表运行数据只采用远程显示方式，以供必要时的查询评价使用；本地控制器负责现场设备实时控制，同时系统设计有远程控制功能，以应对互联网技术的发展。本地控制器特性本系统采用公司开发的寸触摸屏作为系统本地控制器，它具有万色真彩人机界面，显示功能较丰富细腻。控制器外观如图所示，主要技术参数如表所述。产。

2、我国人口基数大，对资源需求也大，据统计，我国是仅次于美国的第二大能源消耗国，能源消耗约占世界总能耗的。根据本世纪前十年我国与能源消耗的增长统计情况，研究指出，的快速增长伴随着能源消费的快速增加。年，世界能源理事会发表的题为决定未来年之前的能源前景的报告指出，世界能源需求到年预计会增加倍以上，现有能源网络的增量性完善将不足以可持续地满足这需求。巨控制技术，构建出合适的太阳能热水系统，使之具有显示控制功能，兼备必要的智能化网络化处理能力，是非常有必要而迫切的。万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文太阳能热水系统监测方案通过解读能量计量与监测，可得到太阳能热水系统的监测结构模型如图所示，该模型能够应对上述这种要求。这种监测结构模型包括测量仪表数据采集仪器设备设备控制数据传输系统以及远程监测中心，监测方式包括本地监测与远程监测。图监测结构模型为了能够。

3、主要指各管道的进出水温度压力等，与控制策略有关，关乎设备起停。般来说进出水温度是系统监测重点。设备运行状态设备运行状态是系统中主要受控设备的起停状态，各种设备应该按照既定的控制策略合理起停，保证系统正常运行。常用的设备有电加热热泵电磁阀水泵等。仪表数据各类仪表实时记录着当前系统中能耗数据，以测量耗电量功率得热量流量数据的仪表最为常见。这些数据是评价系统的控制方案运行性能经济效益的重要依据。监测数据信息说明气象参数环境空气温度集热器平面太阳辐照量工程安装场地风速。储水水箱状态储水水箱的水温水位。管道状态重要管道进出口水的温度压力及流量。设备运行状态各个水泵电磁阀电加热热泵以及其他重要设备的开关状态。仪表数据各个电表流量表热量表万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文按照太阳能热水系统数据监测表，从图中提取出的重要采集信息如表所示。表太阳能热水系统。

4、析远程通信数据协议数据网络数据解析数据安全性问题数据安全性概述加密及其数据填充机制身份认证基于的配置软件设计第章数据采集器可靠性研究硬件可靠性设计原理图可靠性设计万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文可靠性设计研究重难点合理的缓存处理机制远程控制可靠性单线程下系统实时性性能测试测试服务器连接测试丢包率测试第章总结与展望工作总结课题展望致谢参考文献附录万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文第章引言课题背景与研究意义能源消耗与环境污染问题突出工业革命以来，巨大的能源消耗满足了人类各式各样生产生活需求，社会经济得到长足的发展。自然资源的无节制开采及消耗，带来了能源危机和大量的生存危机。近百年来，人口数量呈爆炸式增长，资源需求日益增加。以原油天然气和煤炭为代表的不可再生资源储量日益锐减，消耗日益严重；若以当前消耗速度来算，三者的可开采年限将分别只有年。。

5、位论文器。方面，控制器根据控制策略和获取的数据信息，给开关量设备做出应有的开关动作决策，并由控制板完成实时控制；另方面，控制器内的模拟量开关量信息数字仪表数据以及其他需要的信息如报警等通过数据采集器上传到远程监控中心，实现数据实时共享。除数据显示外，远程监控中心还设计有远程控制功能，实现本地控制器策略修改。图太阳能热水系统结构图数据监测要求能量计量与监测规定了太阳能热水系统中数据采集监测对象，如表所示。表数据采集监测信息表气象参数气象参数主要包括环境空气温度太阳辐照量和风速，是用于判定太阳能热水系统所出环境情况的重要依据。在设计时中，应根据系统需求，选择合适的参数。储水水箱状态储水水箱状态主要指储水水箱内水位水温，是制定控制策略控制设备起停的重要参数。当水位过低时启动补水，否则停止补水；当水温过低时应启动升温，否则停止升温。管道状态管道状态。

6、品正面图产品通信接口展示图控制器外观图万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文表控制器主要技术参数内存通信接口下载方式计算机或盘应用软件开发平台组态软件电源;功耗耐压，分钟工作环境温度工作环境湿度无冷凝水外形尺寸显示区大小寸分辨率对比度重量控制器的以下几个特性对系统其他部分的软硬件开发影响重大，主要体现在通信接口类型如表所述，在通信接口方面，控制器具备两路串口通信，和，并且每路串口都具备三种通信方式。因此，控制器的底层串口通信能力较强。通信距离串口通信方式的通信距离存在明显的局限性，最长米左右，因此其数据共享的距离受限严重。若不加其他能够扩大通信距离的设备，采用该控制器的系统只能实现本地监控，无法应对系统网络化发展趋势。通信参数设置配套的组态软件能够实现控制器口参数设置如图所示。除了能够选择端口，设置波特率停止位数据位校验位等串口常规属性外，组。

7、实现系统的监测要求，在系统的方案设计上值得深入的研究比较，可用的方案至少会有以下几种。人机界面方案经过多年的发展，在工业控制中得到了广泛的应用。特别是业界内流厂商开发的产品性能稳定，厂商还提供完善的服务和各类扩展模块。开发时选择合适的模块即可实现采集控制传输等系列功能，具有明显的性能优势。不同厂家生产的都遵循相同的工作原理类似的功能，具有定的互换性。这类方案中，般作为整个系统的控制中心，触摸屏少部分选用机为人机界面。只负责系统的控制功能，触摸屏或机实现本地界面显示，本地数据通过专用模块上传于远程数据中心。对于单项工程或者是重复数较少的项目来说，该方案可行性好可靠性高，但是的成本较高，不利于推广。本地控制器嵌入式单片机系统结合方案该方案下，般选择成熟的触摸屏作为本地控制器，负责本地通信本地监控以及本地界面显示。控制器控制功能没有成熟强大，但成。

8、制研究生姜晓荣指导教师姜周曙年月日万方数据,万方数据杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担切相关责任。论文作者签名日期年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印缩印或其它。

9、本较低，般在元以内。在控制器有限的功能下，项目设计时需要根据具体需求，开发相应的嵌入式单片机系统，以弥补其他功能的不足。从效益上来讲，该方案较方案好，并且因其成本较少用户使用门槛低，便于推广应用，市场广阔。超高性能触摸屏方案这种方案中采用的触摸屏性能强大，集成度高。触摸屏基于或平台开发，依靠自身处理器强大的数据处理能力，集通信控制存储显示于体，甚至具有功能。触摸屏通过自身以太网接口可直接接入，用户通过各终端浏览器即可访问触摸屏，并实现修改。这种方案下，触摸屏功能集成度极高，但产品价格昂贵，不利于推广。经以上分析比较，本系统选用控制器与嵌入式系统相结合的方案。在对控制系统进行了详细地进行功能划分后，构建的完整的太阳能热水系统结构图如图所示。现场中各种能够表征工程现场信息的模拟量数字量统由采集板获取，并传给本地控制万方数据杭州电子科技大学硕士学。

10、数据采集板卡有着明显的区别。数据采集器功能结构如图所示，具有的功能如下所述串口通信功能控制器选用基于协议的通信，以从软硬件两方面增加数据通信可靠性。数据采集器同样设计有两路通信接口，分别与控制器的和相连，由此构建出和两条通信链路下，数据采集器作为控制器的从站之，并通过控制器获取热水工程安装现场各类模拟量和开关量。下，数据采集器作为主站，实现设备控制功能，同时接有其他数字量仪表，完成必要仪表数据采集。远程通信功能远程通信接口负责与远程数据中心建立连接并进行网络通信。数据存储数据存储包括数据采集器自身参数存储以及系统实时监控数据的大容量存储。协议解析功能万方数据硕士学位论文题目基于的太阳能热水系统数据采集器研制研究生姜晓荣专业检测技术与自动化装置指导教师姜周曙教授完成日期年月日万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文基于的太阳能热水系统数据采集器研。

11、复制手段保存论文。保密论文在解密后遵守此规定论文作者签名日期年月日指导教师签名日期年月日万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文摘要随着国家政策的鼓励与支持，太阳能热水系统得到大力发展与广泛普及，起到重要的节能减排作用，与太阳能热水系统相关的企业发展迅速。目前，行业标准与产业发展的严重脱节，造成各类太阳能热水系统在设计上缺乏标准。随着太阳能热水产业的发展，太阳能热水系统暴露出诸多问题，制约着行业发展。因此，尽快解决或改善这些问题变得很有必要。研究旨在设计种数据采集器，使太阳能热水系统能够符合最新标准的数据监测要求，更为工程管理系统优化控制性能评价提供科学的数据支撑。数据采集器基于微处理器开发。完成电源模块最小系统模块卡存储模块通信模块以及通信模块的硬件电路设计可靠性设计；完成各模块软件功能开发，并采取软件技术优化措施，提高系统监测实时性控制准确。

12、态软件还能实现更加多种的通信参数修改。通信协议选择。控制器提供了多达十几种的通信协议，甚至具体到每个工控厂商，业界广泛使用的协议亦是其中种。定时传输特性。控制器按照设定的通信时间间隔，每隔定时间进行次收发送数据操作，将资料传输列表内存在的满足传输条件的数据发送出去。重发机制。控制器可设定次通信出现通信失败后重复发送的次数，通信失败判断标万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文准由超时时间决定。超时时间。协议下，从站必须在超时时间内做出相应的应答，若超时将会认为通信失败。单次通信数据长度。在协议下，若采用功能码，则主站单次通信数据包最多只有字节。图组态软件下口参数修改对话框数据采集器总体结构设计功能结构设计控制器的通信特性对数据采集器的功能设计影响较大。根据图的太阳能热水系统结构图控制器通信特性以及能量计量与监测的要求，研究设计的数据采集器与般的。

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