自来水厂全自动恒压供水监控系统_毕业设计论文(编辑修改稿)

自来水厂全自动恒压供水监控系统_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

....................................................................................... 54 .......................................................................................... 55 Windows Media Player 进行远程监控 .................................................. 55 测试注意事项 ................................................................................................. 56 11 总结 .................................................................................................. 58 谢 辞 ................................................................................................... 59 参考文献 ............................................................................................... 60 毕业论文 1 引言 现在国内的视频监控设备多数采用高成本的 DSP 处理器 +网络传输和专用处理器 +模拟传输两种方案 ，就目前的这两种方案而言，前者不但硬件成本高，而且由于 DSP的特性，多数无法运行多任务操作系统，以致系统软件的设计也变得很复杂，通常情况下要重新编写任务管理调度程序，同时还要进行图像采集端程序的设计以及图像编解码程序的设计，无疑，仅此三大类软件设计，其成本便可见高下，除此以外，整个系统的升级尤其是软件的升级造成了很大的阻碍，原因 在于 没有良好操作系统的支持，应用程序没能与操作系统进 行良好的交互。 而后者 同样也面临诸多问题， 首先，专用处理器的优点是内置硬件编解码器，无疑，从性能方面来讲，这是一个优势，但同时也是它的劣势，因为内置硬件编解码器的专用处理器往往价格比普通应用处理器高出许出，虽然利用专用处理器能节省软件的开发周期，换而言之，也就降低了软件开发的成本，但高出的硬件投资，也就恰好抵消了软件的成本，最多也就实现用硬件来弥补软件的成本，而在软件升级方面则和方案一存在相同的问题，到最后，方案也未能比方案一有明显的优势。 那么，如何选择视频监控系统的方案以填补现有监控系统的不足呢。 这就是本 课题的研究重点 ，本文就如何进行方案可行性的研究、选择以及验证进行介绍。 毕业论文 2 绪论 课题研究的目的和意义 近几年来，我国的安防系统的发展相当迅速，特别是近两年为筹备 2020 年北京奥运会的到来，国家更是投资了大批人力物力进行所有奥运会场的安全防御监控系统升级安装，从北京市的交通到奥运会场的监控，整个市区安装了高达百万个 监控终端。 这不仅说明监控设备在现在的社会安全领域起着不可或缺的作用，也说明了政府也越来越重视社会集中监控的优越性。 从现代控制理论来看，集散型控制是比较突出的一种控制方式，所以，现在流行的监控系统也同 样采用此方法。 从系统的上下行模式来区别，监控系统主要有 HostClient模式，也就是主从模式，这种模式主要是采用 以太网 传输方式，通常情况下可以一个Host 实现多个 Client 终端 ，因此，监控系统采用此模式可以有效的 实现多终端监控 ，从而节省了资源。 在我国现有的监控系统中，普遍采用的是前面所述的两种系统方案，根据前面的分析可以知道，这两种都不是最理想的方案，因此要真正的向高效化、低成本化发展监控系统，就必须重新设计新的监控系统方案。 本课题主要从实际应用的角度出发，为了进一步解决现有监控系统中的不足，并利用价格上较有优势，软件上更易升级的思想对系统进行了设计，最终以应用处理器 +嵌入式 Linux 操作系统 +以太网传输 作为整个系统的核心构架，这种方案有效的克服了前面所述的两种监控系统的缺点，极大程度上解决了硬件高成本，软件不易管理的问题。 因此，本课题的研究意义在于通过重新设计监控系统，以改造现有监控系统的不足，主要突出在改变了传统监控方案： DSP 处理器 +网络传输和专用处理器 +模拟传输两种方案，以全新的方案：应用处理器 +嵌入式 Linux 操作系统 +以太网传输，不仅具有良好的稳定性，而且从性价比等方面都有非常突出的优 势。 毕业论文 3 网络监控系统 概述 系统 简介 随着社会的 秩序问题日趋严重， 为了加强 区域的 安全性，网络监控系统 越来越得到重视，到现在 已经广泛的应用于交通、海关、航空等领域。 本系统以全新的思路设计，整合了目前嵌入式系统的新技术， 从性能、成本，操作方面 进行 最大的优化，使得 本系统能够应用到更多的场合。 系统 由 前端的图像采集和图像压缩， 通过以太网把图像数据传输到监控端，在监控端实现现场监控的作用。 系统组成 网络监控系统是以图像采集端、网络 枢纽 、 宿主端三部分构成。 图像采集端主要是由嵌入式主板组成，其硬件包含：嵌入式处理器、网络 控制器、存储器、电源模块等， 而软件则包括：嵌入式操作系统、 TCP/IP 协议栈、存储器管理等。 通常所构成的系统的主要功能是采集现场的情况，以某种图像格式进行编码压缩，再通过网络控制器把图像信息传送给宿主端，以达到监控目的。 网络枢纽是指为了实现远程监控的功能，在网络传输过程中，需要多个网络中继站，即网络路由器，通过这种方式，可以进行网络级联， 最后达到多点同时监控的目的。 即节省了宿主端的数目，同时又简化了操作 和管理 ，实现一主多从的 集散型 监控方式。 宿主端即监控端， 通常以 PC 主机和显示设备组成。 宿主端把 各采集点 回 传 的数据进行解压显示， 以多窗口的方式显示各个监控点的 现场情况 ，即可达到非常及时的监控效果。 系统框图 系统 框图见 毕业论文 图 毕业论文 图 系统框图 毕业论文 4 嵌入式系统简介 主流嵌入式操作系统的比较 嵌入式操作系统以其微小内核、可移植、可裁剪、源码开放的特性在嵌入式领域得到广泛的应用。 对于不同的产品，不同的应用场合，可以选择合适的 嵌入式操作系统。 到目前为此，全世界范围内出现的嵌入式操作系统高达 200 多种，它们专为嵌入式应用而开发，使得嵌入式产品的开发越来越方便，价格也变得越来越低廉，在航空、通信、娱乐等领域已经得到了很好的应用。 较为流行的嵌入式操作系统有： Linux， Windows CE， VxWorks， μ C/OS 等等 Windows CE Windows CE 是微 软 公司的产品，它是 以 Windows 操作系统核心 作为基础， 为有限资源的平台进行简化，并保留了多线程、优先权、多任务 、可移植 等特性。 Windows CE和 PC 机使用的 Windows 操作系统的最大区别是采用了模块化设计，从而使得 Windows CE 可以安装到存储空间并不大的嵌入式设备，通常 Windows CE 的内核映像文件最小可以达到 200KB，对于现有嵌入式设备的存储空间有限的情况下， Windows CE 仍然可以得到 非常 好的应用。 目前，全球范围内已经有上千家公司采用 Windows CE 进行各种各样的嵌入式产品开发。 典型的新产品有手机、 POS 终端、 ATM 终端、工业控制系统等等。 当然， Windows CE 属于 商业 产品，当使用 Windows CE 进行产品开发时，需要支付 3 美元 ~20 美元的授权费。 Linux Linux 是嵌入式领域中发展最快 、应用最广 的一个操作系统。 Linux 是 在 GPL 下发行的操作系统 ， 与其他现有的操作系统相比有以下特点： (1) 完全源码开放 (2) 可以免费获得 (3) 支持数十种不同的处理器 (4) 可移植 (5) 可裁剪 其中， “免费” 和“开源”是 Linux 最有竞争力的特点。 在全球范围内，已经有不计其数的个人、企业正在使用 Linux。 随着 Linux 的进一步成熟，它以更小代码尺寸和更多不同平台的支持，大大的减少了新产品的成本和研发时间， 吸引了 越来越多的 设备生产商，到现在， Linux 已经成为世界主 流 的嵌入式操作系统。 毕业论文 根据 IDC 报告指出， Linux 已经成为世界第二大操作系统。 并且每年以高于 25%的速度增长，再加上基于 Linux 的变种体，如实时性能较强的 RTLinux、 RTAI， Kurt 和Linux/RK，能在没有 MMU 处理器上运行的 μ CLinux，更是把 Linux 的应用领域扩展到了工业控制和军事工业以及航空工业。 VxWorks VxWorks 是 WindRiver 公司专门为实时系统而设计的一款优秀的实时操作系统。 VxWorks 以其超微小的内核 提供了实时任务调度、中断管理、任务间通信等功能。 由于WindRiver 已经为 VxWorks 作了大量的优化工作，其优异的性能和稳定的特点使得程序员只要专心编写应用程序，根本不需要去关心系统内核的管理。 除此之外， VxWorks具备完善的网络通信，文件系统等模块，可以应用到各种不同的场合。 下面罗列了VxWorks 的一些主要特点： (1) 任务间通信机制 (2) 网络协议 (3) 文件系统 (4) I/O 管理 (5) 超微小内核 (6) POSIX 标准实时扩展 (7) 支持 C++语言 μ C/OS μ C/OS 是由美国的 Jean 编写的一个小型实时操作系统。 该系统从 1992年开始至今，已经发展到了第二个版本μ C/OS II。 μ C/OS 的特点是：公开源码，内核简洁，可移植性好，可裁剪，可固化，抢占式内核，可以管理 60 多个任务。 该系统主要用于教育研究，和一些简单的控制系统应用。 常用的 嵌入式处理器 ARM ARM(Advanced RISC Machines)公司是英国一家 CPU 核设计商，它本身并不生产CPU，而是设计出 CPU 以 IP 核的方式授权给其他公司生产。 ARM 处理 器目前主要包括 ARM7， ARM9， ARM10， ARM11 以及 Cortex 和 SecurCore 系列。 ARM 公司推出的嵌入式处理器几乎含盖了所有层次的处理 器，主频也从 50MHz 到 1GHz 不等。 到目前为此， ARM 处理器已经成为嵌入式领域的神话，其市场份额高达 80%以上，应用范围涉及手机，端终，控制，家电等等。 毕业论文 MIPS MIPS（ Microprocessor whithout Interlocked Pipeline Stages）是一种处理器内核标准，它由 MIPS 技术公司开发拟定的。 MIPS 技术公司是一家设计制造高性能、高档次的嵌入式 32 位和 64 位处理器开发商，在 RISC 处理器领域占有很重要的地位。 2020 年，MIPS公司发布了针对 MIPS 32 4 Kc的 新版本以及未来 64位 MIPS 64 20 Kc处理器内核。 MIPS 技术公司既开发 MIPS 处理器构架，又自己生产基于 MIPS 的 32/64 位处理器芯片。 为了使用户更加方便地应用 MIPS 处理器， MIPS 公司推出了一套集成开发工具，称为 MIPS IDF（ Integrated Development Framework） ,大大的降低了开发的难度。 PowerPC Power PC 构架的主要特点是可伸缩性好，方便灵活。 Power PC 处理器品种很多，既有通用的处理器，又有嵌入式控制器和内核，应用范围非常广泛，从高 端的工作站、服务器到个人 PC，从消费类电子产品到大型通信设备等各个方面。 目前 Power PC 独立微处理器与嵌入式处理器的主频从 25MHz~700MHz 之间，它们的功耗，尺寸，价格相差比较大，主要的产品模块有 Power PC 750 CX 和 750 CXe，以及 Power PC 440GP，用于嵌入式系统的有 Power PC405 和 Power PC 440。 Power PC的嵌入式处理器常用于 通 信，金融和其他终端设备。 毕业论文 5 ARM 处理器 ARM 构架特点 ARM 的 特点 ARM 主要特点： 体积小、低功耗、低成本、高 性能。 支持 16 位 Thumb 和 32 位 ARM 指令， Thumb 指令可以减少大约 30%~40%的代码大小，具有更高的代码密度，。