风电机组远程监测系统的设计与实现

【摘要】：能源危机的出现，让人们把视线转向了绿色能源和清洁能源。风能作为可再生绿色能源的一种，其发展日益受到重视。在利用风能进行发电的设备中，风机是关键的设备之一。由于风机在运行时会有较大的噪音，而且对风向和风流的要求比较高，因此往往放置在比较偏远、环境比较差的地域。 在风机的运行过程中，有多种因素都会造成风机部件的损耗，一旦损耗过大，就会造成不可以避免的经济损失。为了及时发现风机各种异常状况，就需要采用计算机软硬件手段对风机的状态进行日常监控，及时获取风机的状态数据，以提前对某种异常情况做出应对，更好地保障风机的正常运行，保证其可持续运转，而且较少风场的维护费用的投入。 本文从系统的设计和三个关键部分的实现出发，描述了相关的方法、过程和内容。展示了系统的设计结果，以及系统实现中的难点和关键点。 总的来说，本文可以分为以下几个部分： （1）系统的研究背景和现状 分析了系统的研究背景，研究了相关技术的现状。 （2）系统设计 系统设计包括了系统的总体设计描述、软件架构描述、模块设计和数据设计。这些设计从不同的侧面介绍了系统的结构和组成。 （3）描述了状态数据采集的实现过程 描述了数据采集的原理和机制，总结了数据采集的一般方法和过程。然后从串口机械特性和串口通信协议两个方面描述了串口的通信机制。最后，给出了使用串口进行数据采集的实现过程。 （4）描述了状态数据远程传送的实现过程 包括了状态数据的远程传送的方式选择、状态报文设计、基于socket的UDP通信和状态报文的发送与接收。系统中选择采用移动3G方式接入Internet，并采用了“接口+组合”的方法定义出状态报文类。报文的发送和接收使用的都是socket提供的函数，但是最重要的工作是发送前的数据的字节序转换与字节流填充，以及异步接收机制的实现和数据的拆包。 （5）描述了服务器端状态信息发布的实现过程 首先研究了Web Service的基本原理，了解Web Service的特点和优势、Web Service中的主要角色和相互作用、Web Service调用的过程和阶段、什么是SOAP及SOAP的组成部分，并简单介绍了WSDL和UDDI。其次，选择了JAX-WS作为Web Service的实现技术。再次，描述了使用JAX-WS进行Web Service封装的过程。最后，描述了使用JAX-WS开发Java应用程序访问Web Service的过程； （6）总结与展望 对本文完成的工作进行了总结，然后给出了在系统目前的一些不足和未来的研发中需要进一步改进的地方。 【关键词】：远程监控 数据采集 Web服务
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP274
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 目录8-10
• 第1章 绪论10-13
• 1.1 研究背景10
• 1.2 研究现状10-11
• 1.3 本文工作11-13
• 第2章 系统设计13-26
• 2.1 总体设计描述13-14
• 2.2 软件架构设计14-19
• 2.3 模块设计19-22
• 2.3.1 数据采集子系统19-20
• 2.3.2 数据收集子系统20-21
• 2.3.3 数据发布子系统21-22
• 2.4 数据设计22-25
• 2.4.1 风电机组描述数据22-24
• 2.4.2 风机状态数据24-25
• 2.5 小结25-26
• 第3章 状态数据采集26-33
• 3.1 数据采集原理26-27
• 3.2 串口通信机制27-30
• 3.2.1 串口机械特性27-28
• 3.2.2 串口通信协议28-30
• 3.3 使用串口采集状态数据30-32
• 3.3.1 串口采集架构30
• 3.3.2 采集程序设计30-32
• 3.4 小结32-33
• 第4章 状态数据远程传送33-45
• 4.1 远程连接方式选择33-35
• 4.2 状态报文设计35-39
• 4.2.1 状态报文格式35-37
• 4.2.2 状态报文类的设计37-39
• 4.3 基于 SOCKET 的 UDP 通信39-41
• 4.3.1 UDP 和 socket39-40
• 4.3.2 socket 的实现流程40-41
• 4.4 状态报文的发送与接收41-43
• 4.4.1 状态报文发送过程41-43
• 4.4.2 状态报文接收过程43
• 4.5 小结43-45
• 第5章 服务器端状态信息发布45-53
• 5.1 WEB SERVICE 的基本原理45-47
• 5.2 数据服务的 WEB SERVICE 封装47-51
• 5.2.1 服务接口定义和服务实现47-49
• 5.2.2 服务部件的生成与服务的发布49-51
• 5.3 客户端的实现方式51
• 5.4 小结51-53
• 第6章 总结与展望53-56
• 6.1 本文工作总结53-55
• 6.2 未来展望55-56
• 参考文献56-59
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果59-60
• 致谢60

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