Web技术在煤气调度中的设计与实现

【摘要】： 煤气供配生产流程设计包括煤气调度分配、煤气加臭加压、调温等。对煤气公司来说,最重要的是煤气的调度,调度不好不但会影响用户的需求,也会使管网的运行费用增高。因此如何既满足用户的用气需求又尽可能降低运行费用,是煤气公司面临的很重大的问题。 在本设计中,煤气监控中心用IE浏览器通过Internet远程监控调压站、储配站。在调压站、储配站应用嵌入式采集系统(内置Web服务器),采集底层数据。应用Web技术,实现监测站点底层数据与调度中心的数据交互。用Java Applet实现煤气调度分配模型,并嵌入到监控站点的Web服务器中,当调度中心远程访问时可以运行煤气调度分配模型。 煤气管网调度系统是一个维数很高的动态非线性系统,本设计以用户的满意度最大为目标函数,调压阀分给后续管道的煤气比例为变量,管网无漏损为约束条件,在不考虑温度等因素的条件下,建立煤气调度分配模型。用算法“求约束条件下N维极值的复形调优法”来设计煤气管网的优化调度模型。 本设计采用Web技术来实现被监测站点的底层通信。采用了一款具有优秀的网络性能的开源的操作系统--uClinux,并且搭建了开发环境和编译环境,配置了内核,移植了文件系统。本设计采用的微处理器是飞利浦公司的LPC2294,目标板设计主要包括存储器的扩展,以太网、RS-485接口的设计实现,在Boa服务器基础上实现了动态Web技术,通过将Java Applet实现的调度模型嵌入到Web服务器中,完成了的人机界面交互功能。 【关键词】：煤气调度 用户满意度 嵌入式uClinux 嵌入式Web服务器
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TU996
【目录】：

• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-15
• 1.1 问题的提出11
• 1.2 煤气监控调度的国内外现状11-13
• 1.2.1 煤气监控调度的国外现状11-12
• 1.2.2 煤气监控调度的国内现状12-13
• 1.3 本文的研究意义与主要内容13-15
• 1.3.1 本文的研究意义13-14
• 1.3.2 本文的主要内容14-15
• 2 煤气生产流程中调度系统的模型算法研究15-29
• 2.1 煤气系统简介15-17
• 2.1.1 煤气管网15-16
• 2.1.2 储配站16
• 2.1.3 煤气调压站及各种调压装置16-17
• 2.1.4 监控调度中心17
• 2.2 调度模型的建立17-23
• 2.2.1 基本调度模型17-20
• 2.2.2 正常供气模型20-21
• 2.2.3 特殊情况供气模型21-23
• 2.3 程序设计与编制23-29
• 2.3.1 编程语言的介绍23
• 2.3.2 程序设计与模块实现23-29
• 3 煤气调度工业控制系统的总体设计29-35
• 3.1 Web 嵌入式远程监控系统29-30
• 3.2 Web 服务器独立式远程监控系统30-31
• 3.3 Web 技术在煤气调度中的设计与实现31-35
• 3.3.1 Web 技术在煤气调度中的可行性分析31-32
• 3.3.2 Web 技术在煤气调度中的实现32-35
• 4 煤气调度系统的硬件平台的研究与设计35-47
• 4.1 传感器的选型35-37
• 4.1.1 压力传感器的选型35-36
• 4.1.2 流量传感器的选型36-37
• 4.2 储配站通信的总体设计37-39
• 4.2.1 储配站加压机的工作流程37-38
• 4.2.2 储配站的工作参数38-39
• 4.3 调压站通信的总体设计39-40
• 4.4 微处理器的选择40-42
• 4.5 微处理器的开发调试环境42
• 4.6 网络接口的硬件实现42-44
• 4.6.1 工业以太网在煤气调度系统中的应用42-43
• 4.6.2 以太网控制控制器43-44
• 4.6.3 RTL8019AS 与LPC2294 的硬件电路设计44
• 4.7 外部存储器的扩展44-45
• 4.8 RS-485 模块的设计与实现45-47
• 5 煤气调度系统中软件平台的设计研究47-65
• 5.1 嵌入式操作系统47-49
• 5.1.1 嵌入式操作系统的概述47
• 5.1.2 RTOS 分类、性能指标和选择47-49
• 5.2 嵌入式uClinux 内核结构49-50
• 5.2.1 uClinux 的内存管理49-50
• 5.2.2 uClinux 的多进程管理50
• 5.3 uClinux 的开发流程50-52
• 5.3.1 建立交叉编译环境50-51
• 5.3.2 编译uClinux 内核51
• 5.3.3 uClinux 下创建文件系统51-52
• 5.3.4 内核的加载运行52
• 5.4 Web 服务器的设计与研究52-54
• 5.4.1 Web 服务器的原理及其功能53
• 5.4.2 建立Web 服务器53-54
• 5.5 CGI 在Web 服务器中的应用54-63
• 5.5.1 CGI 的工作原理55-56
• 5.5.2 CGI 的工作流程56
• 5.5.3 CGI 参数传递方式56-57
• 5.5.4 CGI 的参数传递规则57
• 5.5.5 嵌入式Linux 驱动程序开发57-59
• 5.5.6 设备文件接口59-61
• 5.5.7 设备驱动程序的编写61
• 5.5.8 串口通信相关61-63
• 5.6 以太网实时性的研究63-65
• 6 煤气调度的实现65-70
• 6.1 高峰调度65
• 6.2 低谷调度65-66
• 6.3 平时调度66
• 6.4 不同煤气输入量分配结果比较66-68
• 6.5 不同煤气输入量总满意度比较68-70
• 7 结论70-71
• 参考文献71-74
• 学位论文数据集74

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