基于GPRS/GPS的混合动力汽车实时远程监控系统的开发

【摘要】：汽车已经和人们的日常生活密不可分，然而随着石油的日益枯竭和环境的不断恶化，混合动力汽车的研发成为了节能环保的重要手段。因此本文在重庆产学研合作创新项目“重庆恒通新能源客车远程监控系统开发”以及国家重点实验室专项经费项目的支持下对混合动力汽车实时远程监控系统的若干问题进行了研究，为整车研发和试运行的参数匹配及控制奠定了基础。 本文的主要研究内容如下： ①在混合动力客车的基础上，阐述了远程监控系统的基本原理。基于数据采集的需要，对传统内燃机汽车CAN总线和混合动力客车CAN总线进行了对比，并分析了CAN总线数据的帧结构； ②选择了GPRS骨干网作为监控系统的无线通信网络，基于全球定位系统GPS的定位原理，选择NMEA-0183的GPS数据协议，对该协议进行了详细的解析，并在CAN总线技术、GPRS无线通信技术以及GPS定位技术的基础上，提出了监控系统的总体方案； ③基于系统的总体方案，提出了系统的硬件架构。完成了车载终端的数据采集模块、GPRS无线通信模块和GPS模块的设计及选型，搭建了C/S三层体系结构的服务器； ④基于数据采集和无线通信的需要，设计了相应的数据通信协议，采用SQLServer2005作为数据库开发工具建立了系统数据库，在mServer数据服务器软件的基础上，以Visual C++作为开发平台，设计了监控系统客户端软件的各个功能模块并完成了整个系统的集成； ⑤基于恒通新能源混合动力客车，经行了设备装车道路实验，完成了软硬件配置，成功实现了行车数据的实时采集、无线传输、数据解析以及GPS行车轨迹显示等功能。 【关键词】：混合动力汽车 移动通讯系统 全球定位系统 CAN总线 远程监控
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 课题背景及意义9-11
• 1.2 国内外现状11-14
• 1.2.1 国外汽车远程监控系统的研究现状11-12
• 1.2.2 国内汽车远程监控系统的研究现状12-14
• 1.3 课题来源和研究内容14-15
• 1.3.1 课题来源14
• 1.3.2 课题研究内容14-15
• 2 实时远程监控系统的技术原理15-27
• 2.1 混合动力汽车 CAN 总线技术15-19
• 2.1.1 混合动力汽车 CAN 总线的概述15-16
• 2.1.2 CAN 总线的特点16-17
• 2.1.3 CAN 总线报文的帧结构17-19
• 2.2 GPRS 无线通信技术19-22
• 2.2.1 GPRS 概念介绍19-20
• 2.2.2 GPRS 网络的构成20-21
• 2.2.3 GPRS 网络的技术特点21-22
• 2.3 GPS 全球定位系统22-25
• 2.3.1 GPS 系统组成22-23
• 2.3.2 GPS 定位的基本原理23-24
• 2.3.3 GPS 定位的特点24
• 2.3.4 GPS 数据协议24-25
• 2.4 监控系统总体方案25-26
• 2.5 本章小结26-27
• 3 实时远程监控系统的硬件设计27-37
• 3.1 系统硬件的总体架构27-28
• 3.2 车载终端的硬件设计28-34
• 3.2.1 车载终端的组成28
• 3.2.2 车载终端硬件资源28-34
• 3.3 系统服务器的搭建34-36
• 3.3.1 系统服务器的组成35-36
• 3.4 本章小结36-37
• 4 实时远程监控系统的软件设计37-69
• 4.1 监控系统软件的总体结构37
• 4.2 监控系统开发工具的介绍37-39
• 4.3 数据通信协议的设定39-42
• 4.4 监控系统数据库的设计42-46
• 4.4.1 数据库的选择42-43
• 4.4.2 数据库的创建43-45
• 4.4.3 ADO 数据库编程45-46
• 4.5 数据服务器软件系统46-49
• 4.5.1 数据中心软件 mServer47-48
• 4.5.2 软件系统的通信连接48-49
• 4.6 监控系统客户端软件的设计49-68
• 4.6.1 系统登录模块49-51
• 4.6.2 主窗口模块51-52
• 4.6.3 数据收发模块52-56
• 4.6.4 CANoe 文件生成模块56-59
• 4.6.5 行车参数解析模块59-61
• 4.6.6 GPS 定位模块61-64
• 4.6.7 数据管理模块64-68
• 4.7 本章小结68-69
• 5 实时远程监控系统的装车实验69-77
• 5.1 实验准备69-73
• 5.2 实验过程与结果分析73-76
• 5.3 本章小结76-77
• 6 全文总结及展望77-79
• 6.1 全文总结77-78
• 6.2 展望78-79
• 致谢79-81
• 参考文献81-85
• 附录85
• A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录85
• B. 作者在攻读学位期间参与的科研项目85

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