工业以太网和CAN总线系统的通信软件设计

为了实现企业设备控制层到数据管理层的信息集成,采用工业以太网和现场总线混合控制网络,可以实现控制和管理的有机统一.采用Maxim公司推出的8051家族中的微控制器DS80C400芯片,利用微型因特网接口（Tiny Internet Interfaces-TINI）平台,采用JAVA语言,应用套接字技术、OPC技术和JAVA多线程技术,完成了工业以太网和CAN总线网络间嵌入式网关的设计,给出了两层网络间通信软件设计的方法.方案以CAN总线为底层控制网络,以太网作为上层管理网络,中间为嵌入式网关,网关实现了异质网络之间的无缝连接.     

下一代网络中的Megaco控制关系研究

下一代网络是基于分层的分布式网络架构，层间控制研究是下一代网络研究的重点。文章研究下一代网络中控制层与承载层之间的Megaco控制关系。提出基于事件驱动的控制关联状态机来分析Megaco控制关系，分析状态机的状态迁移。基于Megaco协议的服务改变命令，分析了状态机的处理机制与实现。     

Ad Hoc网络跨层功率统一管理框架的设计

从MANET网络中能量控制的关键问题功率控制着手,阐述了目前功率控制的发展现状。指出目前的功率控制机制可节省网络能量消耗,但由于分层设计模式,各层之间的功率控制机制存在层与层之间协作难的问题,导致功率控制效率低下。文中将MobileMan跨层思想引入到MANET网络功率控制上,设计出基于跨层协同的功率控制构架,较好解决了分层的功率控制存在的问题。     

网络协同安全系统的动态Honey及控制技术

主动式动态网络防御技术是当前网络安全中的一个热点。结合应用协同和联动技术,设计了动态Honey的网络防御系统。构建了两层的防御控制体系,使防火墙、入侵检测、Honey之间实现了有效的互动,提升了网络防御的能力。     

CAN总线与以太网连接方法研究

在过程控制领域的监控层和设备层之间建立更加简洁和稳固的联系,介绍了一种CAN总线与以太网互连方案.通过网络模型的分析,硬件平台的选择、搭建和软件设计,采用嵌入式网关技术实现了CAN总线与以太网之间稳定的连接,巩固了下层现场设备同上层监控网络的联系,同时也为工业控制网络的数据管理和远程控制奠定了基础.     

Ad Hoc网络跨层功率统一管理框架的设计

从MANET网络中能量控制的关键问题功率控制着手．阐述了目前功率控制的发展现状。指出目前的功率控制机制可节省网络能量消耗，但由于分层设计模式，各层之间的功率控制机制存在层与层之间协作难的问题，导致功率控制效率低下。文中将MobileMan跨层思想引入到MANET网络功率控制上，设计出基于跨层协同的功率控制构架，较好解决了分层的功率控制存在的问题。     

工业物联网网关的研究与实现

工业物联网是工业领域的物联网技术,是新一代信息技术的重要组成部分。在工业物联网体系架构中,感知层网络和工业互联网之间需要一个网关设备,实现工业互联网与传感层网络的互联互通。工业物联网网关旨在解决当前感知层网络设备的横向不关联,无法联动控制和统一管理的问题。网关以工业互联网为载体进行信息交换,把分散在各种工业现场的感知网络设备信息进行采集、存储、分析、管理。本文研究了一种工业物联网网关设计及实现方案。该方案设计基于ARM9平台,采用Linux操作系统,集成多种通用工控通讯协议、物联网通讯协议及互联网通讯协议,实现物联网感知层与工业互联网应用层之间的无缝对接。     

基于SlMATICS7 PLC的分布式控制系统实现

利用SIMATICS7PLC、工业以太网和PROFIBUS总线组成了分布式控制系统,具体描述了系统的构成以及组态实现。系统在逻辑结构上分为两层:现场设备层和网络控制层,PROFIBUS用于现场设备层,网络控制层采用工业以太网。用STEP7软件完成了系统的组态及控制程序的编写,并以水箱液位控制为例,说明了用户程序编写及调试的方法。过程的上位机监控利用WINCC软件实现。     

基于VxWorks网络系统MUX层绑定协议的方法研究

核电数字控制系统测试工具平台的开发,需要自定义传输协议实现服务器与检测器之间特定格式的数据传输。MUX层是VxWorks网络系统为了减弱数据链路层与协议层之间的耦合性、提升网络驱动程序和协议的开发速度而专门增加的一层协议。在详细分析自定义协议设计思想,MUX工作原理的基础之上,实现自定义协议在MUX层上的绑定。选择基于VxWorks网络系统MUX层绑定自定义协议无需考虑底层网络驱动细节,缩短了服务器与检测器之间网络通信接口开发时间,间接地提高了核电数字控制系统测试工具平台开发效率。     

多个无线传感器网络中节能MAC协议设计

在无线传感器网络中,媒体访问控制(MAC)层协议影响着整个网络的性能。根据无线传感器网络对节点能耗和时延的要求,本文提出了一种基于跨层设计的节能MAC协议。利用物理层、MAC层和路由层之间的信息交互,在保证可靠通信的基础上,实现在一个监听/睡眠周期内数据多跳传输,缩短数据传输时延,并且有效控制网络数据传输的冗余度,降低冗余节点能量消耗。性能分析和仿真结果表明,节能MAC协议能够有效地降低网络时延并且减少节点能耗。     

基于轻量级框架的Web系统的研究

介绍目前在J2EE平台上应用日益广泛的三个开源框架Struts、Spring以及Hibernate,分析它们的技术特点,提出这三个框架整合的方案,用Struts实现视图和控制器层,Spring构建业务逻辑层,用Hibernate技术实现持久层。完成业务层和数据库层之间的交互。最后给出这三种框架的组合构筑的一般中小型Web应用系统的系统架构图。     

基于北斗高精度定位的重载铁路列检安全作业管理平台设计

设计了基于北斗高精度定位的重载铁路列检安全作业管理平台,实现列检车辆、人员的精准定位,降低列检作业风险。平台基础层通过基于FPGA的红外视频采集设备、基于北斗高精度定位技术的终端设备获取列检作业数据,经传输层各网络向支持层传输数据。在支持层高精度电子地图矢量化处理、实时差分动态定位等技术的支持下,应用层的列检作业目标识别模块调用Cstx小波融合算法解析北斗卫星信号,采用Hausdorff距离方法实现列检作业目标识别,列检作业安全预警模块调用矢量化处理高精度电子地图,结合日列检作业计划生成电子围栏,实现作业人员安全预警,由服务层管理人员实现平台的管理与维护。实验结果表明：该平台可实现列检作业目标的识别、精准定位及安全预警。     

基于OPC技术的柴油机涂装管控一体化系统

针对远程控制系统难以实现和控制效果不理想的问题,设计了一种基于Profibus现场总线和OPC的柴油机涂装远程控制系统,采用MCGS组态软件实现与底层设备的数据交换并建立OPC服务器,OPC客户端以Simatic NET为集成软件,对远程OPC服务器进行数据存取和程序控制.详细地阐述了系统结构,以及现场控制层、过程监控层、信息管理层的组态过程,并给出OPC服务器的程序设计.应用结果表明,实现了涂装控制系统与工厂管理信息系统的互连,为全厂管控一体化提供了必要的技术支持,具有很好的实用价值.     

工程技术研究中心的网络信息管理系统设计

为了实现工程技术研究中心数据信息格式标准化、规范日常业务处理流程,在J2EE框架下基于B/S开发模式设计了数据层、中间层、应用层三层架构体系,采用Java语言在JSP环境实现了六大模块的管理功能,通过API接口、Webservice接口调用实现内外网分离,经过验证这个测试系统运行平稳,页面平均响应时长在200ms以内,...     

基于Web服务的零部件参数化设计重用

在分析产品零部件设计重用过程的基础上,借鉴软件重用中组件模型的可重用服务及接口与实现过程相分离等思想,给出一个基于Web服务的零部件参数设计重用框架。该框架由上至下分别为设计接口层、设计服务层、设计结果层。在服务端通过软件集成技术(如iSIGHT等)实现零部件设计过程自动化、参数化及集成化,建立零部件的参数化设计模板。利用Web封装技术(如EASA软件)对参数化设计模板封装、管理,从而实现客户端基于Web服务的零部件参数化设计重用。实例验证表明,通过该方法实现的零部件重用在保证零部件设计质量前提下可有效地提高效率。     

一种支持传感器“即插即用”的动态适配器方法

传感网服务整合架构中的服务层和传感器层存在＂互操作鸿沟＂,即服务层和传感器层的适配工作代价非常大,现有的人工适配的方法严重影响观测的实时性,形成了传感器＂即插即用＂的巨大障碍。设计了一种传感器的信息模型USDI用于描述传感器的数据模型和协议模型,进而基于USDI提出了一种动态适配器方法,通过自动生成动态适配来实现与传感器的自动适配,进而实现传感器的＂即插即用＂。相关实验表明：该方法能够在不明显增加时间消耗的前提下,将适配的人工干预降低为零,进而能够实现传感器数据的自动解析,为传感器的＂即插即用＂提供了标准方法。     

在网络层实现安全传输通道技术的研究

安全传输通道是对传输的原始信息进行加密和协议封装处理,从而实现安全传输的技术,本文在TCP/IP的网络层上提出了实现安全传输通道的技术和解决方案。并对网络层的安全传输通道技术提出了实现机制。     

煤矿信息全面感知与智慧决策系统

针对目前煤矿安全生产过程中存在煤矿信息感知能力差、决策水平低的问题,提出了一种煤矿信息全面感知与智慧决策系统。该系统由胶囊网络层、数据传输层和云服务层组成:胶囊网络层由人员位置与行为感知胶囊、设备状态感知胶囊、环境感知胶囊构成,实现煤矿"人、机、环"全面感知;数据传输层采用无线传感器网络与有线网络结合的方法来实现煤矿井下数据可靠传输;云服务层通过基于随机森林的智慧决策机制为煤矿生产高效、可靠决策提供了保障。实验结果验证了该系统的有效性。     

Socket编程技术在嵌入式网关开发中的应用及JAVA实现

采用工业以太网和现场总线混合控制网络,可以实现企业设备控制层到数据管理层的信息集成,应用套接字技术,应用JAVA语言实现了两层网络间通信软件的设计,并给出了相应的技术细节.     

基于Spring Struts Hibernate的轻型架构实现生产数据采集系统

本文介绍了Java开源框架Spring,Struts和Hibernate,讲解如何将这些框架整合起来进行Web系统的开发。以石油企业油水井采集子系统为例,介绍了该系统中运用三个框架实现架构的方法,即:通过Spring进行业务组件的组装关联从而实现业务层;通过Struts实现表示层;通过Hibernate实现数据持久化层。