基于物联网云平台的智能电伴热控制系统设计

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1、中文图书分类号：TP29密级：公开UDC：621.3学校代码：10005硕士专业学位论文PROFESSIONALMASTERDISSERTATION论文题目：基于物联网云平台的智能电伴热控制系统设计论文作者：丁迎来专业类别/领域：控制工程指导教师：陈双叶副教授论文提交日期:2017年5月UDC：621.3单位代码：10005中文图书分类号：TP29学号：S201402231密级：公开北京工业大学硕士专业学位论文（全日制）题目：基于物联网云平台的智能电伴热控制系统设计英文题目：DESIGNOFINTELLIGENTELECTRICTRACINGCONTROLSYSTEMBASEDONINT

2、ERNETOFTHINGSCLOUDPLATFORM论文作者：丁迎来领域：控制工程研究方向：检测技术与自动化装置申请学位：工程硕士专业学位指导教师：陈双叶副教授所在单位：信息学部答辩日期：2017年5月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：丁迎来日期：2017年5月24日关于论

3、文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：丁迎来日期：2017年5月24日导师签名：陈双叶日期：2017年5月24日摘要摘要随着当代工业技术的飞速发展，随之而来对伴热的需求也越来越大。电伴热技术作为一种有效防冻、保温措施，在煤炭、建筑、电力、冶金、石化等行业被广泛应用。它与传统的电热管式、蒸汽、热水式保温相比，具有结构简单、节约能源、保护环境、易于操作等优点。目前国内外都有关于电伴热控制器的

4、研究，但国内关于电伴热控制器的研究比较晚，且控制器普遍存在扩展性差、功能端口单一、实现自动化管理、监控和升级维护难度大等问题。针对上述显而易见的问题，本课题根据实际项目，从解决实际问题出发，依托物联网云平台，开发了一套智能电伴热控制系统。主要工作及研究内容如下：1、完成了电伴热控制器硬件设计和研制。该控制器采用STM32嵌入式处理器，可实现6主6备伴热回路的过流、断缆、漏电检测、传感器故障检测、故障报警、手自动切换。具有以太网通讯、RS485通讯、RS232通讯、图形液晶显示、数据存储等功能模块。外围模块电路包括电流采集模块、温度采集模块、漏电状态检测模块、继电器输出控制电路。2、针对硬

5、件平台进行了软件设计与开发，移植了FreeRTOS嵌入式实时操作系统。在此基础上编写了驱动程序、应用任务程序及中断服务程序，添加了温度控制算法库，同时，移植了TCP/IP协议栈来完成网络通信接入物联网云平台。按照系统整体构架，使用了工业中常用的Modbus-RTU和Modbus-TCP通信协议，底层设备使用EDP协议接入Onenet平台，业务应用使用RestfulAPI协议与云平台进行数据交互，最后，开发了电伴热组态监控软件和本地图形液晶显示界面。3、实现了电伴热控制系统云服务功能。基于SAE云平台设计了电伴热云监控管理系统、微信硬件云对接平台及云平台下数据存储。设计开发提供的云服务包括

6、：远程监控、数据智能图表分析、系统设备在线升级、短信报警提醒、数据存储及报表下载、故障拍照上传、微信客户端数据查询等服务。4、搭建实验平台，对电伴热控制系统的各项功能进行测试。首先对系统软硬件进行验证，测试功能完成后，将设备接入云平台，对系统提供的云服务功能进行验证。实验结束后，下载数据报表，对实验数据进行统计、分析。经实验表明，控制系统工作状态稳定、可靠、实时性强，云服务功能真实可靠，能够达到项目要求，验证了设计方案的可行性。基于物联网云平台的电伴热控制系统设计，将过程控制技术、嵌入式技术、互联网和云服务技术结合，相比现有的电伴热控制器，具有明显的技术优势。关键词：嵌入式；云平台；电伴

7、热；微信硬件云；远程监控；IAbstractAbstractWithrapiddevelopmentofcontemporaryindustrialtechnology,demandforheatingisalsoincreasing.Electricheattracing,whichisaneffectivetechnologyforanti-freezingandinsulation,iswidelyusedincoal,