時(shí)間：2023-03-16 15:41:11
導(dǎo)語(yǔ)：在監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文的撰寫(xiě)旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞全球定位系統(tǒng);地理信息系統(tǒng)；全球移動(dòng)通信系統(tǒng)；地圖匹配
1前言
建設(shè)較完善的智能交通系統(tǒng)(ITS)是當(dāng)下人們研究的重點(diǎn)。車(chē)輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)是ITS的重要組成部分，它借助于電子地圖為駕駛員實(shí)時(shí)提供車(chē)輛位置、速度、方向以及周?chē)乩憝h(huán)境等信息，以指導(dǎo)駕駛員快速、安全、準(zhǔn)確的到達(dá)目的地。本人及小組成員根據(jù)項(xiàng)目要求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于GPS/GIS以及借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)有的GSM網(wǎng)通信平臺(tái)的車(chē)輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)。從而實(shí)現(xiàn)了在GSM網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)車(chē)輛的定位導(dǎo)航監(jiān)控及管理。
2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
2.1設(shè)計(jì)思路及結(jié)構(gòu)劃分
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)首先從車(chē)輛的定位著眼，進(jìn)而完成對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控導(dǎo)航等功能，因此需要結(jié)合當(dāng)前應(yīng)用廣泛的GPS、GIS、GSM及計(jì)算機(jī)通信等方面的技術(shù)。在具體運(yùn)行中設(shè)置在車(chē)輛上的終端部件將從GPS接收坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并結(jié)合速度等信息通過(guò)GSM系統(tǒng)以SMS方式發(fā)送到控制中心，控制中心則要結(jié)合其后臺(tái)的GIS系統(tǒng)以圖像方式表現(xiàn)在屏幕上，同時(shí)又要根據(jù)需要對(duì)車(chē)輛通過(guò)GSM系統(tǒng)以SMS方式發(fā)送控制指令。另外為了方便用戶查詢用戶基本信息、交通信息、車(chē)輛行駛信息等，控制中心還要實(shí)時(shí)向WEBGIS服務(wù)器傳送相關(guān)信息。由此，我們對(duì)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要分為了車(chē)載單元和監(jiān)控中心兩大部分。
2.2控制中心端設(shè)計(jì)
控制中心端是我們整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，它既要接收來(lái)自移動(dòng)端的GPS信息并結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)以圖形方式反映在GIS平臺(tái)上，同時(shí)又要根據(jù)監(jiān)控信息給車(chē)輛以相應(yīng)的信息反饋，以提供車(chē)輛的導(dǎo)航。其功能結(jié)構(gòu)如圖1。
（1）數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的要求包括地理空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)，非空間數(shù)據(jù)又包括基本的屬性數(shù)據(jù)和GPS數(shù)據(jù)，因此建立了三個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)分別是地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)、屬性數(shù)據(jù)庫(kù)和GPS消息數(shù)據(jù)庫(kù)。其中地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)主要存儲(chǔ)GIS方面的空間圖形數(shù)據(jù)，此處以成都市電子交通地圖為主要部分，包括道路交通網(wǎng)圖形要素的空間位置、幾何特征和拓?fù)潢P(guān)系以及其它一些附屬地物，如機(jī)關(guān)單位、綠地廣場(chǎng)、商店超市等。屬性數(shù)據(jù)庫(kù)主要包括車(chē)輛基本信息、用戶信息、服務(wù)信息等。GPS消息數(shù)據(jù)庫(kù)主要針對(duì)車(chē)輛位置信息的管理，以方便車(chē)輛導(dǎo)航及路徑回放等。后兩者均為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，采用一般的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)以表、視圖方式即可很好的表示。
（2）GPS分析管理模塊。此模塊主要從車(chē)輛的定位、跟蹤方面進(jìn)行處理，對(duì)被監(jiān)控車(chē)輛接收移動(dòng)端發(fā)來(lái)的位置、速度等信息以圖形方式顯示在地圖上，并以文本方式做詳細(xì)記錄；依據(jù)記錄的數(shù)據(jù)在需要時(shí)進(jìn)行回放，回放功能的設(shè)計(jì)上包括開(kāi)始、暫停、繼續(xù)、結(jié)束四個(gè)狀態(tài)。另外還包括基本的車(chē)輛信息查詢處理功能，如車(chē)輛信息查詢、駕駛員信息查詢、車(chē)輛監(jiān)控查詢、車(chē)輛調(diào)度等。
（3）GIS分析管理模塊。此模塊主要在MapObject基礎(chǔ)上集成二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)GIS的基本功能，如地圖放大、縮小、漫游、查詢、距離測(cè)量等。另外根據(jù)項(xiàng)目需要實(shí)現(xiàn)了路段及區(qū)域范圍內(nèi)車(chē)輛密度分析功能。
2.3移動(dòng)端設(shè)計(jì)
移動(dòng)端也就是我們的車(chē)載端系統(tǒng)，它包括GPS接收模塊、DR傳感器（DeadReckoning）、車(chē)載導(dǎo)航計(jì)算機(jī)、通信控制器及設(shè)備等組成，其結(jié)構(gòu)如圖2。
GPS接收機(jī)主要用于接收衛(wèi)星信號(hào)，并解算出定位信息；DR傳感器用于航位推算，它是為了解決GPS無(wú)法定位而導(dǎo)致導(dǎo)航軟件無(wú)法工作的問(wèn)題而特意在我們的系統(tǒng)中引入的；車(chē)載導(dǎo)航計(jì)算機(jī)用于數(shù)據(jù)采集和處理；通信控制器用于向GSM短信中心發(fā)送車(chē)輛位置等數(shù)據(jù)，并接收控制中心通過(guò)GSM網(wǎng)發(fā)來(lái)的監(jiān)控指令等數(shù)據(jù)。其工作原理為：當(dāng)GPS接收模塊或DR傳感器取得數(shù)據(jù)后，通過(guò)通信控制器把數(shù)據(jù)以短信息的形式傳到GSM短信中心，再通過(guò)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)把數(shù)據(jù)傳到監(jiān)控中心，車(chē)載終端系統(tǒng)以中斷方式完成來(lái)自GPS模塊和DR傳感器的數(shù)據(jù)的接收，在硬件主程序中循環(huán)采集信號(hào)和控制其它設(shè)備。3系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)現(xiàn)
3.1通信
車(chē)載設(shè)備與監(jiān)控中心的通信方式采用GSM短信業(yè)務(wù)方式完成。發(fā)送端將數(shù)據(jù)加上目的地址按照通訊機(jī)協(xié)議進(jìn)行編碼發(fā)送給短消息服務(wù)中心，之后再由短消息服務(wù)中心發(fā)送給監(jiān)控中心。監(jiān)控中心收到信息后同樣以相應(yīng)的通訊協(xié)議進(jìn)行解碼后分解為可識(shí)別的車(chē)輛經(jīng)緯度、狀態(tài)等信息。他們之間是以RS232全雙工串口來(lái)通信的，可以同時(shí)接受和發(fā)送數(shù)據(jù)。在此我們利用VC＋＋6.0下的CserialPortEx串口通行類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)串口通信。CserialPortEx聲明如下
classCSerialPortEx
{
public:
BOOLInitPort(CWnd*pPortOwner，UINTportnr=1，UINTbaud=19200，charparity=''''N''''，UINTdatabits=8，UINTstopsbits=1，DWORDdwCommEvents=EV_RXCHAR|EV_CTS，UINTnBufferSize=512)；
}
串口的配置對(duì)話框如圖3。
3.2地圖匹配
由于當(dāng)前使用的GPS定位精度為數(shù)十米，且美國(guó)軍方為限制其它國(guó)家將GPS系統(tǒng)用于軍事領(lǐng)域，通過(guò)選擇可用性(SA)技術(shù)，人為地在衛(wèi)星信號(hào)中加入噪聲干擾。另外由于城市地物特征復(fù)雜，在高密集的建筑物、隧道、立交橋等處行駛時(shí)又會(huì)受其反射和遮蔽影響，使得在某些區(qū)域內(nèi)無(wú)法接收GPS信號(hào)而出現(xiàn)定位盲區(qū)。因此在GPS定位與航位推算的基礎(chǔ)上要將定位點(diǎn)與地圖道路進(jìn)行匹配，這樣才能真正實(shí)現(xiàn)車(chē)輛在地圖上的實(shí)時(shí)定位。
地圖匹配是通過(guò)車(chē)輛的GPS航跡與GIS地圖數(shù)據(jù)庫(kù)中的矢量化路段對(duì)象進(jìn)行匹配，尋找車(chē)輛當(dāng)前行使的實(shí)際道路，再將此定位點(diǎn)投影到道路上。根據(jù)車(chē)輛行駛的情況和地圖匹配的需要，將匹配定位分成了3種不同狀態(tài)，即道路搜索、直線行駛、轉(zhuǎn)彎。針對(duì)每種狀態(tài)的特點(diǎn)和定位要求，采取了不同的處理方法。
（1）道路搜索。當(dāng)車(chē)輛啟動(dòng)時(shí)，道路匹配可能不正確，所以應(yīng)先對(duì)起始時(shí)刻進(jìn)行道路匹配，以便建立正確的投影點(diǎn)，這就需要先進(jìn)行道路搜索。在進(jìn)行道路搜索時(shí)我們將道路連通性作為考慮要素，如圖4所示：p0是前一時(shí)刻匹配的位置點(diǎn)，p1是當(dāng)前時(shí)刻的GPS定位點(diǎn)，L1、L2、L3是待搜索的范圍內(nèi)的三條道路。虛線箭頭是p0時(shí)刻車(chē)輛行使方向。根據(jù)前一時(shí)刻匹配結(jié)果認(rèn)為車(chē)輛在道路L1上，由于道路L1與L2是連通的，所以車(chē)輛不可能直接進(jìn)入L3，只可能是在L1和L2中進(jìn)行搜索。
（2）直線行駛。在沒(méi)有接近道路交叉點(diǎn)時(shí)，可以一直認(rèn)為車(chē)輛是在此道路上行駛，可將定位點(diǎn)全部投影在此路段上，如圖5。
（3）轉(zhuǎn)彎。當(dāng)接近交叉點(diǎn)時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)彎處理。此時(shí)可認(rèn)為是新一次的道路搜索，采用道路搜索的算法處理即可。
4結(jié)束語(yǔ)
基于GPS/GIS/GSP車(chē)輛實(shí)時(shí)監(jiān)控導(dǎo)航管理系統(tǒng)涉及GPS技術(shù)、通信技術(shù)、地理信息學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件工程等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，系統(tǒng)較為復(fù)雜，本文從系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)、原理、功能、關(guān)鍵技術(shù)算法等方面對(duì)車(chē)輛導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)做了一定分析研究。具體論述應(yīng)對(duì)車(chē)輛定位、導(dǎo)航、監(jiān)控等領(lǐng)域具有實(shí)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
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BY－150型種子包衣機(jī)是一種智能化的種子精細(xì)加工包衣處理設(shè)備，主要由種子定量供給組件、定量加液組件、定量加粉組件及電氣控制系統(tǒng)等部分組成。精確控制供種量、進(jìn)液量和進(jìn)粉量三者的比例是包衣流程的關(guān)鍵。設(shè)備開(kāi)啟時(shí)對(duì)種子進(jìn)行質(zhì)量設(shè)定，然后打開(kāi)進(jìn)料門(mén)，將種子加入稱重桶內(nèi);在稱重操作完成后，打開(kāi)下料門(mén)，種子進(jìn)入混合桶中;加液管依次打開(kāi)液閥、氣閥，將藥液定量注入到混合桶內(nèi)，同時(shí)包衣藥粉在推進(jìn)螺桿機(jī)構(gòu)的控制下進(jìn)行定量加粉;經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的攪拌混合后，打開(kāi)出料門(mén)，將處理后的種子送出，完成整個(gè)包衣流程。在整個(gè)包衣流程中，通過(guò)稱重桶內(nèi)的高精度稱重傳感器對(duì)供種量進(jìn)行檢測(cè);通過(guò)加液管內(nèi)的液位傳感器對(duì)進(jìn)液量進(jìn)行檢測(cè)。各傳感器在測(cè)點(diǎn)處輸出的信號(hào)量可作為包衣流程中各動(dòng)作開(kāi)啟和完成的標(biāo)志，保證包衣流程的有序進(jìn)行。通過(guò)定時(shí)器控制勻速旋轉(zhuǎn)的加粉電機(jī)，即可實(shí)現(xiàn)藥粉投放的定量控制。
2檢測(cè)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2．1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
綜合包衣機(jī)的工作流程，整個(gè)檢測(cè)控制系統(tǒng)主要由包衣機(jī)控制主板、多傳感器信號(hào)檢測(cè)板、執(zhí)行器控制板和液晶觸摸屏構(gòu)成
。多傳感器信號(hào)檢測(cè)板實(shí)現(xiàn)對(duì)稱重傳感器和液位傳感器信號(hào)的采集;執(zhí)行器控制板可實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)設(shè)備啟停的開(kāi)關(guān)量控制;用戶通過(guò)液晶觸摸屏進(jìn)行包衣參數(shù)設(shè)置、包衣過(guò)程啟停、包衣?tīng)顟B(tài)顯示等操作。包衣機(jī)控制主板采用RS－485方式與多傳感器信號(hào)檢測(cè)板和執(zhí)行器控制板進(jìn)行通訊，采用RS－232方式與液晶觸摸屏進(jìn)行通訊。
2．2包衣機(jī)控制主板
包衣機(jī)控制主板選用RealARM6410開(kāi)發(fā)板。該開(kāi)發(fā)板以ARM11內(nèi)核的S3C6410芯片作為控制核心，包含電源模塊、晶振模塊、復(fù)位電路、485通信模塊和232通信模塊等外部設(shè)備，可以裝載和運(yùn)行LINUX操作系統(tǒng)，具有處理運(yùn)算能力強(qiáng)、耗電低、擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)。將RealARM6410開(kāi)發(fā)板作為包衣機(jī)的控制主板，可以很好地保證系統(tǒng)在包衣過(guò)程中的可靠性和穩(wěn)定性。
2．3多傳感器信號(hào)檢測(cè)板
多傳感器信號(hào)檢測(cè)板選用意法半導(dǎo)體公司出產(chǎn)的32位高性能STM32F103C6T6作為微控制器。該微控制器的核心是ARMCortex－M3處理器，最高CPU時(shí)鐘為72MHz，具有良好的精密性、可靠性和運(yùn)算速度。本設(shè)計(jì)中針對(duì)供種量和進(jìn)液量?jī)煞N參數(shù)信息，分為兩個(gè)檢測(cè)模塊進(jìn)行硬件開(kāi)發(fā)。
2．3．1供種量檢測(cè)模塊
供種量檢測(cè)模塊包含2路稱重傳感器信號(hào)放大電路用以檢測(cè)稱重桶中種子的質(zhì)量，原理如圖3所示。本設(shè)計(jì)中采用上海大和衡器有限公司出產(chǎn)的UH－53型稱重傳感器，該傳感器具有準(zhǔn)確度高、抗偏載能力強(qiáng)和長(zhǎng)期穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。為了增加檢測(cè)模塊的抗干擾性，保證種子質(zhì)量的檢測(cè)精度，采用AnalogDe-vices公司具有低噪聲、低失調(diào)電壓和高共模抑制比特點(diǎn)的AD8608型CMOS精密運(yùn)算放大器構(gòu)成兩級(jí)差分放大電路。放大電路第一級(jí)由兩個(gè)同相輸入運(yùn)算放大器電路并聯(lián)，第二級(jí)串聯(lián)一個(gè)差分輸入的運(yùn)算放大器。這樣的連接方式可以很好地抑制輸入電壓中的共模成分。參照稱重傳感器的額定輸出，可以取放大倍數(shù)為500倍。為了減少第二級(jí)運(yùn)放共模誤差造成的影響，第一級(jí)運(yùn)放的增益要盡可能高。因此，將第一級(jí)放大倍數(shù)設(shè)定為500。經(jīng)過(guò)取值和計(jì)算。放大電路的輸出端經(jīng)過(guò)一個(gè)分壓電路后，接入STM32芯片上帶有A/D轉(zhuǎn)換通道的I/O接口。
2．3．2進(jìn)液量檢測(cè)模塊
進(jìn)液量檢測(cè)模塊包含上液位和下液位傳感器檢測(cè)電路。Uup為上液位傳感器信號(hào)，Udown為下液位傳感器信號(hào)。Control1為控制主板發(fā)送的補(bǔ)液信號(hào)，Control2為控制主板發(fā)送的加液信號(hào)。動(dòng)作執(zhí)行之前Control1、Control2都為低電平，以加液動(dòng)作為例，當(dāng)液面高于上液位傳感器時(shí)，Uup、Udown都為低電平。Uup通過(guò)光耦開(kāi)關(guān)電路，在PA3處輸出高電平到STM32芯片的I/O接口上;Udown通過(guò)光耦開(kāi)關(guān)電路，在PA4處輸出低電平到到STM32芯片的I/O接口上。此時(shí)Control2發(fā)送一個(gè)高電平信號(hào)，使RS鎖存器2輸出高電平，經(jīng)過(guò)繼電器驅(qū)動(dòng)電路后使加液電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn);然后使Control2變回低電平，在液面介于上下液位傳感器之間時(shí)，Uup為高電平、Udown為低電平，PA4處仍為低電平，使RS鎖存器2的輸出保持之前的高電平狀，加液電機(jī)保持運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)液面低于下液位傳感器時(shí)，Uup、Udown都為高電平，PA4變?yōu)楦唠娖剑筊S鎖存器2輸出低電平，加液電機(jī)停止;在此過(guò)程中補(bǔ)液電機(jī)一直保持停止?fàn)顟B(tài)，直到單片機(jī)通過(guò)Control1發(fā)送補(bǔ)液信號(hào)時(shí)再進(jìn)入補(bǔ)液動(dòng)作。通過(guò)采用主板信號(hào)控制動(dòng)作啟動(dòng)、傳感器檢測(cè)電路直接控制動(dòng)作結(jié)束的方式，可以有效避免藥液的過(guò)量添加，保證了進(jìn)液控制的穩(wěn)定性。
2．4液晶觸摸屏
液晶觸摸屏采用廣州微嵌計(jì)算機(jī)科技有限公司的WQT系列產(chǎn)品，它由400MHz的ARM9高速CPU、數(shù)字LED背光顯示和高精度電阻式觸摸屏等部分構(gòu)成，有良好的兼容性和友好的人機(jī)操作界面。該液晶屏具備數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)監(jiān)控和觸摸控制等基本功能，并且采用雙口獨(dú)立通訊，可通過(guò)自定義的通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)與主板之間的信息傳輸。
2．5執(zhí)行器控制板
執(zhí)行器控制板采用與傳感器信號(hào)采集板相同的STM32F103C6T6微控制器，通過(guò)設(shè)計(jì)繼電器驅(qū)動(dòng)電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)加粉、門(mén)控等電機(jī)啟停的開(kāi)關(guān)量控制。開(kāi)關(guān)量控制信號(hào)經(jīng)由一階RC低通濾波器和線性光電耦合器組成的電路后，可有效地濾除信號(hào)中的干擾成分?？刂菩盘?hào)通過(guò)三極管進(jìn)行放大，可驅(qū)動(dòng)繼電器的開(kāi)合。
3檢測(cè)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
包衣機(jī)在開(kāi)啟電源并初始化完成后，通過(guò)液晶觸摸屏設(shè)置包衣流程的總批次、種子質(zhì)量以及種藥混合時(shí)間等包衣參數(shù)。在包衣機(jī)控制主板系統(tǒng)平臺(tái)上進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)，每隔一定時(shí)間在485總線上采用輪詢的方式與多傳感器信號(hào)檢測(cè)板和執(zhí)行器控制板進(jìn)行通信;系統(tǒng)參照用戶設(shè)定的各項(xiàng)參數(shù)以及稱重和液位傳感器實(shí)際檢測(cè)到的參數(shù)信息，發(fā)送電機(jī)控制命令，進(jìn)行各批次的種子包衣處理動(dòng)作;每個(gè)動(dòng)作之間通過(guò)適當(dāng)?shù)难訒r(shí)銜接，可實(shí)現(xiàn)包衣機(jī)各工作部件的有機(jī)組合和包衣流程的有序進(jìn)行。
4結(jié)論
關(guān)鍵詞：變壓器；冷卻控制系統(tǒng)；硬件
1變壓器冷卻控制系統(tǒng)控制模塊的設(shè)計(jì)總體思想
本文所進(jìn)行的就是對(duì)變壓器冷卻控制系統(tǒng)控制器模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中包括了可以對(duì)主變壓器風(fēng)扇投入與切除的溫度范圍進(jìn)行自行設(shè)定，也可以按照用戶的要求而變化。在傳統(tǒng)控制方式中，風(fēng)扇投切的溫度限制值是不能改變的，此外，風(fēng)扇電機(jī)的啟動(dòng)和停止溫度有一余量，不像傳統(tǒng)的控制方式中是一個(gè)定值，避免了頻繁啟動(dòng)的缺陷，此外還有運(yùn)行、故障保護(hù)及報(bào)警等信號(hào)的顯示及其與控制中心或調(diào)度中心的通訊，上傳這些信息，如變壓器油溫、風(fēng)扇運(yùn)行狀態(tài)有無(wú)故障等。至于風(fēng)扇的分組投切設(shè)置是為了節(jié)約電能，具有一定的經(jīng)濟(jì)意義，但這個(gè)分組數(shù)不宜過(guò)多，以免控制復(fù)雜，且散熱效果不佳。
控制器主要由AT89CS1單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器、鍵盤(pán)控制芯片，輸出模塊、通訊模塊以及自動(dòng)復(fù)位電路等組成，其中單片機(jī)是控制器的核心，AID轉(zhuǎn)換器是把輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
2變壓器風(fēng)扇控制系統(tǒng)的硬件接線
基于以上的要求，我們?cè)O(shè)計(jì)的風(fēng)扇控制器的硬件線路圖如下頁(yè)圖1所示。變壓器風(fēng)扇控制中對(duì)控制模塊進(jìn)行改進(jìn)是本文研究的重點(diǎn)，其中包括主要芯片的選用以及一些抗干擾元件的使用。所以在本章節(jié)中，我們重點(diǎn)將要介紹變壓器風(fēng)扇冷卻控制模塊中的主要硬件芯片的作用、選用以及它們之間的連接力一法。
（1）單片機(jī)AT89C51（如圖1）。
AT89C51是Atmel公司生產(chǎn)的一種低功耗，高性能的8位單片機(jī)，具有8k的flash可編程只讀存儲(chǔ)器，它采用Atmel公司的高密度不易丟失的存儲(chǔ)器技術(shù)，并且和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的80c51和80c52的指令集合插腳引線兼容，其集成的flash允許可編程存儲(chǔ)器可以在系統(tǒng)或者通用的非易失性的存儲(chǔ)器編程中進(jìn)行重新編程。AT89C51集成了一個(gè)8位的CPU，8K的flash。256字節(jié)的EDAM，32位的I/0總線。三個(gè)16字節(jié)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，兩級(jí)六中段結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工的串行口，振蕩器及時(shí)鐘電路。AT89C51是完成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)控制的核心，所有其它器件都受其控制或?yàn)槠浞?wù)。
在本文中，經(jīng)過(guò)TLC1543A/D轉(zhuǎn)換器后輸出的數(shù)字量輸入到AT89C51單片機(jī)中，同時(shí)在進(jìn)行了溫度參數(shù)的設(shè)置以后，進(jìn)行它的輸出控制，其中包括了變壓器的溫度顯示、狀態(tài)顯示、以及聲音報(bào)警設(shè)備等等，也就是我們所研究的變壓器冷卻控制系統(tǒng)的核心部分。
（2）變壓器的溫度采集及溫度處理模塊。在變壓器的風(fēng)扇冷卻自動(dòng)控制系統(tǒng)中，第一步進(jìn)行的就是對(duì)變壓器上層油溫進(jìn)行的溫度采集工作。變壓器的溫度采集是由變壓器的溫度控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其中包括鉑電極、傳感器以及變送器。經(jīng)過(guò)溫度控制器輸出的信號(hào)進(jìn)入變送器，變送器送出一個(gè)4一20毫安的電流信號(hào)，然后將此電流信號(hào)通過(guò)控制芯片上的電阻元件實(shí)現(xiàn)電流電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的電壓是在0.4一2（伏特）之間，然后將此電壓信號(hào)輸入到TLC1543數(shù)模轉(zhuǎn)換器，進(jìn)行信號(hào)處理。變送器輸出信號(hào)有電流和電壓信號(hào)兩種，考慮到變壓器安裝的位置（室外）距本控制裝置（室內(nèi)）有一定的距離，電流信號(hào)不易損失，故選擇了4一20毫安的電流信號(hào)。（3）11通道10位串行A/D轉(zhuǎn)換器丁LC1543。
TLC1543A/D轉(zhuǎn)換器是美國(guó)TI公司生產(chǎn)的眾多串行A/D轉(zhuǎn)換器中的一種，它具有輸入通道多、轉(zhuǎn)換精度高、傳輸速度快、使用靈活和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，是一種高性價(jià)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。TLC1543是CMOS，10位開(kāi)關(guān)電容逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器。它有三個(gè)輸入端和一個(gè)3態(tài)輸出端：片選（CS），輸入/輸出時(shí)鐘（I/0CLOCK），地址輸入和數(shù)據(jù)輸出（DATAOUT）。這樣通過(guò)一個(gè)直接的四線接口與卞處理器或的串行口通訊。片內(nèi)還有14通道多路選擇器可以選擇11個(gè)輸入中的任何一個(gè)三個(gè)內(nèi)部自測(cè)試（self-test）電壓中的一個(gè)。
（4）BC7281128段LED顯示及64鍵鍵盤(pán)控制芯片。
BC7281是16位LED數(shù)碼管顯示器鍵盤(pán)接口專(zhuān)用控制芯片，通過(guò)外接移位寄存器（典型芯片如74HC164，74LS595等），最多可以控制16位數(shù)碼管顯示或128支獨(dú)立的LED。BC7281的驅(qū)動(dòng)輸出極性及輸出時(shí)序均為軟件可控，從而可以和各種外部電路配合，適用于任何尺寸的數(shù)碼管。
BC7281各位可獨(dú)立按不同的譯碼方式譯碼或不譯碼顯示，譯碼方式顯示時(shí)小數(shù)點(diǎn)不受譯碼影響，使用方便；BC7281內(nèi)部還有一閃爍速度控制寄存器，使用者可隨時(shí)改變閃爍速度。
BC7281芯片可以連接最多64鍵C8*8）的鍵盤(pán)矩陣，內(nèi)部具有去抖動(dòng)功能。它的鍵盤(pán)具有兩種工作模式，BC7281內(nèi)部共有26個(gè)寄存器，包括16個(gè)顯示寄存器和10個(gè)特殊（控制）寄存器，所有的操作均通過(guò)對(duì)這26個(gè)寄存器的訪問(wèn)完成。
BC7281采用高速二線接口與MCU進(jìn)行通訊，只占用很少的I/O資源和主機(jī)時(shí)間。
BC7281在本系統(tǒng)中主要用于驅(qū)動(dòng)變壓器溫度顯示的LED以及顯示風(fēng)扇運(yùn)行狀態(tài)的指示燈。
前已提及，BC7281芯片內(nèi)部共有26個(gè)寄存器，包括16個(gè)顯示寄存器和10個(gè)特殊功能寄存器，共用一段連續(xù)的地址，其地址范圍是OOH-19H，其中OOH-OFH為顯示寄存器，其余為特殊寄存器。
（5）使用MAX232實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的通訊。
①M(fèi)AX232芯片簡(jiǎn)介
MAX232芯片是1VIAX工M公司生產(chǎn)的低功耗、單電源雙RS232發(fā)送/接收器，適用于各種E工A-232E和V.28；V.24的通信接口，1VIAX232芯片內(nèi)部有一個(gè)電源電壓變換器，可以把輸入的+5V電源變換成RS-2320輸出電平所需±10V電壓，所以采用此芯片接口的串行通信系統(tǒng)只要單一的+5V電源就可以。
我們的設(shè)計(jì)電路中選用其中一路發(fā)送/接收，RlOUT接MCS一51的RXD，T1工N接MCS一51的TXD，TlOUT接PC機(jī)的RD，Rl工N接PC機(jī)的TD1。因?yàn)镸AX232具有驅(qū)動(dòng)能力，所以不需要外加驅(qū)動(dòng)電路。
系統(tǒng)中使用了此技術(shù)之后就實(shí)現(xiàn)了變壓器風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制，工作人員可以在控制室對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行控制，可以達(dá)到方便、準(zhǔn)確、快捷的日的，這也是我們對(duì)傳統(tǒng)的風(fēng)扇冷卻控制系統(tǒng)而做的一個(gè)重要的改進(jìn)。
②串行通訊
在此實(shí)現(xiàn)中，我們必須要對(duì)MCS-51串行接日和PC機(jī)串行接日的串行通訊要有一定的了解，串行通信是指通信的發(fā)送方和接收方之間數(shù)據(jù)信息的傳輸是在單根數(shù)據(jù)線上，以每次一個(gè)二進(jìn)制位移動(dòng)的，它的優(yōu)點(diǎn)是只需一對(duì)傳輸線進(jìn)行傳送信息，囚此其成本低，適用于遠(yuǎn)即離通信；它的缺點(diǎn)是傳送速度低；串行通信有異步通信和同步通信兩種基本通信方一式，同步通信適用于傳送速度高的情況，其硬件復(fù)雜；而異步通信應(yīng)用于傳送速度在50到19200波特之間，是比較常用的傳送方式，本文中使用的就是異步通訊方式。
（6）“看門(mén)狗”電路DS1232
在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，為了避免因干擾或其他意外出現(xiàn)的運(yùn)行中的死機(jī)的情況，“看門(mén)狗電路”DS1232會(huì)自動(dòng)進(jìn)行復(fù)位，并且能夠重讀EEPROM中的設(shè)置，以保證系統(tǒng)可以安全正常的運(yùn)行。
美國(guó)Dallas公司生產(chǎn)的“看門(mén)狗”（WATCHDOG）集成電路DS1232具有性能可靠、使用簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的特點(diǎn)，應(yīng)用在單片機(jī)產(chǎn)品中能夠很好的提高硬件的抗干擾能力。
DS1232具有以下特點(diǎn)：
①具有8腳DIP封裝和16腳SOIC貼片封裝兩種形式，可以滿足不同設(shè)計(jì)要求；
②在微處理器失控狀態(tài)卜可以停止和重新啟動(dòng)微處理器；
③微處理器掉電或電源電壓瞬變時(shí)可自動(dòng)復(fù)位微處理器；
④精確的5%或10%電源供電監(jiān)視；
在本變壓器冷卻控制系統(tǒng)中，DS1232作為一定時(shí)器來(lái)起到自動(dòng)復(fù)位的作用，在DS1232內(nèi)部集成有看門(mén)狗定時(shí)器，當(dāng)DS1232的ST端在設(shè)置的周期時(shí)間內(nèi)沒(méi)有有效信號(hào)到來(lái)時(shí)，DS1232的RSR端將產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)以強(qiáng)迫微處理器復(fù)位。這一功能對(duì)于防止由于干擾等原因造成的微處理器死機(jī)是非常有效的，因?yàn)榭撮T(mén)狗定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間由DS1232的TD引腳確定，在本設(shè)計(jì)中，我們將其TD引腳與地相接，所以定時(shí)時(shí)間一般取為150ms。
3結(jié)論
本裝置實(shí)現(xiàn)了通過(guò)單片機(jī)自動(dòng)控制冷卻器的各種運(yùn)行狀態(tài)并能精確監(jiān)測(cè)變壓器的油溫和冷卻器的各種運(yùn)行、故障狀態(tài)，顯示了比傳統(tǒng)的控制模式的優(yōu)越性。（1）能夠?qū)ψ儔浩饔蜏剡M(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制；（2）實(shí)現(xiàn)了變壓器冷卻器依據(jù)不同油溫的分組投切，延長(zhǎng)了冷卻器的使用壽命，有較好的經(jīng)濟(jì)意義；（3）實(shí)現(xiàn)了冷卻系統(tǒng)的各種狀況，如油溫、風(fēng)扇投切和故障等信息的上傳，便于值班員、調(diào)度員隨時(shí)掌握情況。
由于固態(tài)繼電器實(shí)現(xiàn)了變壓器的無(wú)觸點(diǎn)控制，解決了傳統(tǒng)的控制回路的弊端，同時(shí)此控制裝置具有電機(jī)回路斷相與過(guò)載的保護(hù)功能。由于使用了單片機(jī)，因而具有一定的智能特征，實(shí)現(xiàn)了油溫、風(fēng)扇的投入、退出和故障等信號(hào)的顯示以及上傳等。通過(guò)實(shí)際運(yùn)行表明，該裝置的研制是比較成功的。但今后，我們還應(yīng)該對(duì)固態(tài)繼電器本身的保護(hù)進(jìn)行一些研究，以免主回路因電流過(guò)大而造成固態(tài)繼電器的損壞，以使變壓器風(fēng)扇冷卻控制回路更加完善。
參考文獻(xiàn)
論文摘要：采用目前業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)和周界報(bào)警技術(shù)來(lái)組建長(zhǎng)距離輸油(氣)管道的安全監(jiān)控系統(tǒng)。在各工藝站場(chǎng)內(nèi)部布設(shè)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，在站場(chǎng)圍墻上布設(shè)紅外對(duì)射探頭，并實(shí)現(xiàn)紅外報(bào)警和視頻監(jiān)控聯(lián)動(dòng)，通過(guò)管道m(xù)stp光傳輸網(wǎng)將信號(hào)傳給調(diào)控中心，實(shí)現(xiàn)視頻圖像的同步調(diào)看和遠(yuǎn)程控制。
1概述
為滿足長(zhǎng)輸管線安全生產(chǎn)和 科學(xué) 系統(tǒng)化管理的需要，對(duì)意外情況能迅速做出準(zhǔn)確判斷和處理，擬在管道沿線建設(shè)安全監(jiān)控系統(tǒng)，及時(shí)地把生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀況和險(xiǎn)情圖像資料傳送到各站場(chǎng)控制室和管道調(diào)控中心，使險(xiǎn)情或隱患被扼制在萌芽狀態(tài)，確保人員生命、財(cái)產(chǎn)安全。
2方案選擇
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件及工藝站場(chǎng)的實(shí)際需求，并充分考慮技術(shù)的實(shí)用性，管道安全監(jiān)控系統(tǒng)主要采用視頻監(jiān)近系統(tǒng)和周界報(bào)警系統(tǒng)來(lái)組網(wǎng)。
2．1視頻監(jiān)控系統(tǒng)
視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用目前主要有三種形式：模擬視頻監(jiān)控、基于微機(jī)平臺(tái)／嵌入式系統(tǒng)的(半)數(shù)字視頻監(jiān)控和基于網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器技術(shù)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控。
2．1．1模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)(第1代監(jiān)控技術(shù))視頻信號(hào)采用同軸電纜進(jìn)行傳輸，并由模擬矩陣主機(jī)進(jìn)行信號(hào)處理。從攝像機(jī)到控制主機(jī)再到錄像機(jī)、監(jiān)視器，全部以模擬視頻信號(hào)進(jìn)行傳輸與圖像存儲(chǔ)。而控制信號(hào)以數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸。
2．1．2半數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)(第2代監(jiān)控技術(shù))1)基于微機(jī)平臺(tái)的dvr(第2代監(jiān)控技術(shù))。dvr系統(tǒng)采用微機(jī)和windows平臺(tái)，在 計(jì)算 機(jī)中安裝視頻壓縮卡和相應(yīng)的dvr軟件，支持實(shí)時(shí)視頻和音頻，是第一代模擬監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)至數(shù)字化的可選方案。
視頻信號(hào)仍采用同軸電纜進(jìn)行傳輸，控制信號(hào)以數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸，由多媒體控制主機(jī)或硬盤(pán)錄像主機(jī)(dvr)進(jìn)行數(shù)字處理與圖像存儲(chǔ)。從攝像機(jī)到控制主機(jī)和監(jiān)視器以模擬視頻信號(hào)進(jìn)行傳輸，而控制主機(jī)的處理、控制及存儲(chǔ)是以數(shù)字信號(hào)進(jìn)行的，故準(zhǔn)確的講應(yīng)為"半數(shù)字監(jiān)控"技術(shù)。
(2)嵌入式dvr(第2．5代監(jiān)控技術(shù))。嵌入式dvr指的是在傳統(tǒng)dvk的基礎(chǔ)上擴(kuò)展了網(wǎng)絡(luò)功能的dvr產(chǎn)品，使得更多的用戶可以進(jìn)行訪問(wèn)。正是由于這種產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的理念，使得帶網(wǎng)絡(luò)功能的dvr產(chǎn)品還是傳統(tǒng)意義上的dvr，其主要功能仍然是dv存儲(chǔ)，這也決定了其市場(chǎng)定位是在小范圍的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，監(jiān)控點(diǎn)也有限。
2．1．3網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)(第3代監(jiān)控技術(shù))網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是目前業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù)，視頻從前端圖像采集設(shè)備輸出時(shí)即為數(shù)字信號(hào)，并以網(wǎng)絡(luò)為傳輸媒介，基于tcp／ip協(xié)議，采用流媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)視頻在網(wǎng)上的多路復(fù)用傳輸，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字矩陣主機(jī)(ipm)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)度、存儲(chǔ)和控制等功能。此外，周界報(bào)警、門(mén)禁等設(shè)備輸出的數(shù)字信號(hào)也可采用多網(wǎng)合一的方式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)復(fù)用進(jìn)行傳輸，并在同一平臺(tái)上進(jìn)行管理與控制。
2．2監(jiān)控方案比選
(1)第1代模擬監(jiān)控技術(shù)，由于技術(shù)落后，正在逐漸退出 歷史 舞臺(tái)，因此不考慮用該技術(shù)組網(wǎng)。
(2)第2代dvr技術(shù)，由于前端還是模擬傳輸方式，而模擬視頻線和控制線的有效傳輸距離為300m以內(nèi)，對(duì)于規(guī)模較大的工藝站場(chǎng)，有少量的監(jiān)控點(diǎn)與控制室的距離較遠(yuǎn)，必須再加線放才能滿足傳輸需求，增加了傳輸成本。
(3)第3代網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)，優(yōu)勢(shì)就在于傳輸不受距離限制，組網(wǎng)方便靈活，更適宜于網(wǎng)絡(luò)傳輸和遠(yuǎn)程控制。
根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、有效性和 經(jīng)濟(jì) 性，并充分考慮到管道視頻圖像信號(hào)的遠(yuǎn)傳需求，結(jié)合各站場(chǎng)的實(shí)際情況，推薦采用網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)管道工程監(jiān)控圖像的采集、傳輸、實(shí)時(shí)監(jiān)看、存儲(chǔ)和上傳。
2．3周界報(bào)警系統(tǒng)
周界防范報(bào)警系統(tǒng)作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)有效補(bǔ)充，與監(jiān)控系統(tǒng)共同構(gòu)成統(tǒng)一的安防網(wǎng)絡(luò)。周界報(bào)警系統(tǒng)主要是在周界圍墻上安裝紅外探頭，類(lèi)似于在圍墻上布設(shè)了一道看不見(jiàn)的 電子 墻，當(dāng)有人非法穿越圍墻進(jìn)入站場(chǎng)時(shí)，觸發(fā)報(bào)警并輸出信號(hào)進(jìn)行報(bào)警聯(lián)動(dòng)。
3方案設(shè)計(jì)
3．1監(jiān)控系統(tǒng)
3．1．1圖像采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
前端攝像部分是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分，主要包括攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)和防護(hù)罩等。前端的任務(wù)是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行攝像，把攝得的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并進(jìn)行數(shù)字壓縮處理。
在各工藝站場(chǎng)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì) 網(wǎng)絡(luò) 攝像機(jī)若干臺(tái)。在站場(chǎng)的工藝裝置區(qū)安裝防爆型槍式攝像機(jī)和視頻服務(wù)器，在所有出入口、道路、圍墻和其他重點(diǎn)部位安裝網(wǎng)絡(luò)智能球型一體化攝像機(jī)(集成視頻服務(wù)器)，內(nèi)置低照度彩轉(zhuǎn)黑多倍攝像機(jī)或?qū)拕?dòng)態(tài)低照度彩轉(zhuǎn)黑一體機(jī)，可根據(jù)需要遠(yuǎn)程控制鏡頭拉伸，進(jìn)行全方位多角度的監(jiān)控。
3．1．2傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)
傳輸部分就是系統(tǒng)圖像和控制信號(hào)的傳輸信道。把現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)發(fā)出的電信號(hào)及報(bào)警信號(hào)(轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信息)傳送到控制室，一般包括通訊線纜(雙絞線或光纖)和線路驅(qū)動(dòng)設(shè)備(網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、光纖收發(fā)器)等。
為保證傳輸信號(hào)質(zhì)量，前端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通過(guò)敷設(shè)光纜線路以及兩端配置光纖收發(fā)器將視頻、控制信號(hào)傳人站場(chǎng)控制室，再通過(guò)交換機(jī)連接主控 計(jì)算 機(jī)進(jìn)行圖像監(jiān)視和信號(hào)控制。
3．1．3控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
控制部分是實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)功能的指揮中心?？刂撇糠种饕墓δ苡校孩僖曨l信號(hào)放大與分配；②圖像信號(hào)的校正與補(bǔ)償；③圖像信號(hào)的切換、分割、記錄和打印等；④對(duì)前端設(shè)備的攝像機(jī)、電動(dòng)變焦鏡頭及全方位云臺(tái)等進(jìn)行控制，以完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)全面詳細(xì)的監(jiān)視。
擬在各站場(chǎng)監(jiān)控室配置1～2臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)視頻的顯示和控制；并通過(guò)管道m(xù)stp光傳輸系統(tǒng)將圖像和報(bào)警信號(hào)傳給調(diào)控中心，在調(diào)控中心通過(guò)數(shù)字矩陣設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
管道傳輸網(wǎng)里的任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)都可以經(jīng)過(guò)授權(quán)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)圖象瀏覽，以及時(shí)準(zhǔn)確地獲得現(xiàn)場(chǎng)信息。
3．1．4顯示及存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
監(jiān)控設(shè)備置于各站場(chǎng)及調(diào)控中心的控制室內(nèi)，不需另建監(jiān)控室。在監(jiān)控室采用液晶顯示器和大屏幕液晶平板電視組合為電視墻，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視；錄像系統(tǒng)采用普通pc或數(shù)據(jù)服務(wù)器，設(shè)計(jì)整個(gè)錄像系統(tǒng)可以連續(xù)保存錄像資料半個(gè)月，并支持錄像與回放。
3．2周界報(bào)警系統(tǒng)
周界防范報(bào)警系統(tǒng)由前端的對(duì)射探頭(安裝于站場(chǎng)圍墻上)、報(bào)警主機(jī)(安裝于站場(chǎng)控制室)及一些輔助設(shè)備(電源、顯示地圖和警鈴等)構(gòu)成。
系統(tǒng)采用在圍墻上安裝兩束或四束紅外對(duì)射探測(cè)器，對(duì)站場(chǎng)進(jìn)行翻越防范。當(dāng)發(fā)生非法翻越，有人闖入禁區(qū)時(shí)，探頭立即將報(bào)警信號(hào)傳送到站場(chǎng)控制室，實(shí)時(shí)顯示防區(qū)位置并記錄，方便值班人員第一時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確處理，并可與站場(chǎng)錄像監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，將非法越界事件進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像。
【關(guān)鍵詞】實(shí)時(shí)目標(biāo)跟蹤；智能監(jiān)區(qū)；視頻監(jiān)控；軟件設(shè)計(jì)
1引言
監(jiān)獄和看守所是我國(guó)的刑罰執(zhí)行機(jī)關(guān)，在目前反恐維穩(wěn)、構(gòu)建和諧社會(huì)的新形勢(shì)下安保工作尤為重要，一旦發(fā)生越獄、暴獄事件會(huì)立刻引起社會(huì)軒然大波。因此，建設(shè)一套高效、安全、穩(wěn)定的監(jiān)區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)，將技防、物防、人防和聯(lián)防進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，已成為武警部隊(duì)保衛(wèi)工作中不可或缺的重要組成部分。智能監(jiān)區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用業(yè)界先進(jìn)的全景視頻編碼技術(shù)與槍球聯(lián)動(dòng)技術(shù)，在對(duì)整個(gè)監(jiān)區(qū)進(jìn)行無(wú)死角監(jiān)控的基礎(chǔ)上，利用視頻分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控范圍內(nèi)的非法闖入檢測(cè)、運(yùn)動(dòng)物體跟蹤、報(bào)警實(shí)時(shí)觸發(fā)以及報(bào)警過(guò)程記錄等功能。在實(shí)現(xiàn)監(jiān)墻監(jiān)控沒(méi)有死角，動(dòng)態(tài)跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)等功能的同時(shí)有效減少監(jiān)墻攝像頭數(shù)量，減少監(jiān)控畫(huà)面路數(shù)，提升電視墻視頻顯示效果，確保武警值班員看的輕松同時(shí)看的清晰，有效避免因?yàn)橐曨l路數(shù)太多導(dǎo)致值班員視覺(jué)疲勞，視頻畫(huà)面實(shí)際位置不明確等問(wèn)題。本系統(tǒng)可有效協(xié)助武警部隊(duì)在日常的“兩看”保衛(wèi)工作中能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理警情、實(shí)時(shí)目標(biāo)跟蹤以及報(bào)警記錄回溯，提高武警部隊(duì)日常執(zhí)勤的目標(biāo)性與準(zhǔn)確性，對(duì)響應(yīng)武警部隊(duì)的減員增效的指導(dǎo)方針具有重要的積極意義。
2相關(guān)技術(shù)介紹
2.1視頻傳輸
視頻的正常傳輸是系統(tǒng)工作的前提，良好的網(wǎng)絡(luò)傳輸有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性。通常情況下，原始視頻幀數(shù)據(jù)過(guò)大，在網(wǎng)絡(luò)帶寬一定的情況下，逐幀非壓縮傳輸耗費(fèi)時(shí)間較多。因此，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用H264編解碼技術(shù)，在傳輸前壓縮視頻，在傳輸后解壓視頻，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸。H.264，又叫做MPEG-4Part10，AdvancedVideoCoding，是一種應(yīng)用廣泛的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)[6]。該標(biāo)準(zhǔn)于2003年3月由聯(lián)合視頻組（JointVideoTeam，JVT）制定完成。H.264標(biāo)準(zhǔn)目前已經(jīng)在DVD視頻、數(shù)字電視、互聯(lián)網(wǎng)視頻流等領(lǐng)域廣泛使用。
2.2數(shù)據(jù)跟蹤算法
數(shù)據(jù)跟蹤算法是智能監(jiān)控系統(tǒng)軟件的核心組成部分。在監(jiān)所監(jiān)控范圍內(nèi)，進(jìn)行準(zhǔn)確的目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤是系統(tǒng)軟件正常工作的保障。本文以計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)為基礎(chǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控視頻中的目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤，由于智能監(jiān)控系統(tǒng)軟件需要長(zhǎng)時(shí)間工作值守，故系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)采用跟蹤-學(xué)習(xí)-檢測(cè)算法（Tracking-Learning-Detection,TLD）來(lái)進(jìn)行單目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間跟蹤。
2.3視頻存儲(chǔ)
視頻存儲(chǔ)是智能監(jiān)控系統(tǒng)軟件的保障部分。良好的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和管理算法有利于縮短回溯查找數(shù)據(jù)的時(shí)間，提高工作效率。本文設(shè)計(jì)的智能監(jiān)控系統(tǒng)軟件以磁盤(pán)陣列作為基本的介質(zhì)，以B+樹(shù)結(jié)構(gòu)管理存儲(chǔ)數(shù)據(jù)索引，保障網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的穩(wěn)定高效。
3系統(tǒng)總體架構(gòu)
本文研發(fā)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要包括五部分組成，包括管理中心系統(tǒng)、槍球聯(lián)動(dòng)子系統(tǒng)、視頻存儲(chǔ)子系統(tǒng)、客戶端軟件、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。其中以管理中心系統(tǒng)為核心，完成視頻數(shù)據(jù)的獲取、推送、存儲(chǔ)和視頻分析。智能監(jiān)控系統(tǒng)總體架構(gòu)：智能監(jiān)控系統(tǒng)的總體架構(gòu)包括五個(gè)部分，如圖1所示。其中管理中心為整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，負(fù)責(zé)命令和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)；槍球聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)通過(guò)槍機(jī)攝像機(jī)進(jìn)行視頻采集與分析得到物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，并將跟蹤物體的運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)發(fā)送到管理中心，由管理中心下發(fā)命令到網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)云臺(tái)，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)動(dòng)跟蹤；視頻存儲(chǔ)系統(tǒng)獲取管理中心的視頻，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)；網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)終端系統(tǒng)負(fù)責(zé)視頻獲取并編碼，獲取管理中心的命令，控制攝像機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；客戶端軟件為用戶的控制接口，負(fù)責(zé)前端展示和命令下。
4系統(tǒng)測(cè)試及結(jié)果
根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境需要對(duì)整體系統(tǒng)的算法性能，主要是TLD跟蹤算法終端上運(yùn)行的性能測(cè)試。
4.1算法實(shí)時(shí)性測(cè)試
整體的性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。在嵌入式終端中的算法處理效率和PC的處理效率相比還是有差距。系統(tǒng)對(duì)算法實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中對(duì)于學(xué)習(xí)模塊進(jìn)行了優(yōu)化，可以發(fā)現(xiàn)在實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程中綜合模塊的耗時(shí)最低，檢測(cè)模塊的耗時(shí)最多，這與PC端運(yùn)行的結(jié)果基本一致，在實(shí)際場(chǎng)景測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)算法穩(wěn)定后，檢測(cè)模塊和學(xué)習(xí)模塊相對(duì)的運(yùn)行減少，整體的跟蹤處理時(shí)間并不會(huì)增加太多，因此可以看出本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有較強(qiáng)的工程實(shí)用性。
4.2跟蹤準(zhǔn)確性測(cè)試
算法時(shí)間性能基本滿足實(shí)際需要，接下來(lái)需要對(duì)跟蹤算法的準(zhǔn)確性進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景的不同，會(huì)有很多種不同的測(cè)試情況，如圖2所示。測(cè)試目標(biāo)包含不同運(yùn)動(dòng)情況下的行人，包含正常情況，低曝光情況，行人有動(dòng)作變化，運(yùn)動(dòng)速度加快等情況。本文綜合了不同情況下對(duì)于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)，根據(jù)目標(biāo)由出現(xiàn)到消失的整體過(guò)程，統(tǒng)計(jì)算法處理的總幀數(shù)，跟蹤成功幀數(shù)以及跟蹤失敗幀數(shù)，跟蹤準(zhǔn)確度測(cè)試結(jié)果，如表2所示。從表2中可以看出跟蹤算法的準(zhǔn)確度是受多種條件影響的，由于實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行追蹤目標(biāo)的算法受目標(biāo)大小、運(yùn)動(dòng)速度和環(huán)境情況等因素影響，本次的測(cè)試所反映的是基于一般情況下的整體系統(tǒng)性能。具體分析，在正常模式下也即光照充足，無(wú)大量異常背景影響下，追蹤算法的準(zhǔn)確度能夠達(dá)到96%以上，出現(xiàn)跟蹤失敗的情況多數(shù)位于視頻監(jiān)控的邊緣部分，由于追蹤目標(biāo)即將消失導(dǎo)致漏檢，實(shí)際效果良好，基本上能夠滿足系統(tǒng)在日常監(jiān)控運(yùn)用中的需求。對(duì)于異常環(huán)境下，測(cè)試中的低曝光條件，會(huì)影響整體的檢測(cè)效果，導(dǎo)致目標(biāo)的檢測(cè)靈敏度下降，特征匹配的準(zhǔn)確度降低，容易導(dǎo)致丟失目標(biāo)，所以在測(cè)試中，異常環(huán)境對(duì)追蹤算法的影響是最大的，導(dǎo)致準(zhǔn)確率最低。對(duì)于具有一定速度的目標(biāo)追蹤檢測(cè)，可以發(fā)現(xiàn)由于快速形變導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)特征變化，由于算法模塊設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)模塊為了滿足實(shí)時(shí)性的要求并不是每一幀進(jìn)行運(yùn)算，導(dǎo)致特征的更新并不及時(shí)，會(huì)導(dǎo)致一些偏差。這方面測(cè)試結(jié)果說(shuō)明，在追蹤算法平衡實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性方面還需要仔細(xì)平衡和優(yōu)化。綜合考慮，整體系統(tǒng)的追蹤準(zhǔn)確率能夠達(dá)到80%以上，系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性相對(duì)來(lái)說(shuō)還是能夠滿足基本的系統(tǒng)需求，對(duì)正常環(huán)境下的監(jiān)控還是具有良好的監(jiān)控效果，具有良好的工程實(shí)用性。
5總結(jié)
【關(guān)鍵詞】無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；ZigBee；GIS；定位跟蹤；礦井安全
1.前言
礦產(chǎn)資源是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈。隨著礦山安全事故的頻發(fā)，國(guó)家對(duì)礦山安全尤其是煤礦安全的重視日益加大。所以開(kāi)發(fā)新型的礦井人員管理系統(tǒng)，隨時(shí)清楚掌握每個(gè)井下作業(yè)人員的位置及活動(dòng)軌跡，有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2礦井人員定位跟蹤系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r
2.1目前礦用人員定位跟蹤系統(tǒng)的基本組成
從結(jié)構(gòu)上劃分，人員定位跟蹤系統(tǒng)主要包括主站、分站和移動(dòng)分站。圖1-1（a）中，主站與分站、分站與傳感器均通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接，形成二級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，目前推出的人員定位系統(tǒng)多屬于此種結(jié)構(gòu)。圖1-1（b）中，主站與分站采用現(xiàn)場(chǎng)總線連接，讀卡器與分站通過(guò)專(zhuān)線連接，較早推出的系統(tǒng)多屬于此種結(jié)構(gòu)。圖1-1（c）中，主站與基站采用現(xiàn)場(chǎng)總線連接，讀卡器變?yōu)橐苿?dòng)分站，其不僅擔(dān)負(fù)數(shù)據(jù)采集任務(wù)，且擔(dān)負(fù)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)，這種結(jié)構(gòu)系統(tǒng)擴(kuò)展方便，多用于采用WSN技術(shù)的人員定位系統(tǒng)此外還有一種結(jié)構(gòu)，是在安全監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)置人員位置監(jiān)測(cè)分站，兩個(gè)系統(tǒng)共用一套數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，而數(shù)據(jù)分別由各自的監(jiān)控軟件處理。
2.2 目前國(guó)內(nèi)跟蹤與定位系統(tǒng)發(fā)展概況
到目前為止，現(xiàn)有的無(wú)線定位系統(tǒng)大致分為以GPS為代表的定位系統(tǒng)和以SUPER-RFID、ZigBee、微功率為代表的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)。
目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)取得安標(biāo)的井下人員定位跟蹤系統(tǒng)的基本情況如表1-1[2]所示：
從表1-1可以看出，井下人員定位跟蹤系統(tǒng)按通信技術(shù)類(lèi)型分，大致可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是采用RFID技術(shù)，另一類(lèi)是采用WSN（315MHz一2.4GHz）技術(shù)。
2.3 目前人員定位跟蹤系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題
（1）從煤礦人員定位發(fā)展情況看，有源標(biāo)識(shí)卡取代無(wú)源標(biāo)識(shí)卡已經(jīng)是不爭(zhēng)的事實(shí)仁為解決標(biāo)識(shí)卡的供電問(wèn)題、延長(zhǎng)標(biāo)識(shí)卡的工作時(shí)間，出現(xiàn)了燈卡合一的標(biāo)識(shí)卡，嚴(yán)格地講，這樣會(huì)破壞礦燈的防爆性能。因此，開(kāi)發(fā)低功耗、高效率的標(biāo)識(shí)卡技術(shù)是當(dāng)前人員定位系統(tǒng)發(fā)展中需要解決的一個(gè)問(wèn)題；
（2）由于在高速條件下定位人員漏檢率較高，提高系統(tǒng)在高速、大流量下識(shí)別的準(zhǔn)確性是人員定位系統(tǒng)面臨的一個(gè)難題；
（3）由于井下無(wú)線電傳播信道的復(fù)雜性和非線性，人員定位系統(tǒng)定位精度低，急需發(fā)展此種情況下的精確定位技術(shù)。
2.4人員定位系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展
隨著人員定位跟蹤系統(tǒng)的不斷普及，對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用的深度和廣度要求不斷提高，未來(lái)的人員定位跟蹤系統(tǒng)將主要著眼于增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)能力，提高井上、井下人員間的交互性，以及在災(zāi)害條件下事故救援及決策支持能力。主要發(fā)展方向如下：
（1）與其它礦用監(jiān)控系統(tǒng)的一體化。人員定位跟蹤系統(tǒng)作為礦用安全監(jiān)控的主要組成部分，必將與礦用安全監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)融為一體，信息統(tǒng)一進(jìn)行處理與分析。
（2）系統(tǒng)可以接受多種類(lèi)型卡。如簡(jiǎn)單的人員標(biāo)識(shí)卡，手持式人員定位器，帶有指示和開(kāi)關(guān)的多功能標(biāo)識(shí)卡，支持語(yǔ)音、圖形和傳感器的多功能標(biāo)識(shí)卡等。
結(jié)語(yǔ) 論文通過(guò)查閱近十年來(lái)國(guó)內(nèi)外礦山人員定位跟蹤系統(tǒng)研究資料，從安全的角度提出了一套較新的系統(tǒng)方案。
參考文獻(xiàn)：
【關(guān)鍵字】屏蔽門(mén)控制系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào)：TM921.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
一、地鐵屏蔽門(mén)控制系統(tǒng)、基本構(gòu)成以及運(yùn)行模式
1、地鐵控制門(mén)系統(tǒng)
地鐵屏蔽門(mén)系統(tǒng)是一個(gè)典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品,包塊機(jī)械和電氣控制部分，其沿站臺(tái)邊緣布置，將車(chē)站站臺(tái)與行車(chē)隧道區(qū)域隔離開(kāi)，降低車(chē)站空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗。同時(shí)減少了列車(chē)運(yùn)行噪音和活塞風(fēng)對(duì)車(chē)站的影響，防止人員跌落軌道產(chǎn)生意外事故，為乘客提供了舒適、安全的候車(chē)環(huán)境，提高了地鐵的服務(wù)水平。
2、地鐵屏蔽門(mén)控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成
地鐵屏蔽門(mén)控制系統(tǒng)的基本組成包括硬件組成和軟件組成。其硬件組成主要包括就地控制盤(pán)LCB、中央接口盤(pán)PSC、車(chē)站緊急控制盤(pán)PEC、配電屏、驅(qū)動(dòng)ups、控制ups、蓄電池屏、、屏蔽門(mén)狀態(tài)報(bào)警盤(pán)、屏蔽門(mén)操作控制開(kāi)關(guān)等。軟件組成主要包括電機(jī)控制、門(mén)寬參數(shù)自學(xué)習(xí)系統(tǒng)、障礙物檢測(cè)系統(tǒng)、防擠壓系統(tǒng)、開(kāi)門(mén)程序控制系統(tǒng)、關(guān)門(mén)程序控制系統(tǒng)、總線控制系統(tǒng)等。如圖：
3、屏蔽門(mén)控制系統(tǒng)運(yùn)行模式
正常運(yùn)行模式分為兩種：
(1)在列車(chē)配備自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的情況下，來(lái)自系統(tǒng)級(jí)(列車(chē)信號(hào)系統(tǒng))的控制。
(2)在列車(chē)無(wú)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的情況下，信號(hào)系統(tǒng)發(fā)出“列車(chē)占位”信號(hào)，由授權(quán)的操作人員在站臺(tái)控制面板(PSL)上控制屏蔽門(mén)的操作為站臺(tái)級(jí)控制的正常運(yùn)行模式。
3．2非正常運(yùn)行模式
(1)故障運(yùn)行模式
在以下故障情況發(fā)生時(shí)，進(jìn)入故障運(yùn)行模式：
a.滑動(dòng)門(mén)關(guān)閉時(shí)探測(cè)到障礙物。
b.列車(chē)超過(guò)允許停車(chē)精度，列車(chē)門(mén)與滑動(dòng)門(mén)錯(cuò)位。
c.個(gè)別滑動(dòng)門(mén)不能打開(kāi)。
d.控制系統(tǒng)發(fā)生故障。
(2)緊急工作模式
在以下故障情況發(fā)生時(shí)，進(jìn)入緊急工作模式：
a.列車(chē)在隧道罩發(fā)生火災(zāi)。
b.車(chē)站內(nèi)發(fā)生火災(zāi)。
c.其它以外突況。
(3)測(cè)試工作模式
當(dāng)系統(tǒng)安裝或維修時(shí)采用的工作模式。
二、地鐵屏蔽門(mén)控制系統(tǒng)功能及其作用
電氣設(shè)計(jì)中采用控制部分和監(jiān)視部分分開(kāi)，其中控制部分采用硬線連接，監(jiān)視部分采用總線連接。
1、控制功能。在任何運(yùn)行模式中，接收上級(jí)發(fā)來(lái)的各種命令，上報(bào)信息以及對(duì)各屏蔽門(mén)單元進(jìn)行自動(dòng)控制，完成相應(yīng)的動(dòng)作。
2、監(jiān)視功能。具有監(jiān)視功能的設(shè)備包括兩部分：中央接口盤(pán)(PSC)和遠(yuǎn)方報(bào)警盤(pán)(PSA)。主要完成站臺(tái)每側(cè)屏蔽門(mén)單元相關(guān)信息的集成，主要有以下功能：（1）收集系統(tǒng)測(cè)試(PST)、手動(dòng)解鎖、就地控制(LCB)、車(chē)站緊急操作裝置(PEC)、站臺(tái)控制PSL的狀態(tài)信息；（2）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線通信收集全部門(mén)控單元(DCU)信息；（3）允許對(duì)DCU參數(shù)進(jìn)行修改；（4）存儲(chǔ)屏蔽門(mén)故障診斷信息以及正常系統(tǒng)運(yùn)行記錄；（5）收集驅(qū)動(dòng)電源信息。
3、屏蔽門(mén)控制系統(tǒng)作用
從屏蔽門(mén)控制系統(tǒng)的作用的角度來(lái)講，屏蔽門(mén)系統(tǒng)的控制分就地級(jí)控制、站臺(tái)級(jí)控制、列車(chē)信號(hào)系統(tǒng)級(jí)控制、火災(zāi)模式級(jí)控制。就地級(jí)控制是每個(gè)活動(dòng)門(mén)模塊可以獨(dú)自機(jī)械，電氣操作；站臺(tái)級(jí)控制，列車(chē)信號(hào)系統(tǒng)級(jí)控制，火災(zāi)模式級(jí)控制都是通過(guò)PSC里的繼電器控制活動(dòng)門(mén)模塊的運(yùn)行，PSC是根據(jù)各級(jí)控制發(fā)出的命令對(duì)活動(dòng)門(mén)模塊進(jìn)行操作、監(jiān)視，是各級(jí)控制的集合體。優(yōu)先級(jí)是就地級(jí)，其次是火災(zāi)模式級(jí)，然后是站臺(tái)級(jí)，最后是列車(chē)信號(hào)系統(tǒng)級(jí)?；馂?zāi)模式級(jí)是在車(chē)控室操作屏蔽門(mén)系統(tǒng)，支鏈打開(kāi)屏蔽門(mén)。
現(xiàn)在有兩種PSC設(shè)計(jì)方法，一種是把電氣系統(tǒng)(主要是處理硬線命令的繼電器組)和監(jiān)控通訊系統(tǒng)組合在一個(gè)模塊里，成為一個(gè)黑盒子。黑盒子的輸出輸入接口有電源，現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)(監(jiān)視網(wǎng)絡(luò))，各級(jí)控制的命令、狀態(tài)的硬線端口，門(mén)單元的命令、狀態(tài)的硬線端口?？梢约瓤刂破帘伍T(mén)運(yùn)行，也監(jiān)控屏蔽門(mén)狀態(tài)、故障，并把相關(guān)信息存貯起來(lái)。一種是電氣系統(tǒng)和監(jiān)控通訊系統(tǒng)各自獨(dú)立，把電源，各級(jí)控制的命令、狀態(tài)的硬線端口，門(mén)單元的命令、狀態(tài)的硬線端口集合一起，把現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)(監(jiān)視網(wǎng)絡(luò))獨(dú)自成一體，與各門(mén)單元，PSC里各重要繼電器組有接口，從而全面監(jiān)控系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)和監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)收集的若干重要狀態(tài)如“開(kāi)門(mén)”狀態(tài)，若干重要故障如“系統(tǒng)故障”通過(guò)PSC的指示燈面板反映。首先這樣電氣和監(jiān)控通訊兩個(gè)系統(tǒng)不會(huì)相互影響，獨(dú)立開(kāi)來(lái)以后維修、改造方便。其次減低維修成本，一個(gè)部件損壞不必整個(gè)PSC更換。
三、制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
1、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
門(mén)機(jī)是屏蔽門(mén)系統(tǒng)的核心設(shè)備之一，門(mén)控單元(DCU)是門(mén)機(jī)的重要組成部分，向．門(mén)控單元的豐要部分是服伺驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器。從成本來(lái)考慮，伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)約占門(mén)機(jī)的l／2，約占屏蔽門(mén)系統(tǒng)每單元的1／6。目前，屏蔽門(mén)行業(yè)國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)廠商所采用的是大都是外購(gòu)?fù)ㄓ眉?，功能齊全，性能很好，相成地價(jià)格很高；有的還需要另外配置控制器，使得系統(tǒng)累贅和不可靠。相比之下，國(guó)外的屏蔽門(mén)廠商就有很大的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗麄冋莆樟怂欧?qū)動(dòng)的核心技術(shù)，擁有他們自己的電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器，他們以最少的硬件投資成本，獲得了最大化的利潤(rùn)，他們賣(mài)的是技術(shù)。岡此，如果能夠自己研制伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，節(jié)省的成本將相當(dāng)可觀。
2、監(jiān)控軟件
運(yùn)行于中央接口盤(pán)(PSC)上的MMS和遠(yuǎn)方報(bào)警盤(pán)(PSA)上的監(jiān)視軟件系統(tǒng)，它能夠?qū)崟r(shí)臨測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。編程語(yǔ)言的選擇多為VB(Visual Basic)，從軟件的功能實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)的大小來(lái)說(shuō)，VB也完全能夠勝任，不過(guò)，已經(jīng)有不少客戶為了追求更好的性能，要求采用VC(Visual C++)。
3、現(xiàn)場(chǎng)總線
DCU的狀態(tài)信息是通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)傳遞到PSC的，對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)的選擇有多種，常見(jiàn)的有RS485、CAN總線、Profibus以及LonWorks等。由于地鐵站臺(tái)的距離一般較長(zhǎng)，有的將近200米，為了通信的實(shí)時(shí)、穩(wěn)定，現(xiàn)在多采用現(xiàn)場(chǎng)總線。每個(gè)DCU單元作為一個(gè)從設(shè)備(節(jié)點(diǎn))掛在總線上，總線豐設(shè)備放在屏蔽門(mén)系統(tǒng)設(shè)備室，上設(shè)備收集到DCU的狀態(tài)信息后發(fā)到PSC，完成通信。
四、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
所有控制線路通過(guò)硬線連接，保證了控制系統(tǒng)的高可靠性，成本較低. 監(jiān)控系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際工業(yè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)總線進(jìn)行鏈接，傳輸大量信息. 采用這種方式保證了系統(tǒng)操作的高可靠性、良好的功能和設(shè)備擴(kuò)展，除門(mén)控器需要進(jìn)口外，其他控制部件和軟件都能由國(guó)內(nèi)的專(zhuān)業(yè)公司提供。
總結(jié)
地鐵屏蔽門(mén)是地鐵環(huán)控系統(tǒng)的重要部件，其活動(dòng)門(mén)數(shù)量多，運(yùn)營(yíng)中平均每2 min 就須開(kāi)關(guān)門(mén)一次，其控制系統(tǒng)必須十分安全可靠. 地鐵屏蔽門(mén)是一復(fù)雜的分布參數(shù)控制系統(tǒng)，它集建筑、機(jī)械、電子和控制等科學(xué)于一體，其信息傳遞速率、同步性、系統(tǒng)可靠性和電磁兼容性等要求十分嚴(yán)格. 本文在經(jīng)過(guò)2 年多屏蔽門(mén)樣品研制，參照國(guó)外屏蔽門(mén)工程實(shí)例，結(jié)合國(guó)內(nèi)研究的基礎(chǔ)上，較深入地研究了屏蔽門(mén)的控制原理。.
【參考文獻(xiàn)】
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[3] 趙成光 廣州地鐵屏蔽門(mén)系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)[期刊論文]-工業(yè)控制計(jì)算機(jī)2001(4)
論文摘要：依據(jù)茂名聯(lián)通基站的實(shí)際情況，結(jié)合各大運(yùn)營(yíng)商的移動(dòng)通信基站普遍存在的問(wèn)題，提出了如何確?；緝?nèi)的設(shè)備運(yùn)行安全及防盜等問(wèn)題。針對(duì)該問(wèn)題設(shè)計(jì)出一套從根本上提高動(dòng)力設(shè)備維護(hù)水平和效率，達(dá)到監(jiān)控智能化的目的的系統(tǒng)，并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行需求分析和設(shè)計(jì)。
l概述
隨著我國(guó)移動(dòng)通信事業(yè)的飛速發(fā)展，各大運(yùn)營(yíng)商的移動(dòng)通信基站的數(shù)量日益增加，身處城鄉(xiāng)結(jié)合部或偏遠(yuǎn)山區(qū)的移動(dòng)通信基站因常年無(wú)人值守成為盜竊分子的光顧目標(biāo)，基站的各種附屬設(shè)備如蓄電池、鐵塔角鋼、空調(diào)外機(jī)、銅地線(排)、饋線等設(shè)備也成了盜賊的主要偷竊目標(biāo)。目前，如何確保基站內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行安全及防盜，已成為基站維護(hù)的首要難題。
2目前基站的現(xiàn)狀
目前，茂名聯(lián)通基站環(huán)境監(jiān)控設(shè)備仍為老式的環(huán)控箱接人監(jiān)控，通過(guò)采集模擬量輸入到基站主設(shè)備上，從而完成上報(bào)，且只能上報(bào)簡(jiǎn)單的停電、開(kāi)門(mén)、高溫、積水和煙霧等告警，無(wú)法遠(yuǎn)程測(cè)量和調(diào)整參數(shù)。另外，環(huán)控箱的告警上報(bào)依賴于主設(shè)備的運(yùn)行，一旦bts斷站，其便無(wú)法工作。為緩解日益緊張的人員及維護(hù)工作的壓力，從根本上提高動(dòng)力設(shè)備維護(hù)水平和效率，達(dá)到監(jiān)控智能化的目的，建設(shè)一套高水平的基站動(dòng)力設(shè)備及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)是十分必要的。
3需求分析和設(shè)計(jì)思路
對(duì)茂名聯(lián)通新建的動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)，除了要達(dá)到基本的監(jiān)控目的以外，更重要的是實(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)控要求。它包括以下三個(gè)方面：
(1)交、直流動(dòng)力系統(tǒng)。WWw.133229.COM監(jiān)控對(duì)象包括：配電箱、開(kāi)關(guān)電源、蓄電池等。監(jiān)控范圍包括：市電輸入三相電壓、三相電流、功率因數(shù)、頻率、有功功率、電度、整流模塊單體輸出電流、總負(fù)載電流、蓄電池充電電流、市電狀態(tài)(市電有／無(wú)，缺相，欠壓／過(guò)壓)、蓄電池組總電壓、每組蓄電池充、放電電壓等。通過(guò)對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)時(shí)不間斷的監(jiān)控，了解每個(gè)基站電源輸入輸出、整流模塊設(shè)備的運(yùn)行情況，對(duì)電源設(shè)備出現(xiàn)的問(wèn)題和故障能在最短的時(shí)間內(nèi)做出反應(yīng)和處理；蓄電池是整個(gè)直流供電系統(tǒng)的后備電源，我們通過(guò)監(jiān)控，對(duì)蓄電池組總電壓以及每組電池充、放電電壓進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，對(duì)有問(wèn)題的電池及時(shí)進(jìn)行更換，真正做到有備無(wú)患。
(2)空調(diào)、環(huán)境系統(tǒng)。監(jiān)控內(nèi)容包括：機(jī)房智能空調(diào)系統(tǒng)、基站分體空調(diào)(開(kāi)關(guān)機(jī)、工作狀態(tài)指示、空調(diào)工作電流)、溫度、濕度、水浸地濕、嫻霧告警以及動(dòng)態(tài)圖像等。保證設(shè)備運(yùn)行在恒溫恒濕的環(huán)境中。
(3)門(mén)禁系統(tǒng)。監(jiān)控內(nèi)容包括：遠(yuǎn)程開(kāi)門(mén)、修改門(mén)禁內(nèi)部的各種工作和控制參數(shù)、授權(quán)、刪除用戶、用戶的準(zhǔn)進(jìn)時(shí)段管理，以及各種報(bào)警記錄、進(jìn)、出門(mén)記錄、刷卡、出門(mén)按鈕開(kāi)門(mén)事件、門(mén)禁內(nèi)部參數(shù)被修改的記錄等。
4拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
茂名聯(lián)通基站動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)采用逐級(jí)匯接的結(jié)構(gòu)，由省公司監(jiān)控中心(psc)、地市公司監(jiān)控中心(sc)、監(jiān)控單元(su)和監(jiān)控模塊(sm)構(gòu)成，采用監(jiān)控中心(sc)與監(jiān)控單元(su)直聯(lián)的方式。具體結(jié)構(gòu)如下：
省監(jiān)控中心(psc)主要對(duì)地市監(jiān)控中心(sc)進(jìn)行監(jiān)督、維護(hù)管理。監(jiān)控中心配有數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，各地市監(jiān)控中心(sc)的數(shù)據(jù)直接上傳省監(jiān)控中心。
茂名監(jiān)控中心(sc)主要對(duì)本地區(qū)的各個(gè)監(jiān)控單元(su)進(jìn)行管理，是本區(qū)域監(jiān)控系統(tǒng)的管理中心，完成全網(wǎng)的監(jiān)控信息的統(tǒng)計(jì)分析及處理，并對(duì)遠(yuǎn)端監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行遙測(cè)、遙調(diào)，對(duì)監(jiān)控對(duì)象(機(jī)房設(shè)備、環(huán)境、圖像)進(jìn)行管理，同時(shí)，還具有強(qiáng)大的門(mén)禁管理功能。所有的監(jiān)控中心均可以通過(guò)d接口與廣東聯(lián)通綜合網(wǎng)管系統(tǒng)相連。
監(jiān)控單元(su)是集數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)、傳輸為一體的智能化模塊化單元，能夠完成一個(gè)獨(dú)立的物理通信基站內(nèi)所有監(jiān)控模塊(sm)的管理工作，并將采集的數(shù)據(jù)集中通過(guò)1條2m電路上傳到監(jiān)控中心(sc)。
監(jiān)控模塊(sm)是面向具體的監(jiān)控對(duì)象，具有完成數(shù)據(jù)采集和必要控制的功能。按照監(jiān)控對(duì)象類(lèi)型的不同，可分為：防盜、積水、電源管理、空調(diào)管理等模塊。
5參考規(guī)范
(1)中國(guó)聯(lián)通集團(tuán)公司2009年3月《中國(guó)聯(lián)通移動(dòng)網(wǎng)基站動(dòng)力及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)總體技術(shù)要求》；(2)《通信電源和空調(diào)集中監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求》(xdn023—96)；(3)《通信局(站)電源系統(tǒng)總技術(shù)要求》(yd／t1051—2000)；(4)《通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(yd／t5027—2005)；(5)《通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范》(yd／t5058—2005)；(6)《通信開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》(yd／ti104—2001)；(7)《通信局(站)電源、空調(diào)及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(gf006—2000)。
6具體功能和意義
(1)實(shí)時(shí)監(jiān)控告警。無(wú)論基站距離遠(yuǎn)近，一旦設(shè)備產(chǎn)生告警都能在數(shù)秒內(nèi)將告警信息上報(bào)至監(jiān)控中心。值班人員能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)告警并做通知相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行處理。例如深夜情況下基站上報(bào)防盜告警，這時(shí)值班人員可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)攝像頭觀察站內(nèi)環(huán)境，從而判斷是否有盜賊入侵，并及時(shí)通知代維和l1o前往。
(2)數(shù)據(jù)采集分析。本監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)υO(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行24小時(shí)連續(xù)記錄，能真實(shí)可靠地反映設(shè)備的運(yùn)行情況。這些數(shù)據(jù)是設(shè)備障礙分析的得力工具。比如在蓄電池維護(hù)方而。密封式閥控電池對(duì)均浮充電壓和溫度條件要求較高。通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)就可以隨時(shí)查看電池電壓和環(huán)境溫度，省去了大量的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量工作。通過(guò)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，還可以從中判斷哪些基站的電池單體存在問(wèn)題并及時(shí)加以解決。
(3)加強(qiáng)維護(hù)管理。本監(jiān)控系統(tǒng)徹底改變了舊的電源、空調(diào)等設(shè)備的維護(hù)模式。以前的維護(hù)方式是等設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題后進(jìn)行應(yīng)急搶修，現(xiàn)在可以運(yùn)營(yíng)商可以真正掌握所有電源、空調(diào)設(shè)備24小時(shí)的運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)有的放矢的主動(dòng)維護(hù)，真正做到設(shè)備的預(yù)檢預(yù)修。這種管理從根本上改變了過(guò)去維護(hù)的被動(dòng)局面，對(duì)設(shè)備的故障告警可以實(shí)現(xiàn)派單式的閉環(huán)流程管理。
(4)降低維護(hù)成本。本監(jiān)控系統(tǒng)能大大提高維護(hù)質(zhì)量，降低運(yùn)營(yíng)成本，給公司帶來(lái)直接的經(jīng)濟(jì)效益，真正實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)通信基站的無(wú)人值守。以日常維護(hù)的基站巡檢為例，現(xiàn)在可以在監(jiān)控中心對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)巡檢，減少了無(wú)謂的維護(hù)支出?；緦?shí)行設(shè)備代維之后，還可通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)代維廠家進(jìn)行考核，從而提高維護(hù)管理質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：因特網(wǎng) 局域網(wǎng) 遠(yuǎn)程監(jiān)控
中圖分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）（03）（c）-0014-02
最近幾十年，科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，企業(yè)聯(lián)盟和虛擬企業(yè)也相繼出現(xiàn)，因此對(duì)自動(dòng)控制領(lǐng)域有了更深層次的要求，于是，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)這一新的技術(shù)誕生了。遠(yuǎn)程控制技術(shù)就是將Internet技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)控制結(jié)合起來(lái)的一種技術(shù)，通俗的說(shuō)就是將現(xiàn)場(chǎng)采集到的信息通過(guò)因特網(wǎng)傳輸?shù)目刂浦行牡囊环N復(fù)合型技術(shù)。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的出現(xiàn)也在很大程度上解決了很多大型企業(yè)的管理和安全問(wèn)題，一定程度上提高了企業(yè)的時(shí)效性。本課題是基于Internet網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，由于該系統(tǒng)具有簡(jiǎn)單易用、可實(shí)現(xiàn)無(wú)限互聯(lián)、易于再次擴(kuò)展、覆蓋范圍廣等特點(diǎn)，因此在高新開(kāi)發(fā)技術(shù)中具有巨大潛能。
1 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
本課題是一種把嵌入式智能體、遠(yuǎn)程監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)傳感器等相關(guān)技術(shù)集于一體的綜合管理系統(tǒng)，在工業(yè)裝備的控制和監(jiān)測(cè)中體現(xiàn)的尤為明顯。從組成結(jié)構(gòu)上主要包括監(jiān)控中心（上位機(jī)）、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器以及現(xiàn)場(chǎng)信息采集終端（CAN節(jié)點(diǎn)）。其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
監(jiān)控中心（上位機(jī)）是由VC++結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)編寫(xiě)，主要功能是監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，將現(xiàn)場(chǎng)采集到的數(shù)據(jù)信息通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，并進(jìn)一步根據(jù)需要對(duì)向終端發(fā)送控制指令。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器主要的作用是完成以太網(wǎng)和CAN總線之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換工作。數(shù)據(jù)采集終端，即CAN節(jié)點(diǎn)的作用是采集現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，并負(fù)責(zé)將采集到的信息發(fā)送到因特網(wǎng)進(jìn)而發(fā)送到上位機(jī)，同時(shí)響應(yīng)應(yīng)來(lái)自上位機(jī)的控制指令，并完成相應(yīng)的動(dòng)作。
本系統(tǒng)的硬件組成上，主要包括：局域網(wǎng)設(shè)備、基于CAN/TCP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、監(jiān)控終端以及CAN節(jié)點(diǎn)。從軟件的角度本系統(tǒng)主要分為：上位機(jī)控制程序、設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序、數(shù)據(jù)采集程序、網(wǎng)絡(luò)通信程序、數(shù)據(jù)庫(kù)程序。
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
嵌入式系統(tǒng)的硬件主要包括處理器、存儲(chǔ)器和設(shè)備三部分，它具有復(fù)雜性和多樣性等特點(diǎn)。由于嵌入式開(kāi)發(fā)的對(duì)象是具體的應(yīng)用，并且各個(gè)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的硬件環(huán)境也具有針對(duì)性的特點(diǎn)，所以開(kāi)發(fā)嵌入式必須根據(jù)具體的應(yīng)用環(huán)境配置、設(shè)計(jì)和調(diào)試[1]。
核心板主要包括微處理器S3C2410A、隨機(jī)存儲(chǔ)器（SDRAM）和FLASH。其中，SDRAM即為操作系統(tǒng)和運(yùn)行程序的空間，F(xiàn)LASH用來(lái)保存移植的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的代碼。板包括系統(tǒng)電源、CAN模塊、以太網(wǎng)模塊、JTAG模塊和串口。電源模塊用于輸入5 V電壓，提供3.3 V和1.8 V輸出的直流供電。CAN模塊用來(lái)收集和發(fā)送CAN總線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，以太網(wǎng)模塊用來(lái)連接互聯(lián)網(wǎng)和硬件系統(tǒng)，JTAG和串口用來(lái)開(kāi)發(fā)、調(diào)試和后期維護(hù)嵌入式服務(wù)器電路板，這些模塊都是為了滿足后續(xù)軟件實(shí)現(xiàn)交叉編譯方式而加入的。嵌入式服務(wù)器的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
本課題在設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)的過(guò)程中，涉及到很多步驟，綜合起來(lái)主要有五大階段，分別為。
（1）需求分析階段。在該階段中，可以比較準(zhǔn)確、及時(shí)地了解并分析用戶的某些需求，因此它是遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)設(shè)計(jì)過(guò)程中最基礎(chǔ)的階段，同時(shí)也是必不可少的。
（2）總體設(shè)計(jì)階段。通過(guò)對(duì)前一階段獲取的用戶需求加以綜合、歸納與整理，形成一個(gè)與具體系統(tǒng)相獨(dú)立的總概念模型，它是整個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵階段。
（3）各個(gè)部分具體實(shí)現(xiàn)階段。在該階段中，借助具體的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言、工具及運(yùn)行環(huán)境，并依據(jù)總體設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，同時(shí)建立各部分對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能，并對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行多次運(yùn)行和調(diào)試，直到無(wú)誤為止。
（4）系統(tǒng)集成階段。這部分的主要工作是是對(duì)各部分實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行系統(tǒng)集成和整體測(cè)試，并根據(jù)測(cè)試所得結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的修改和完善，修改完畢之后再次試運(yùn)行。
（5）系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)階段。再次試運(yùn)行成功以后，即可進(jìn)行正式運(yùn)行操作，整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，很可能會(huì)出現(xiàn)一系列錯(cuò)誤或非錯(cuò)誤但不完善的問(wèn)題，必須針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行修改和調(diào)整將其全部解決。如圖3所示。
在連接創(chuàng)建的過(guò)程中，必須與嵌入式服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，只有這樣，這兩者之間才有可能正常通信，如果兩者未建立連接關(guān)系，則通信失敗。正確連接之后，下一步的工作是獲取現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息，這樣正確設(shè)計(jì)接收模塊就顯得尤為重要，使用Socket來(lái)接收數(shù)據(jù)需要下面三個(gè)步驟：（1）監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)，同意網(wǎng)絡(luò)連接申請(qǐng)（即連接）。（2）獲取用于接收數(shù)據(jù)的Socket實(shí)例以接收遠(yuǎn)程主機(jī)發(fā)送來(lái)的控制碼等數(shù)據(jù)信息。（3）根據(jù)遠(yuǎn)程主機(jī)發(fā)送來(lái)的控制碼，斷開(kāi)網(wǎng)絡(luò)連接，并將資源進(jìn)行清除。接收數(shù)據(jù)流程圖如圖4所示。
4 結(jié)語(yǔ)
在課題中，把CAN總線和嵌入式因特網(wǎng)技術(shù)結(jié)合之后應(yīng)用到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，從而使得測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的全分散、全數(shù)字化得以實(shí)現(xiàn)，此外，它還解決了因特網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)底層設(shè)備的無(wú)縫連接問(wèn)題。在此過(guò)程中，遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)通過(guò)嵌入式服務(wù)器對(duì)CAN總線上的智能設(shè)備進(jìn)行訪問(wèn)，記錄其在各個(gè)時(shí)刻的控制運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)，并把所獲得的數(shù)據(jù)錄入到數(shù)據(jù)庫(kù)中以便于后續(xù)訪問(wèn)和獲取。此外，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)還支持智能CAN節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)配置與重構(gòu)。
參考文獻(xiàn)
[1]任明偉.基于ARM的嵌入式視頻采集與遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].河北大學(xué)碩士論文，2011.