嵌入式系统嵌入式系统/ARM技术中的基于技术中的基于ARM的的CAN总线电缆沟道监测总线电缆沟道监测
系统的设计系统的设计
1 引言 城市高低压输电电缆人地率已成为城市管理水平的标志之一。城市输配电电缆近年正逐渐从架空线
改为电力电缆,电缆沟道作为电缆线路的通道,其建设速度逐年加快,建设里程逐年递增,以后更会大规模展
开。 研制一套电缆沟道检测系统,采用现代化的设备和手段对电缆沟道环境和电缆运行状态进行实时传
输,全程监测,状态显示,临界报警,预测提示,事件分析统计等,通过此设备使电缆沟道的管理由人工周期
巡检,事后补救式转变为全程实时监测、人工周期维护和事件应急反应处理相结合的管理模式。将事故隐患消
除在萌芽状态,防患于未然,降低事故发生率和人员成本,提高供电质量,增加经济效益。这里基于LPC2292
控制器和C
1 引言
城市高低压输电电缆人地率已成为城市管理水平的标志之一。城市输配电电缆近年正逐渐从架空线改为电力电缆,电缆沟
道作为电缆线路的通道,其建设速度逐年加快,建设里程逐年递增,以后更会大规模展开。
研制一套电缆沟道检测系统,采用现代化的设备和手段对电缆沟道环境和电缆运行状态进行实时传输,全程监测,状态显
示,临界报警,预测提示,事件分析统计等,通过此设备使电缆沟道的管理由人工周期巡检,事后补救式转变为全程实时监
测、人工周期维护和事件应急反应处理相结合的管理模式。将事故隐患消除在萌芽状态,防患于未然,降低事故发生率和人员
成本,提高供电质量,增加经济效益。这里基于LPC2292控制器和CAN现场总线技术,考虑经济、实用因素,提出并设计了
一种结构简单、性价比高、扩充灵活、通用性强的分布式电缆沟道监测系统。
2 系统总体设计方案
设计的是一种分层(级)式分布多CPU结构形式的电力电缆沟道监测系统。该监测系统按照结构功能可分为3个层次,分别
为:下位机信号采集层;上位机数据处理层:网络通讯服务层。系统结构框图如图1所示。
(1)下位机信号采集层控该层制器件是LPC2292,其内嵌有ARM7微处理器。并在此器件上移植μC/OS-II操作系统。该层
主要职责:当有小偷进入沟道,下位机产生预警信号给上位机,即防盗功能;以及具备防潮,防爆,防毒等功能,所以该层还
具有采集监测信息的传感设备,包括:温度传感器,防盗传感器,水位传感器等。
(2)上位机数据处理层 上位机是CAN总线与IP网之间的连接设备,该层的控制器件也是LPC2292。不过在这层不接传感
器,而是网络连接模块、液晶接口、键盘、以及CAN通信模块。除了与下位机之间进行CAN通信有关功能外,还将从下位机
得到的电力沟道信息显示在LCD上,可通过键盘设置系统参数。还需将CAN总线上所有监测点传来的检测信号按照时间先后
顺序组织成IP包,在IP链路畅通时发送给中心的通讯服务器。
(3)网络服务器层 主要由网络通信服务器和数据服务器组成。将电缆沟道信息、传感器信息、位置信息和报警信号等进行
整理、存储、并按照业务逻辑和要求的格式与地理信息系统(GIS)的数据复合,然后以WEB的方式发布给授权管理系统的人员
和供电局各级领导,完成系统的管理和维护等,包括数据库服务器,GIS系统,应用服务器,管理机等。
3 系统硬件设计
下位机系统设备硬件组成如图2所示:控制器件LPC2292,CAN通信模块,JTAG,Flash,SRAM存储器,电源模块,电
流转电压模块,传感器及接口电路,上位机系统设备硬件组成与下位机类似。