基于DSP的光纤监控系统：保障EAST电源安全与稳定

在安防与监控领域，本文主要探讨了一种基于DSP（数字信号处理器）的光纤监控网络系统方案，应用于高压大功率脉冲电源——国家大科学工程超导托克马克聚变实验装置（EAST）的中性束注入加速极电源系统。该电源系统面临高压和强电磁干扰的严峻环境，因此，实时监控电源模块状态显得尤为重要。 系统的核心技术在于采用PulseStepModulation技术，由80个1100V/100A的电源模块串联，提供80kV/80A的额定输出，最大脉宽可达1000s。为了确保系统的安全和稳定性，监控网络采用了计算机（通过RS232接口）与DSP的RS232接口，通过光纤转换器构建了一个光纤环网。这种设计的优势在于其结构简单，易于扩展，并且具有较高的性价比。 光纤网络结构分为硬件和软件两部分。硬件方面，采用RS485总线的单主多从模式，其中主站为PC机，从站选用DSP，如TI公司的TMS320LF2407A，通信媒介是多模光纤，具备双环自愈功能，能够保证在单一节点故障时网络的连续运行。光纤转换器选用武汉迈威公司的MWF5100P，负责将RS232信号转化为光信号传输。 软件设计上，主站使用Windows系统下的MSCOMM控件，提供了用户友好的界面，允许灵活设置参数。从站则采用TI公司为TMS320C2XX系列开发的集成开发环境CC（C语言），实现了高效的数据处理和通讯功能。网络拓扑结构清晰直观，如图1所示，便于维护和管理。 这篇文章详细介绍了如何利用数字信号处理器和光纤技术构建一个高效、稳定的安防与监控网络系统，以确保EAST装置的电源系统在复杂环境下能够持续、准确地监控和控制。这一解决方案对于类似高压设备的监控具有很高的实用价值。