監(jiān)控單元基本原理

1、SHENZHEN GRENTECH CO.,LTDGrentech Confidential Security Level: A Security Level: A B B C C 監(jiān)控單元基本原理SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 此課程的目的是讓大家了解直放站監(jiān)控單元工作的基本原理，熟悉監(jiān)控單元各種數據的處理流程。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 監(jiān)控單元基本原理 1監(jiān)控數據處理流程2目 錄 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Con

2、fidential 監(jiān)控顧名思義，就是監(jiān)測和控制，公司直放站設備上的監(jiān)控同樣是對整臺直放站工作狀態(tài)進行實時檢測和控制，通過MODEM發(fā)送信息到網管中心，網管中心對數據進行分析、處理，實時的對直放站進行遙測遙控。SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 1 監(jiān)控單元基本原理 監(jiān)控系統(tǒng)采用以下工作方式：網管中心與主機直接通信，達到監(jiān)測與控制的目的，主機與后端通過485或者FSK通信，達到后端信息上報和監(jiān)控中心監(jiān)測的目的，網管中心與主機之間使用有線或無線MODEM經過GSM網和PSTN網通信。其系統(tǒng)框圖如下（圖1）：SHENZHEN GRENTE

3、CH CO.,LTD.Grentech Confidential 圖1：監(jiān)控系統(tǒng)原理圖 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 監(jiān)控單元通過232芯片接受網管發(fā)送的數據，經過CPU主芯片處理，發(fā)送數字信號到0809芯片，經過0809芯片模數轉換，轉換為數字信號通過監(jiān)控單元I/O口發(fā)送到模塊，模塊接收該信號，相應產生各種告警信息，然后通過前面的鏈路回饋信息到網管中心。標準化的模塊通信是通過485芯片與監(jiān)控單元實現通信，監(jiān)控解析485芯片的脈沖信號，通過無線通信發(fā)送到網管中心，實現遠程監(jiān)控。其原理圖如下（圖2）： SHENZHEN GRENT

4、ECH CO.,LTD.Grentech Confidential PC機PDARS232CPU：89V5116C552RS23216L2551RS485RS485后端標準化模塊串并轉換串并轉換MODEM網管中心中移調試軟件模檢數控數檢老模塊圖2：監(jiān)控單元原理圖 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 監(jiān)控板上主要芯片的功能：P89V51芯片 P89V51芯片是由PHILIP公司生產的80C51帶64K閃存，1024字節(jié)數據存儲器的微型控制器，擁有低電磁干擾。5V工作電壓，具有ISP在系統(tǒng)編程,該芯片含有4個8位I/O接口分別是P0P3,

5、低功耗模式并且擁有掉電檢測。微型控制器通過寫入的程序完成對從設備采集來的數據進行處理控制。SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential AD0809芯片 AD0809芯片是一種逐次逼近式具有8通道多路轉換開關的8位模數轉換器，擴展A/D轉換芯片主要解決控制系統(tǒng)的模擬量輸入通道模擬信號（模擬電壓）轉換為數字量，微型處理器控制器可用輸入指令讀取轉換過來的數據后進行分析處理。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential MAX3238芯片 MAX3238芯片是一個MAXIM公司生產的RS232收發(fā)器

6、，MAX3238還需要連接4個0.1uF的電容配合，才能完成電平轉換功能. 實現電平轉換及串口通信功能。 MAX3238芯片供電電壓為35.5V，具有獨特的15KV人體靜電保護措施，兼容5V邏輯輸入，內含3路接收、5路發(fā)送串行通信接口，最大數據傳輸速率可達250 kbps。該芯片的最大特點是，在串行口無數據輸入的情況下，可以靈活的進行電源管理，即當FORCEON(13腳)為低電平、/FORCEOFF(14腳)為高電平時，Auto-Powerdown Plus功能有效。在正常運行模式下，約30秒事件內若芯片在接收和發(fā)送引腳沒有檢測到有效信號，將自動進入Powerdown模式。SHENZHEN G

7、RENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential MAX485芯片 MAXIM公司的半雙工（收發(fā)時分）485總線收發(fā)器MAX485, MAX485是一種差分平衡型低功率收發(fā)器芯片。芯片中包含有1個驅動器和1個接收器，采用單+5V電源供電，專用于TTL協議（即通用于各種CPU的通信協議）與485協議間的轉換，RS485最大的優(yōu)點在于它的多點總線互連功能，可以連接1臺主機和多臺終端同時通信。SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential CPLD芯片 CPLD的邏輯門有幾百到1萬個,用可編程邏輯器件邏輯功能時，只要將邏輯表達

8、式按規(guī)定的語法進行描述，經過仿真、編譯等過程，最后下載到可編程邏輯器件中，就可以完成所設計的邏輯功能。對CPLD的編程可多次進行，如Xilinx公司的XC9500系列就可以多次編程達10,000次以上。邏輯電路的設計越復雜，可編程邏輯器件就越能顯示出其優(yōu)越性。不僅如此，有許多邏輯功能用可編程邏輯器件可以很容易地實現，而要用普通的功能特定的集成電路就很難實現。CPLD的待機功耗低,可編程平臺器件通過編程實現處理和計算能力、存儲器、邏輯單元和外圍設備的完全集成。SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 62256/X5024 62256是32K

9、字節(jié)的8位數據寬度的數據存儲器，作為P89V51的存儲器，同時又是CPLD的外部存儲器，CPLD通過總線和數據存儲器62256相連，實現存儲器共享, X25045是帶有串行E2PROM的CPU監(jiān)控器。X5045有較大的存儲空間，重要信息存入EEPROM X5045中，最多可存儲512個字節(jié),并自帶有外部看門狗、上電復位控制、電源電壓監(jiān)控。SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 2 監(jiān)控數據處理流程 數據處理流程，主要處理各個數據的走向。包括檢測，控制，網管協議處理，告警處理，前后端通訊和新增功能數據流。2.1檢測功能流程 檢測功能處理流程

10、主要是通過遍歷的方式，實現對每個參數檢測功能。每個參數的檢測方法均以參數的結構體所帶方法實現。見圖3。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 2.2控制功能流程 控制功能流程主要是通過在每次執(zhí)行時間的讀取其隊列數據，隊列中存放為結構體指針，然后根據其結構體內的控制方法操作完成其結構體數據的控制功能，并且完成相關對控制隊列的操作。見圖3。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 圖3SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 2.3

11、遙測功能流程 通過得到的參數索引，然后在相關的參數鏈表中，索引其參數數據。獲得其結構體指針，并通過該結構體完成數據的相關組包工作。其檢測時間依靠定時器提供時間完成。此方法可以有效地確定其檢測時間，并為告警功能提供較準確的時間依據。2.4遙控功能流程 遙控功能的流程主要是通過協議解析獲得所控參數索引值，通過索引值對參數鏈表的檢索獲得其對應的結構體指針，在通過協議獲得的參數完成參數數值的改變。并把對應的結構體SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 指針打入控制隊列?？刂乒δ苣K能完成參數外部控制功能。2.5告警功能流程 依靠其定時器提供的時間

12、判斷與依據。判斷各個參數內的異常時間來判斷是否產生告警。當數據發(fā)生狀態(tài)翻轉的情況，判斷數據是否符合告警條件，如果適合發(fā)送告警條件，則對需要告警數據的結構體指針打入告警隊列。通過協議處理函數接口交由協議處理，再由通信機制流程完成告警的發(fā)送功能，見圖4。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 圖4 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 2.6網管通信協議流程 從機監(jiān)控板系統(tǒng)現在沒有網管功能（現場調試從機支持電腦和PDA形式維護終端方式），是通過與主機通信，再通過主機的網管功能反應出來。見圖5. SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 圖5SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 2.7新增功能流程 在代碼需要新增功能時既可以通過完成在功能代碼源中按照接口定義標準增加功能即可。2.8新增參數流程 由于設備或者機型需要新增功能及新增參數時，需要在程序的實例化的過程中完成參數的設置。2.9前后端通信流程 前后端通信完成從機與主機之間的485通訊方式功能。見圖6。SHENZHE