监控系统设计的通信电源论文范文
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监控系统的硬件是系统运行的保障。在本设计中，底层数据采集层采用了各种温度、湿度及电压电流传感器来采集数据，为了将所采集的数据及时地传送至现场数据汇总节点，采用了基于ZigBee技术的无线传感网技术。传统监控系统的底层数据传输大多采用类似于CAN的总线结构，这种方式可靠性强且速度快，但是不太适用于经常有所变化的场合。而无线传感网可以很好地解决这一问题。图2所示是每一个监控节点的结构，主要由传感器单元、处理器单元、无线通信单元来组成，每个电源模块的数据采集后，首先在这里进行简单的处理，然后传至汇节点。在每一个数据采集现场，都会设置一个数据处理中心，这个数据处理中心由嵌入式系统来担任。本设计选择了Atmel公司的AT91SAM9G45处理器，该处理器频率可达400MHz，结合了通常需要用到的用户界面功能与高速数据传输接口，包括一个7寸LCD显示屏和一个触摸屏、摄像头接口、音频、10/100M以太网以及高速USB以及SDIO，拥有极高的性能以及网络带宽，足以满足系统的应用。操作系统选用嵌入式Linux。该处理器接受来自于底层数据采集模块的数据，对数据进行相应的处理并上传至控制中心，而同时接受来自于控制中心的命令，对现场电源模块的运行进行控制。系统通过CGI(commongatewayinterface)接口完成WEB客户端与WEB服务器的连接，从而使操作人员可以从任何一个浏览器上实现系统数据的查询与控制命令的下达。CGI接口原理图如图3所示，Web服务器把接收到的有关信息放入环境变量，然后再去启动所指定的CGI脚本以完成特定的工作，CGI脚本从环境变量中获取相关信息来运行，最后以HTML格式输出相应的执行结果返回给浏览器端。由于用户能传递不同的参数给CGI脚本，所以CGI技术使浏览器和服务器之间具有良好的交互性[2]。
夜上海论坛2监控系统软件系统设计
夜上海论坛监控系统的软件部分采用模块化开发方式。整个系统共分为初始化、数据采集管理、控制与维护、人机界面、通信、系统维护等六个模块。在这六个模块中，数据采集管理模块及控制维护模块是整个监控系统的核心模块。数据采集模块可以分为模拟量采集与处理模块、数字量采集与处理模块、报警处理模块三个部分，分别负责系统模拟量和数字量的采集、汇总、处理、存储、转发等工作，同时在分析数据的基础上对系统的运行状态进行分析和判断，如果系统运行状态存在发生故障的可能性，就相应发出报警信号。系统的控制和维护模块的主要功能是接收来自于数据采集模块的数据及初判结果，并根据结果进行电源运行状态的管理，其中包括对系统的自检、故障自诊断、程序复位、系统安全等方面的功能。除此之处，还要完成对其他模块的调度。
3总结
本文所设计的通信电源监控系统分为三层。第一层为数据采集层，采用以ZigBee技术为核心的无线传感网来作为数据采集和短距离传输的媒介，具有灵活性强且传输速度快的特点。但是由于无线传感节点的工作稳定性不高，因此，在设计时应该加大数据的冗余度，以保证数据的可靠性。在数据采集层设置现场数据融合中心，由基于AT91SAM9G45处理器的嵌入式系统担负，负责接受来自于无线传感网数据的收集、融合、初步处理、上传，以及接受来自于上层的指令，完成远程控制功能；第二层为数据传输层，本设计利用了3G网络来构建远程通信网，具有工作范围广、传输速率高及可靠性好的优点，如果通信基站是建在了没有3G信号的地方，则可以利用当地的公共通信网，如2G或者Internet网络来构建通信层；第二层为远程控制中心，在远程控制中心设置大型服务器，其上运行应用程序，完成数据的汇总、处理、分析、显示等功能，同时根据相应结果进行故障判断及发出报警信号。为了加强远程控制功能，系统还利用CGI接口与WEB服务器相连，以实现只要是有浏览器的地方，就可以进行远程监控的功能。
作者：毛卫平单位：重庆电子工程职业学院
