基于现场总线构架的智能化小区监控系统
现场总线采用智能现场设备,突破了分布式控制系统的缺陷.现场总线控制系统的信号传输实现了全数字化,系统结构为全分散式,通信网络为开放式互连网络,技术和标准实现了全开放.现场总线控制体系引入智能社区管理系统,实现了智能社区的升级换代,提高了智能化整体水平.该文课题是上海市交通部重点实验室建设的子项目.课题来源于实验室建设,研究成果可应用于智能化小区的建设.该文运用计算机技术、通信技术和自动控制技术,以单片机、DeviceNet总线与上位工控机为核心,设计并构筑了智能化小区系统.设计的智能化小区系统结构形式具有以下特点:(1)系统包括1个安装在智能社区管理中心的中央监控计算机,它主要负责对整个智能社区智能节点的组网、报警信息的实时显示、报警历史信息的查询、三表数据的计量与统计以及社区住户信息的管理等任务.实际上,中央监控计算机本身也是1个DeviceNet网络智能节点,这里我们通过插于上位监控计算机上PCI插槽上的由SST公司提供的板卡5136-DNP-PCI主站接口卡与DeviceNet网络连接在一起.(2)对每一幢居民楼作为1个通信节点,主要负责采集整幢居民楼中每一住户室内的报警信号数据以及水、电、气三表的使用情况,并将这些数据通过DeviceNet网络上传至中央监控计算机.(3)每一住户室内装有一个用户级监测器,负责整个住户室内的安全状态信息的监测和传送,包括门禁控制、火灾报警、煤气报警、盗窃报警、紧急求助以及三表抄送.根据该用户监测器设计了一个对ATMEL89c51系列芯片加以功能扩展的单片机控制系统.在该课题中,我们将模拟量与开关量信号的传感器通过DeviceNet总线模块(包括数字量输入、数字量输出、模拟量输入、模拟量输出模块以及适配控制器模块),与安装在上位工控机PCI插槽中的主站通信适配卡进行连接,实现了传感器,总线模块以及上位机的通信,并且运用VB语言所编的上位监控软件实现了对底层输入量的监控,此结果可应用于智能化小区中.为方便智能化小区结构的进一步扩展以及考虑到系统廉价性,我们对系统的扩展方案进行了探索,并且需要进一步完善.一方面我们将传感器通过单片机系统,再由单片机系统与DeviceNet总线连接;为了充分发挥DeviceNet的总线优势,另一方面,我们对DeviceNet的从设备进行了探索和尝试开发,此部分有待进一步完善.为拓展智能化小区系统的实用功能,将三表计量纳入到此监控系统中,逐步完善智能化小区的功能,达到更好的实用效果.系统不仅通过SST软件包实现了DeviceNet网络的设置、通讯和监控,还用VB实现了节点的自动配置,实现了系统的自我管理,无论是IO点的变化还是总线节点、模块的变化,只要保持系统配置数据库中的数据与物理连接相一致,系统的软、硬件无需人为改动.DeviceNet是基于CAN总线的一种现场总线协议,其物理层与CAN相同,因此在设计从适配设备时,采用与CAN从设备所用相同的主芯片.DeviceNet是中国现场总线的标准,具有通用性,而且具有价格低廉,可靠性高等特点.因此我们选择DeviceNet为网络构架总线.
现场总线;DeviceNet;智能化小区;监控画面;ATMEL89c51单片机;VisualBasic
上海海事大学
硕士
检测技术及自动化装置
郑华耀
2004
中文
TU858
68
2005-05-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）