监控单元基本原理PPT课件.ppt

监控单元基本原理 此课程的目的是让大家了解直放站监控单元工作的基本原理 熟悉监控单元各种数据的处理流程 Page2 目录 Page3 监控顾名思义 就是监测和控制 公司直放站设备上的监控同样是对整台直放站工作状态进行实时检测和控制 通过MODEM发送信息到网管中心 网管中心对数据进行分析 处理 实时的对直放站进行遥测遥控 Page4 1监控单元基本原理监控系统采用以下工作方式 网管中心与主机直接通信 达到监测与控制的目的 主机与后端通过485或者FSK通信 达到后端信息上报和监控中心监测的目的 网管中心与主机之间使用有线或无线MODEM经过GSM网和PSTN网通信 其系统框图如下 图1 Page5 图1 监控系统原理图 Page6 监控单元通过232芯片接受网管发送的数据 经过CPU主芯片处理 发送数字信号到0809芯片 经过0809芯片模数转换 转换为数字信号通过监控单元I O口发送到模块 模块接收该信号 相应产生各种告警信息 然后通过前面的链路回馈信息到网管中心 标准化的模块通信是通过485芯片与监控单元实现通信 监控解析485芯片的脉冲信号 通过无线通信发送到网管中心 实现远程监控 其原理图如下 图2 Page7 图2 监控单元原理图 Page8 监控板上主要芯片的功能 P89V51芯片P89V51芯片是由PHILIP公司生产的80C51带64K闪存 1024字节数据存储器的微型控制器 拥有低电磁干扰 5V工作电压 具有ISP在系统编程 该芯片含有4个8位I O接口分别是P0 P3 低功耗模式并且拥有掉电检测 微型控制器通过写入的程序完成对从设备采集来的数据进行处理控制 Page9 AD0809芯片AD0809芯片是一种逐次逼近式具有8通道多路转换开关的8位模数转换器 扩展A D转换芯片主要解决控制系统的模拟量输入通道模拟信号 模拟电压 转换为数字量 微型处理器控制器可用输入指令读取转换过来的数据后进行分析处理 Page10 MAX3238芯片MAX3238芯片是一个MAXIM公司生产的RS232收发器 MAX3238还需要连接4个0 1uF的电容配合 才能完成电平转换功能 实现电平转换及串口通信功能 MAX3238芯片供电电压为3 5 5V 具有独特的 15KV人体静电保护措施 兼容5V逻辑输入 内含3路接收 5路发送串行通信接口 最大数据传输速率可达250kbps 该芯片的最大特点是 在串行口无数据输入的情况下 可以灵活的进行电源管理 即当FORCEON 13脚 为低电平 FORCEOFF 14脚 为高电平时 Auto PowerdownPlus功能有效 在正常运行模式下 约30秒事件内若芯片在接收和发送引脚没有检测到有效信号 将自动进入Powerdown模式 Page11 MAX485芯片MAXIM公司的半双工 收发时分 485总线收发器MAX485 MAX485是一种差分平衡型低功率收发器芯片 芯片中包含有1个驱动器和1个接收器 采用单 5V电源供电 专用于TTL协议 即通用于各种CPU的通信协议 与485协议间的转换 RS485最大的优点在于它的多点总线互连功能 可以连接1台主机和多台终端同时通信 Page12 CPLD芯片CPLD的逻辑门有几百到1万个 用可编程逻辑器件逻辑功能时 只要将逻辑表达式按规定的语法进行描述 经过仿真 编译等过程 最后下载到可编程逻辑器件中 就可以完成所设计的逻辑功能 对CPLD的编程可多次进行 如Xilinx公司的XC9500系列就可以多次编程达10 000次以上 逻辑电路的设计越复杂 可编程逻辑器件就越能显示出其优越性 不仅如此 有许多逻辑功能用可编程逻辑器件可以很容易地实现 而要用普通的功能特定的集成电路就很难实现 CPLD的待机功耗低 可编程平台器件通过编程实现处理和计算能力 存储器 逻辑单元和外围设备的完全集成 Page13 62256 X502462256是32K字节的8位数据宽度的数据存储器 作为P89V51的存储器 同时又是CPLD的外部存储器 CPLD通过总线和数据存储器62256相连 实现存储器共享 X25045是带有串行E2PROM的CPU监控器 X5045有较大的存储空间 重要信息存入EEPROMX5045中 最多可存储512个字节 并自带有外部看门狗 上电复位控制 电源电压监控 Page14 2监控数据处理流程数据处理流程 主要处理各个数据的走向 包括检测 控制 网管协议处理 告警处理 前后端通讯和新增功能数据流 2 1检测功能流程检测功能处理流程主要是通过遍历的方式 实现对每个参数检测功能 每个参数的检测方法均以参数的结构体所带方法实现 见图3 Page15 2 2控制功能流程控制功能流程主要是通过在每次执行时间的读取其队列数据 队列中存放为结构体指针 然后根据其结构体内的控制方法操作完成其结构体数据的控制功能 并且完成相关对控制队列的操作 见图3 Page16 图3 Page17 2 3遥测功能流程通过得到的参数索引 然后在相关的参数链表中 索引其参数数据 获得其结构体指针 并通过该结构体完成数据的相关组包工作 其检测时间依靠定时器提供时间完成 此方法可以有效地确定其检测时间 并为告警功能提供较准确的时间依据 2 4遥控功能流程遥控功能的流程主要是通过协议解析获得所控参数索引值 通过索引值对参数链表的检索获得其对应的结构体指针 在通过协议获得的参数完成参数数值的改变 并把对应的结构体 Page18 指针打入控制队列 控制功能模块能完成参数外部控制功能 2 5告警功能流程依靠其定时器提供的时间判断与依据 判断各个参数内的异常时间来判断是否产生告警 当数据发生状态翻转的情况 判断数据是否符合告警条件 如果适合发送告警条件 则对需要告警数据的结构体指针打入告警队列 通过协议处理函数接口交由协议处理 再由通信机制流程完成告警的发送功能 见图4 Page19 图4 Page20 2 6网管通信协议流程从机监控板系统现在没有网管功能 现场调试从机支持电脑和PDA形式维护终端方式 是通过与主机通信 再通过主机的网管功能反应出来 见图5 Page21 图5 Page22 2 7新增功能流程在代码需要新增功能时既可以通过完成在功能代码源中按照接口定义标准增加功能即可 2 8新增参数流程由于设备或者机型需要新增功能及新增参数时 需要在程序的实例化的过程中完成参数的设置 2 9前后端通信流程前后端通信完成从机与主机之间的485通讯方