專利名稱：模塊化多功能監(jiān)控主機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于電力隧道環(huán)境多狀態(tài)實(shí) 時(shí)監(jiān)控的模塊化多功能監(jiān)控主機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著城市的加速發(fā)展，電力隧道的迅速增長，電力負(fù)荷的急劇增加，電網(wǎng)電力隧道 和工作井的運(yùn)行維護(hù)工作面臨著巨大壓力如何保證隧道內(nèi)電纜不因過載、過熱等情況突 發(fā)大的運(yùn)行安全事故；隧道內(nèi)積水、有毒氣體等不影響到供電系統(tǒng)的安全等新的要求，僅靠 大量增加運(yùn)行人員數(shù)量來應(yīng)對(duì)已經(jīng)不現(xiàn)實(shí)，采用現(xiàn)代化的技術(shù)手段來提高電力隧道、管井、 開閉站運(yùn)行維護(hù)水平是當(dāng)務(wù)之急。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，有 效保障供電安全，全面了解電力隧道標(biāo)準(zhǔn)段內(nèi)主干電纜的運(yùn)行狀態(tài)等優(yōu)點(diǎn)的模塊化多功能 監(jiān)控主機(jī)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種模塊化多功能監(jiān)控主機(jī)，它包括BOARD底板，BOARD底板與MSB數(shù)據(jù)采集及通 信模塊、PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊和COMB串口通信模塊雙向通信；其中，PffUB電源 轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊完成電源的轉(zhuǎn)換和鈴流信號(hào)的產(chǎn)生；MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊完成下 行數(shù)據(jù)的發(fā)送，上行數(shù)據(jù)的檢測(cè)接收以及和COMB串口通信模塊的通信；COMB串口通信模塊 完成MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊與上層Realtime實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)之間的通信，通過COMB串口 通信模塊轉(zhuǎn)化成網(wǎng)口與監(jiān)控平臺(tái)連接；BOARD底板完成與PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊、 COMB串口通信模塊以及MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊之間的數(shù)據(jù)交互和電源供電。本發(fā)明模塊 化多功能監(jiān)控主機(jī)主要由4個(gè)模塊化功能塊組成，分別是PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊， COMB串口通信模塊，MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊和BOARD底板。一臺(tái)完整的監(jiān)控主機(jī)最大容 量是8個(gè)MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊，2個(gè)COMB串口通信模塊，2個(gè)PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn) 生模塊，1個(gè)BOARD底板。本實(shí)用新型模塊化多功能監(jiān)控主機(jī)主要由4個(gè)模塊化功能塊組成，分別是PWUB電 源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊，COMB串口通信模塊，MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊和BOARD底板。一 臺(tái)完整的監(jiān)控主機(jī)最大容量是8個(gè)MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊，2個(gè)COMB串口通信模塊，2個(gè) PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊，1個(gè)BOARD底板。PffUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊，主要完成電源的轉(zhuǎn)換和鈴流信號(hào)的產(chǎn)生。PWUB 的電源輸入為+48V，為了避免輸入電源極性的正負(fù)區(qū)分，在入口處加入了整流電路，然后 分開2路各加保險(xiǎn)給各自電路供電；一路加2A保險(xiǎn)，經(jīng)過濾波，然后經(jīng)過電源轉(zhuǎn)換模塊 LDC20-48S5轉(zhuǎn)換出+5V，通過DIN64端子將5V電壓提供給MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊 ’另一 部加5A保險(xiǎn)，經(jīng)過濾波分別提供給MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊和COMB串口通信模塊以及鈴
5流功放電路。鈴流產(chǎn)生電路由PIC單片機(jī)通過串行口控制鈴流發(fā)生器產(chǎn)生需要頻率的鈴流 信號(hào)，經(jīng)過放大預(yù)處理，然后經(jīng)過功放放大，提供給MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊。此電路板增 加了撥碼開關(guān)，可以通過開關(guān)的選擇來選擇不同的頻率，同時(shí)通過電位器的調(diào)節(jié)可以調(diào)節(jié) 輸出鈴流信號(hào)的幅度大小。MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊，主要完成下行數(shù)據(jù)的發(fā)送，上行數(shù)據(jù)的檢測(cè)接收，以及 和串口板的通信。MSB模塊能夠根據(jù)插槽的位置自動(dòng)識(shí)別自己的地址，同時(shí)根據(jù)撥碼開關(guān)的 位置識(shí)別自己為主工作模式還是備用工作模式，模塊化監(jiān)控主機(jī)共提供8個(gè)MSB插槽，工作 在主模式，8塊MSB板子同時(shí)工作，每塊MSB提供8路接口，這樣一臺(tái)主機(jī)共64個(gè)接口 ；工作 在備用工作方式，相鄰的主板互為備份，這樣一臺(tái)主機(jī)同時(shí)只有4塊MSB板工作，共提供32 個(gè)接口。MSB模塊主控芯片為51單片機(jī)，發(fā)送和接收電路都是通過8位數(shù)據(jù)線接口配合片選 來實(shí)現(xiàn)，發(fā)送部分通過數(shù)據(jù)線來選擇選通哪一個(gè)通道，將鈴流信號(hào)通過可控硅發(fā)送到端口 ； 8路通道的接收口都有自己獨(dú)立的比較器電路和濾波電路，經(jīng)過模擬開關(guān)來選擇輸入那一 路，同時(shí)該路發(fā)送或者接收的時(shí)候點(diǎn)亮面板上該路的指示燈，用以直觀識(shí)別工作通道；輸出 接口端子有2個(gè)，其中一個(gè)端子為電源端子，另一個(gè)端子為通信端子，通信端子又分開為主 工作方式輸出端口和備用模式輸出端口。COMB串口通信模塊，主要完成各MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊與上層realtime實(shí)時(shí) 監(jiān)控平臺(tái)之間的通信，MSB模塊與COMB模塊之間為串口通信，通過COMB串口通信模塊轉(zhuǎn)化 成網(wǎng)口與平臺(tái)計(jì)算機(jī)連接。COMB串口通信模塊使用標(biāo)準(zhǔn)的多串口服務(wù)器，將串口轉(zhuǎn)換成網(wǎng) 口，與Realtime實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)連接。BOARD互通底板及接口輸出模塊，主要完成PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊，COMB 串口通信模塊，MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊三個(gè)模塊之間的數(shù)據(jù)交互和電源供電。本實(shí)用新型的有益效果是設(shè)計(jì)模塊化，方便更換和維護(hù)；主機(jī)由備份工作模式 可選，增加了主機(jī)工作的可靠性和穩(wěn)定性。PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊，COMB串口通信 模塊，MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊三個(gè)模塊與底板接口采用統(tǒng)一的接插件，但是又采用不同的 定位，所以無論什么情況都能保證三個(gè)模塊不會(huì)插錯(cuò)位置。主機(jī)能最大容納8塊數(shù)據(jù)采集 及通信模塊，接口數(shù)量多，方便擴(kuò)展和多終端使用。

圖12 =PffUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊鈴流檢測(cè)電路；圖13 =PffUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊電源轉(zhuǎn)換電路；圖14 =PffUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊接口端子；圖15 底板上MSB數(shù)據(jù)采集及通信板接口端子及背面輸出端子；圖16 =MSB模塊主備切換轉(zhuǎn)換檢測(cè)電路和指示燈控制電路圖17 模塊化多功能監(jiān)控主機(jī)主程序流程圖；圖18 模塊化多功能監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)定時(shí)時(shí)間處理流程圖。其中，1. PffUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊，2. MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊，3. COMB串口 通信模塊，4. BOARD底板，5.鈴流主控電路，6.鈴流發(fā)生器，7.鈴流功放電路，8. 5V電源轉(zhuǎn)換 電路，9. 12V電源轉(zhuǎn)換電路，10.串口電平轉(zhuǎn)換電路，11.主控單片機(jī)電路，12.信號(hào)發(fā)送及其 處理單元電路，13.信號(hào)接收及其處理單元電路，14.主備工作切換電路，15. MSB數(shù)據(jù)采集 及通信模塊的單片機(jī)Ul，16.低8位地址鎖存芯片U2，17.內(nèi)存擴(kuò)展芯片U3，18. IIC及復(fù)位 芯片TO，19.片選譯碼芯片U4，20.數(shù)據(jù)鎖存電路TO，21.控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路Ull，22.模擬開 關(guān)U8，23.數(shù)據(jù)鎖存芯片U7，24.帶遲滯的反相器U10，25.串口電平轉(zhuǎn)換芯片U9，26.主備 通路切換繼電器，27.通信接口保護(hù)TVS管，28.電源電壓濾波電路，29.接口端子，30. PWUB 模塊單片機(jī)MPU，31. PWUB模塊硬件看門狗電路2IC1，32. PWUB模塊三態(tài)撥碼開關(guān)芯片1SW1， 33.可編程波形發(fā)生器2IC1，34.鈴流放大功放芯片20P2及其外圍電路，35.鈴流信號(hào)檢測(cè) 光耦芯片20P3，36.鈴流信號(hào)頻率指示燈控制三極管2Q1，37. 48V電源輸入整流電路，38.濾 波電路I，39.濾波電路II，40. PffUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊接口端子，41. MSB板I插槽上 端子，42. MSB板I插槽下端子，43. MSB板II插槽上端子，44. MSB板II插槽下端子，45. MSB 板主工作模式輸出DB37端子，46. MSB板備用工作模式輸出DB37端子，47.主備切換檢測(cè)電 路，48.指示燈控制電路，49.鈴流信號(hào)檢測(cè)電路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)闡明。圖1中本實(shí)用新型包括PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊1，MSB數(shù)據(jù)采集及通信模 塊2，COMB串口通信模塊3，BOARD底板4四部分組成，一臺(tái)主機(jī)滿配時(shí)要有八塊MSB數(shù)據(jù)采 集及通信模塊2，兩塊PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊1，兩塊COMB串口通信模塊3和一塊 BOARD底板4。MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊2，PffUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊1，COMB串口通 信模塊3之間數(shù)據(jù)的交互以及電源的供給都是通過BOARD底板4來實(shí)現(xiàn)，主機(jī)模塊化的結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)方便了主機(jī)容量可以根據(jù)需要來配置。圖2中PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊1的48V電源輸入整流電路37主要完成 48V電源的接入，然后分兩路輸出，一路通過濾波電路I 38送入5V電源轉(zhuǎn)換電路8轉(zhuǎn)換出 MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊2所需要的工作電壓，另一路濾波電路11 39對(duì)輸入的48V供電電 源進(jìn)行濾波后輸出電壓到12V電源轉(zhuǎn)換電路9，12V電源轉(zhuǎn)換電路9為一片開關(guān)電源芯片， 輸入為48V，輸出12V到鈴流功放電路7，同時(shí)濾波電路II 39輸出電源信號(hào)通過PWUB接口 端子JPD的17、18和19排端子輸出到底板，通過底板提供給MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊2和 COMB串口通信模塊3?？删幊痰拟徚靼l(fā)生器6產(chǎn)生工作所需要的鈴流信號(hào)頻率，此信號(hào)的 幅度為5V，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足長距離工作傳輸?shù)男枰ㄟ^鈴流功放電路7進(jìn)行放大輸出，可編程的鈴流發(fā)生器6與PWUB模塊單片機(jī)MPU 30接口為串行接口，分別是串行的時(shí)鐘線SCLK 和串行數(shù)據(jù)信號(hào)線SDATA，還有同步信號(hào)線FSYNC。圖3是MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊2，此模塊的核心控制器件是主控單片機(jī)電路11 及其外圍擴(kuò)展電路，它的組成見圖4。信號(hào)發(fā)送及其處理單元電路12和主控單片機(jī)電路11 及其外圍擴(kuò)展電路的連接為數(shù)據(jù)線和片選線，通過數(shù)據(jù)線將所需要的控制信號(hào)寫入來控制 信號(hào)的發(fā)送；信號(hào)接收及其處理單元電路13和主控單片機(jī)電路11及其外圍擴(kuò)展電路的連 接也是數(shù)據(jù)線和片選線，雖然和發(fā)送共用數(shù)據(jù)線，但是使用不同的片選線就可以將發(fā)送或 者接收到數(shù)據(jù)分時(shí)讀入MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊的單片機(jī)Ul 15或者從MSB數(shù)據(jù)采集及通 信模塊的單片機(jī)Ul 15輸出。主備工作切換電路14是完成MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊2工 作在主工作模式還是備用工作模式時(shí)端口的切換，經(jīng)過切換輸出到不同的接口端子位，同 時(shí)MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊2的端子轉(zhuǎn)接到BOARD底板4，在BOARD底板4背面引出的端 子區(qū)分為主工作模式引出端子(上面DB37端子)和備用工作模式引出端子(下面DB37端 子)。串口電平轉(zhuǎn)換電路10用來完成將單片機(jī)端的串口 TTL信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS-232電平的信 號(hào)，串口電平轉(zhuǎn)換芯片10為5V單電源供電，可以完成兩路TTL/RS-232的轉(zhuǎn)換。此外主控 單片機(jī)電路11還與主備切換檢測(cè)49及指示燈控制電路50連接，主備工作切換電路14和 串口電平轉(zhuǎn)換電路10均與MSB模塊的接口端子29連接。圖4中MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊的單片機(jī)Ul 15為51單片機(jī)，具有標(biāo)準(zhǔn)的8位數(shù) 據(jù)線接口，16位地址線接口，串行通信接口 ；低8位地址鎖存芯片U2 16用來實(shí)現(xiàn)地位地址 線的鎖存，它和MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊的單片機(jī)Ul 15接口為PO 口，還有一顆ALE鎖存 信號(hào)線；內(nèi)存擴(kuò)展芯片U3 17用來實(shí)現(xiàn)MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊的單片機(jī)Ul 15內(nèi)存空間 的擴(kuò)展，這樣保證程序運(yùn)行有足夠的空間，它與MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊的單片機(jī)Ul 15的 連接為8位數(shù)據(jù)線和16位地址線，還有讀寫信號(hào)線；IIC及復(fù)位芯片TO18具有EEPR0M，電 壓跌落檢測(cè)，用SPI總線方式和MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊的單片機(jī)Ul 15接口，實(shí)現(xiàn)上電時(shí) 給MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊的單片機(jī)Ul 15復(fù)位，保存一些地址設(shè)置信息；片選譯碼芯片 U4 19用來實(shí)現(xiàn)地址的分配，它與MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊的單片機(jī)Ul 15接口信號(hào)為地址 線A0，Al，A2，A15，經(jīng)過它分配出來的片選信號(hào)分別提供給其他電路使用。圖5是信號(hào)發(fā)送及其處理單元電路12，用來完成信號(hào)發(fā)送通道的控制和驅(qū)動(dòng)。數(shù) 據(jù)鎖存電路U6 20，其片選信號(hào)來自片選譯碼芯片U4 19，與MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊的單 片機(jī)Ul 15通過8位數(shù)據(jù)線接口，來控制發(fā)送數(shù)據(jù)的8個(gè)通道；控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路Ull 21 用來將數(shù)據(jù)鎖存電路U6 20生的8路控制信號(hào)電流放大，控制發(fā)送可控硅電路，來實(shí)現(xiàn)鈴流 信號(hào)的發(fā)送和關(guān)斷。圖6是信號(hào)接收及其處理單元電路13，用來完成線路信號(hào)的接收處理。模擬開關(guān) U8 22用來實(shí)現(xiàn)8個(gè)通道的選擇，也就是說用來選擇允許哪一個(gè)通道數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)輸入信 號(hào)CMIl CMI8來自8路獨(dú)立的接收比較器電路，4個(gè)控制信號(hào)XII，X12，X13，X14來自數(shù) 據(jù)鎖存芯片U723，數(shù)據(jù)鎖存芯片U7 23的輸入信號(hào)來自數(shù)據(jù)線，片選信號(hào)來自片選譯碼芯 片U4 19，數(shù)據(jù)鎖存芯片U7 23輸出XII，X12，X13，X14，通過組合來實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬開關(guān)U822 的控制，帶遲滯的反相器UlO 24用來實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬開關(guān)輸出的信號(hào)的整形處理，成為標(biāo)準(zhǔn)的 TTL信號(hào)，與MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊的單片機(jī)Ul 15接口。圖7為串口電平轉(zhuǎn)換電路10，主要包括RS232串口電平轉(zhuǎn)換芯片U925，單片機(jī)的串口信號(hào)腳10腳RXD與RS232串口電平轉(zhuǎn)換芯片U925的Rlout連接，MSB數(shù)據(jù)采集及通 信模塊的單片機(jī)Ul 15的串口信號(hào)腳11腳TXD與RS232串口電平轉(zhuǎn)換芯片U925的Tlin連 接，對(duì)于串口電平轉(zhuǎn)換芯片U925，Rlout與Rlin為對(duì)應(yīng)關(guān)系，Rlout為TTL電平，Rlin為 RS232電平，Tlin和Tlout為對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換關(guān)系，Tlin為TTL電平，Tlout為RS232電平，Tlout 和Rlin與MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊2的輸出端子JPD連接，通過JPD端子轉(zhuǎn)接到BOARD底 板4，然后通過BOARD底板4連接到COMB串口通信模塊3的串口端口，進(jìn)行通信。圖8為主備工作切換電路14，通信接口保護(hù)TVS管27為端口供電和信號(hào)輸出就口 電路，48V電源通過限流電阻RGl單向二極管Dl輸出，串有電阻RY2和電阻RY3，當(dāng)線路發(fā) 生短路時(shí)起保護(hù)作用，接口上使用TVSl管，TVS2管，TVS3管，用來吸收瞬態(tài)出現(xiàn)的高壓信 號(hào)，起到保護(hù)電路的作用，TVS管是一種二極管形式的高效能保護(hù)器件，當(dāng)TVS 二極管的兩 極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，它能以10-12秒量級(jí)的速度，將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈?阻抗，吸收高達(dá)數(shù)千瓦的浪涌功率，使兩極間的電壓箝位于一個(gè)預(yù)定值，有效地保護(hù)電子線 路中的精密元器件，免受各種浪涌脈沖的損壞，它具有響應(yīng)時(shí)間快、瞬態(tài)功率大、漏電流低、 擊穿電壓偏差小、箝位電壓較易控制、無損壞極限、體積小等優(yōu)點(diǎn)，TVS選擇的時(shí)候最大箝位 電壓要小于電路器件被損壞的電壓。主備通路切換繼電器26，用來控制將發(fā)送的信號(hào)發(fā)送 到主工作模式通道接口或者備用工作模式通道接口，兩種工作模式的選擇是由撥碼開關(guān)來 實(shí)現(xiàn)的，此繼電器的控制信號(hào)來自MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊的單片機(jī)Ul 15。主備通路切換 繼電器26的線包兩端反向并接一個(gè)二極管D2，此二極管D2的作用是當(dāng)繼電器斷開時(shí)，線圈 會(huì)產(chǎn)生峰值很高的反向電壓，但是能量小，會(huì)擊穿電路中靜電敏感的器件，為了避免這種現(xiàn) 象，所以反向并接一個(gè)二極管。圖9是接口端子29，接口端子29由JPD和JPU兩個(gè)64位(32排)端子組成，JPU 的前16排端子為MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊2主用工作模式的輸出接口，后16排端子為MSB 數(shù)據(jù)采集及通信模塊2備用工作模式的輸出接口 JPD的前2排端子為COMB串口通信模塊 3的接口端子，接下來的3到4排位該插槽的地址輸入端子，11 12排為電源VCC的輸入， 15 17排為48V電源地的輸入，21 23為48V電源的輸入，27 28為鈴流信號(hào)的輸入端 子，31 32排為機(jī)殼地的鏈接端子。電源電壓濾波電路28為MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊2 對(duì)由PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊1提供過來的48V，5V電源進(jìn)行濾波，然后供給MSB數(shù) 據(jù)采集及通信模塊2中的工作電路使用。圖10為鈴流主控電路5，PWUB模塊單片機(jī)MPU 30為核心控制器件，采用PIC單片 機(jī)，工作頻率為2K晶振，5V供電電壓，PWUB模塊單片機(jī)MPU 30芯片為低功耗芯片，采用精 簡指令，執(zhí)行效率高。PWUB模塊硬件看門狗電路2IC1 31用SPI總線方式和單片機(jī)接口，實(shí) 現(xiàn)上電時(shí)給單片機(jī)復(fù)位，保存一些配置信息，與PWUB模塊單片機(jī)MPU 30的接口有4顆信號(hào) 線，分別為WDI，S0，SI，RST，此復(fù)位信號(hào)為低有效。PWUB模塊三態(tài)撥碼開關(guān)芯片ISWl 32與 PWUB模塊單片機(jī)MPU 30接口為ADDl到ADD4，這樣可以產(chǎn)生16種狀態(tài)，代表16種含義，此 PWUB模塊三態(tài)撥碼開關(guān)芯片ISWl 32的撥碼可以處于三種位置，分別為0，1和高阻態(tài)。圖11為PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊鈴流發(fā)生器及其功放電路，可編程波形發(fā) 生器2IC133，與PWUB模塊單片機(jī)MPU 30接口為串行接口，分別是串行的時(shí)鐘線SCLK和串 行數(shù)據(jù)信號(hào)線SDATA，還有同步信號(hào)線FSYNC，可編程波形發(fā)生器2IC 133外接4M晶振。在 串口時(shí)鐘SCLK的作用下，數(shù)據(jù)是以16位的方式加載到設(shè)備上，F(xiàn)SYNC引腳是使能引腳，電平觸發(fā)方式，低電平有效。進(jìn)行串行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，F(xiàn)SYNC引腳必須置低，要注意FSYNC有效 到SCLK下降沿的建立時(shí)間的最小值。FSYNC置低后，在16個(gè)SCLK的下降沿?cái)?shù)據(jù)被送到可 編程波形發(fā)生器2IC133的輸入移位寄存器，在第16個(gè)SCLK的下降沿FSYNC可以被置高， 但要注意在SCLK下降沿到FSYNC上升沿的數(shù)據(jù)保持時(shí)間的最小和最大值。當(dāng)然，也可以在 FSYNC為低電平的時(shí)候，連續(xù)加載多個(gè)16位數(shù)據(jù)，僅在最后一個(gè)數(shù)據(jù)的第16個(gè)SCLK的下降 沿的時(shí)將FSYNC置高，最后要注意的是，寫數(shù)據(jù)時(shí)SCLK時(shí)鐘為高低電平脈沖，但是，在FSYNC 剛開始變?yōu)榈蜁r(shí)，(即將開始寫數(shù)據(jù)時(shí))，SCLK必須為高電平。鈴流放大功放芯片20P2及 其外圍電路34，用來將可編程波形發(fā)生器2IC1 33發(fā)出的5V的正弦信號(hào)放大到指定的電 壓值，信號(hào)放大的大小首先決定于鈴流放大功放芯片20P2及其外圍電路34外接的電源，信 號(hào)放大的最大值就是電源電壓值，可以通過外接的電位器2VR1來調(diào)節(jié)輸出信號(hào)的大小。鈴 流放大功放芯片20P2及其外圍電路34具有較寬范圍的工作電壓；較高的輸出功率(高達(dá) 60W輸出功率)，并且具有靜音待機(jī)功能，很小的雜訊和失真以及過熱、短路保護(hù)功能，芯片 內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為三級(jí)差分輸入級(jí)由雙極型晶體管組成，推動(dòng)級(jí)和功率輸出級(jí)采用場效應(yīng)管， 這種結(jié)構(gòu)可以綜合雙極型晶體管低噪音和功率場效應(yīng)管在線性、溫度系數(shù)、音色上的優(yōu)勢(shì)。 音色優(yōu)美，兼顧了雙極信號(hào)處理電路和MOS功率管的優(yōu)點(diǎn)，具有低失真、低噪音、高耐壓以 及開關(guān)機(jī)靜音、過熱保護(hù)、短路保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。圖12為PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊鈴流信號(hào)頻率和幅度檢測(cè)電路，鈴流信號(hào) 檢測(cè)光耦芯片20P3 35和其外圍電容電阻二極管共同組成鈴流信號(hào)過零檢測(cè)電路，用于檢 測(cè)經(jīng)過鈴流放大功放芯片20P2及其外圍電路34放大的鈴流信號(hào)是否到0位，如果不到0， 可以通過調(diào)節(jié)電位器來將其調(diào)節(jié)到0位，過零檢測(cè)輸出信號(hào)ZDS直接和PWUB模塊單片機(jī) MPU 30接口，可以測(cè)量其鈴流信號(hào)頻率，如果頻率異常，鈴流信號(hào)頻率指示燈控制三極管 2Q136就會(huì)控制指示燈常亮，來指示鈴流異常，否則正常時(shí)指示燈不亮，控制型號(hào)RD-LIGHT 來自PWUB模塊單片機(jī)MPU 30接口。圖13中，48V電源輸入整流電路37主要是為了避免介入電源的極性區(qū)分問題，整 流是電路用4個(gè)二極管來實(shí)現(xiàn)的。濾波電路138對(duì)輸入的48V供電電源進(jìn)行濾波后送入5V 電源轉(zhuǎn)換電路8，5V電源轉(zhuǎn)換電路8通過直流電源模塊LDC20-48S5將輸入的48v電源電 壓轉(zhuǎn)換成5V，送入到PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊接口端子40JPD的27，28 然后通過 BOARD底板4將5V電壓提供MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊2 ；濾波電路II 39對(duì)輸入的48V供 電電源進(jìn)行濾波后輸出電壓到12V電源轉(zhuǎn)換電路9，12V電源轉(zhuǎn)換電路9為一片開關(guān)電源芯 片，輸入為48V，輸出12V到鈴流功放電路7，同時(shí)濾波電路II 39輸出電源信號(hào)通過PWUB 接口端子JPD的17、18和19排端子輸出到底板，通過底板提供給MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊 2和COMB串口通信模塊3 ；圖14中PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊接口端子40由JPD和JPU兩個(gè)64位(32 排)端子組成，JPU的前5排端子為48V電源的一端輸入，8 12排端子為48V電源的另一 個(gè)端子輸入，其他端口無連接JPD的前4排端子無連接，5 10排端子為電源地的輸出端 子，17 19排為48V電源輸出端子，23 24排為鈴流信號(hào)輸出端子，27 28排為5V電源 輸出端子，31 32排為4接地信號(hào)。圖15為BOARD底板4上設(shè)有MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊2的接口端子及背面輸出 端子，MSB板I插槽上端子41和MSB板I插槽下端子42都是一塊MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊2的插槽，見圖9MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊2的接口端子電路的描述，同理MSB板I插槽 上端子43和MSB板I插槽下端子44都是一塊MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊2的插槽，MSB板 I和MSB板II工作在主工作模式時(shí)，兩塊電路板的輸出接口都通過MSB板主工作模式輸出 DB37端子45輸出；MSB板I和MSB板II工作在備份工作模式時(shí)，MSB板I和MSB板II互 為備份，輸出接口通過MSB板備用工作模式輸出DB37端子46輸出，當(dāng)MSB板I輸出時(shí)，MSB 板II將切換到MSB板主工作模式輸出DB37端子45，這樣保證在備份工作方式只有一塊MSB 板輸出。圖16中，主備切換檢測(cè)電路47由RP2電阻排和芯片U18驅(qū)動(dòng)器，U17 二或門組成， U18檢測(cè)撥碼開關(guān)KEYl的撥碼位置，通過2A1到2A4接入，然后將檢測(cè)的撥碼開關(guān)狀態(tài)通 過數(shù)據(jù)線ADO AD7上報(bào)給單片機(jī)，單片機(jī)解析以后給出判斷來確定是主工作方式還是備 用工作方式。指示燈控制電路48由U15數(shù)據(jù)鎖存芯片和U16驅(qū)動(dòng)電路，以及8路指示燈組 成，U15和單片機(jī)的數(shù)據(jù)線ADO AD7接口，將從數(shù)據(jù)線來的信號(hào)進(jìn)行鎖存，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)來控 制指示燈的亮和滅。圖17為模塊化多功能監(jiān)控主機(jī)主程序流程圖，系統(tǒng)主循環(huán)主要包括系統(tǒng)非精確 定時(shí)任務(wù)處理，系統(tǒng)通信協(xié)議接收及分析，系統(tǒng)事件處理，系統(tǒng)通信協(xié)議發(fā)送，系統(tǒng)端口巡 檢處理，系統(tǒng)鏈路層數(shù)據(jù)處理。1)系統(tǒng)軟硬件初始化，進(jìn)行系統(tǒng)時(shí)間處理(如50毫秒級(jí)程 序，100毫秒級(jí)程序，1秒級(jí)程序)；系統(tǒng)通信協(xié)議接收及分析，接收上層平臺(tái)系統(tǒng)的協(xié)議，同 時(shí)進(jìn)行通信的容錯(cuò)處理，根據(jù)協(xié)議內(nèi)容產(chǎn)生不同的事件，填入事件隊(duì)列中。2)系統(tǒng)事件處 理程序從事件隊(duì)列中獲取事件進(jìn)行處理。系統(tǒng)事件處理過程設(shè)計(jì)為有限狀態(tài)機(jī)模式，系統(tǒng) 本身處于不同的有限狀態(tài)，狀態(tài)只根據(jù)事件而改變，狀態(tài)有空閑態(tài)，登錄態(tài)，通信態(tài)。系統(tǒng)在 每個(gè)狀態(tài)只處理與本狀態(tài)有關(guān)的幾個(gè)事件。事件來源為時(shí)限事件，通信協(xié)議分析產(chǎn)生的事 件，系統(tǒng)端口巡檢產(chǎn)生的事件，系統(tǒng)鏈路層數(shù)據(jù)處理產(chǎn)生的事件。3)系統(tǒng)通信協(xié)議發(fā)送控 制，從系統(tǒng)發(fā)送隊(duì)列中獲取發(fā)送信息，按照與上層平臺(tái)通信的協(xié)議格式組合成相應(yīng)的通信 數(shù)據(jù)，發(fā)送給上層平臺(tái)，同時(shí)包括通信協(xié)議發(fā)送的時(shí)間控制等等。4)系統(tǒng)端口巡檢處理統(tǒng) 一安排協(xié)調(diào)系統(tǒng)端口巡檢，端口巡檢及操作的時(shí)間控制，同時(shí)進(jìn)行端口線路上的負(fù)載平衡 計(jì)算和操作，啟動(dòng)鏈路層信息發(fā)送接收的精確定時(shí)任務(wù)處理。5)系統(tǒng)鏈路層數(shù)據(jù)處理，精確 定時(shí)任務(wù)的鏈路層信息發(fā)送及接收完成后，接收到的數(shù)據(jù)在主循環(huán)中處理，根據(jù)鏈路層發(fā) 送的信息命令字，處理分析接收到的脈沖時(shí)分復(fù)用信息，根據(jù)分析結(jié)果確定本次巡檢獲得 的井蓋通信狀態(tài)，井蓋開關(guān)狀態(tài)，模擬量采集數(shù)值等等設(shè)備信息。圖18為系統(tǒng)定時(shí)時(shí)間處理流程圖，系統(tǒng)定時(shí)任務(wù)分為兩種1.精確定時(shí)任務(wù)， 2.非精確定時(shí)任務(wù)。精確定時(shí)任務(wù)鏈路層信息發(fā)送及接收，監(jiān)控主機(jī)與端口下掛的終端 之間的通信采用脈沖時(shí)分復(fù)用方式，因此對(duì)鏈路層脈沖信息的發(fā)送接收要求的時(shí)間和時(shí)序 非常嚴(yán)格，精確定時(shí)任務(wù)的基準(zhǔn)為2ms定時(shí)，系統(tǒng)精確定時(shí)任務(wù)由定時(shí)器2中斷程序完成， 定時(shí)器中斷周期為2ms，鏈路層信息發(fā)送及接收程序安排在定時(shí)器2的中斷程序中，保證該 任務(wù)不會(huì)因?yàn)橹袛嗲短椎仁录绊憰r(shí)間精度和實(shí)現(xiàn)。非精確定時(shí)任務(wù)主要包括運(yùn)行燈閃 爍，系統(tǒng)時(shí)限任務(wù)檢查，系統(tǒng)實(shí)時(shí)時(shí)間刷新等，這些定時(shí)任務(wù)不需要完全精確定時(shí)，非精確 定時(shí)基準(zhǔn)為10MS，非精確定時(shí)任務(wù)的處理安排在主循環(huán)程序中，定時(shí)器2中斷程序設(shè)置時(shí) 間標(biāo)志，主循環(huán)檢查時(shí)間標(biāo)志，定時(shí)處理非精確定時(shí)任務(wù)；非精確定時(shí)任務(wù)處理時(shí)，可以被 中斷程序中斷，在主循環(huán)其他程序處理占用時(shí)間過長時(shí)，非精確定時(shí)任務(wù)在主循環(huán)中允許相應(yīng)的延時(shí)處理。其過程為50毫秒級(jí)程序運(yùn)行，運(yùn)行燈快閃；100毫秒級(jí)程序運(yùn)行，進(jìn)行空端口操 作時(shí)間檢查；1秒級(jí)程序運(yùn)行；然后運(yùn)行燈慢閃爍；串口發(fā)送容錯(cuò)檢查；系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)整時(shí)間； 通信端口發(fā)送允許時(shí)間檢查；握手信號(hào)時(shí)間，握手信號(hào)等待時(shí)間檢查；系統(tǒng)時(shí)限檢查；系統(tǒng) 登錄時(shí)間檢查，結(jié)束。整機(jī)工作流程模塊化多功能監(jiān)控主機(jī)包括PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊1、MSB數(shù)據(jù)采集及通 信模塊2、COMB串口通信模塊3和BOARD底板4。PffUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊1、MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊2、C0MB串口通信模塊 3依賴于BOARD底板4進(jìn)行信號(hào)交互。BOARD底板4提供信號(hào)和電源的轉(zhuǎn)接。PffUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊1完成輸入電源的濾波和轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生MSB模塊所需 要的鈴流信號(hào)，通過端子將COMB和MSB所需要的48V電源，5V電源，以及鈴流信號(hào)輸出到底 板。MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊2通過底板將電源信號(hào)和鈴流信號(hào)引入主板。MSB模塊 從底板將48V和5V電源通過端子引入，供給所需要的各部分電路使用，同時(shí)引入鈴流信號(hào)， 作為對(duì)終端控制的下行信號(hào)。MSB模塊與COMB模塊之間是串口通信，COMB模塊接收監(jiān)控 平臺(tái)的命令，通過串口將命令發(fā)送給MSB模塊，MSB模塊通過命令解析，完成監(jiān)控信號(hào)的發(fā) 送和終端信號(hào)的接收以及對(duì)終端的各種操作，同時(shí)將從終端接收到的信息通過串口發(fā)送給 COMB模塊，COMB模塊將信息在發(fā)送到監(jiān)控平臺(tái)，監(jiān)控平臺(tái)分析顯示。
1權(quán)利要求一種模塊化多功能監(jiān)控主機(jī)，其特征是，它包括BOARD底板(4)，BOARD底板(4)與MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊(2)、PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊(1)和COMB串口通信模塊(3)雙向通信；其中，PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊(1)完成電源的轉(zhuǎn)換和鈴流信號(hào)的產(chǎn)生；MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊(2)完成下行數(shù)據(jù)的發(fā)送，上行數(shù)據(jù)的檢測(cè)接收以及和COMB串口通信模塊(3)的通信；COMB串口通信模塊(3)完成MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊(2)與上層Realtime實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)之間的通信，通過COMB串口通信模塊(3)轉(zhuǎn)化成網(wǎng)口與監(jiān)控平臺(tái)連接；BOARD底板(4)完成與PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊(1)、COMB串口通信模塊(3)以及MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊(2)之間的數(shù)據(jù)交互和電源供電。
2.如權(quán)利要求1所述的模塊化多功能監(jiān)控主機(jī)，其特征是，所述PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流 產(chǎn)生模塊(1)包括48V電源輸入整流電路(37)，48V電源輸入整流電路(37)輸出分為兩路， 第一路經(jīng)濾波電路1(38)后送入5V電源轉(zhuǎn)換電路(8)，第二路經(jīng)相應(yīng)的濾波電路II (39)后 送入12V電源轉(zhuǎn)換電路(9) ；12V電源轉(zhuǎn)換電路(9)與鈴流功放電路(7)連接，同時(shí)鈴流功 放電路(7)還與鈴流發(fā)生器(6)和鈴流信號(hào)檢測(cè)電路(49)連接，鈴流發(fā)生器(6)與鈴流主 控電路(5)連接；鈴流主控電路(5)通過串行口控制鈴流發(fā)生器(6)產(chǎn)生需要頻率的鈴流 信號(hào)，經(jīng)過鈴流功放電路(7)放大，通過PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊接口端子(40)提供 給MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊(2)。
3.如權(quán)利要求1所述的模塊化多功能監(jiān)控主機(jī)，其特征是，所述MSB數(shù)據(jù)采集及通信 模塊(2)包括主控單片機(jī)電路(11)，主控單片機(jī)電路(11)與串口電平轉(zhuǎn)換電路(10)雙向 通信，同時(shí)主控單片機(jī)電路(11)還與主備切換檢測(cè)(47)及指示燈控制電路(48)連接；主 控單片機(jī)電路(11)輸出與信號(hào)發(fā)送及其處理單元電路(12)連接，輸入則與信號(hào)接收及其 處理單元電路(13)連接，信號(hào)發(fā)送及其處理單元電路(12)和信號(hào)接收及其處理單元電路 (13)與主備工作切換電路(14)連接；主備工作切換電路(14)與接口端子(29)連接，接口 端子(29)與串口電平轉(zhuǎn)換電路(10)連接，接口端子(29)的輸入電源經(jīng)電源電壓濾波電路 (28)提供給MSB模塊的電路使用。
4.如權(quán)利要求1所述的模塊化多功能監(jiān)控主機(jī)，其特征是，所述COMB串口通信模塊 ⑶為標(biāo)準(zhǔn)的多串口服務(wù)器，將串口轉(zhuǎn)換成網(wǎng)口，與Realtime實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)連接。
5.如權(quán)利要求1所述的模塊化多功能監(jiān)控主機(jī)，其特征是，所述BOARD底板(4)上設(shè) 有MSB板I插槽上端子(41) ,MSB板I插槽下端子(42) ,MSB板II插槽上端子(43)、MSB板 II插槽下端子(44) ,MSB板主工作模式輸出DB37端子(45)以及MSB板備用工作模式輸出 DB37 端子(46)。
6.如權(quán)利要求2所述的模塊化多功能監(jiān)控主機(jī)，其特征是，所述鈴流主控電路(5)包 括PWUB模塊單片機(jī)MPU (30) ,PffUB模塊硬件看門狗電路2IC1 (31)和PWUB模塊三態(tài)撥碼開 關(guān)芯片ISWl (32) ；PffUB模塊硬件看門狗電路2IC1 (31)用SPI總線方式和PWUB模塊單片機(jī) MPU (30)連接，PWUB模塊三態(tài)撥碼開關(guān)芯片ISWl (32)與PWUB模塊單片機(jī)MPU (30)連接，此 三態(tài)撥碼開關(guān)的撥碼可以處于三種位置，分別為0，1和高阻態(tài)；所述鈴流發(fā)生器(6)產(chǎn)生工作所需要的鈴流信號(hào)頻率，此信號(hào)的幅度為5V ；鈴流發(fā)生 器(6)主要由可編程波形發(fā)生器2IC1 (33)及其外圍的電阻，電容，晶體振蕩器組成；所述鈴流功放電路(7)為鈴流放大功放芯片20P2及其外圍電路(34)；可編程波形發(fā) 生器2IC1(33)與PWUB模塊單片機(jī)MPU (30)接口為串行接口，可編程波形發(fā)生器2IC1 (33)還外接4M晶振；鈴流放大功放芯片20P2及外圍電路(34)用來將可編程波形發(fā)生器 2IC1(33)發(fā)出的正弦信號(hào)放大到指定的電壓值，送入到PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊接 口端子(40) JPD 的 23，24 排；所述48V電源輸入整流電路(37)用四個(gè)二極管來實(shí)現(xiàn)的；所述濾波電路I (38)對(duì)輸入 的48V供電電源進(jìn)行濾波后送入5V電源轉(zhuǎn)換電路(8)，5V電源轉(zhuǎn)換電路(8)通過直流電源 模塊LDC20-48S5將輸入的48V電源電壓轉(zhuǎn)換成5V，送入到PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊 接口端子(40) JPD的27，28排，然后通過BOARD底板(4)將5V電壓提供MSB數(shù)據(jù)采集及通 信模塊⑵；所述濾波電路11(39)對(duì)輸入的48V供電電源進(jìn)行濾波后輸出電壓到12V電源轉(zhuǎn)換電 路(9)，12V電源轉(zhuǎn)換電路(9)為一片開關(guān)電源芯片，輸入為48V，輸出12V到鈴流功放電路 (7)；同時(shí)濾波電路11(39)輸出電源信號(hào)通過PWUB接口端子JPD的17、18和19排端子輸 出到底板，通過底板提供給MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊(2)和COMB串口通信模塊(3)；所述鈴流信號(hào)檢測(cè)模塊(49)包括鈴流信號(hào)檢測(cè)光耦芯片20P3 (35)和鈴流信號(hào)頻率指 示燈控制三極管2Q1 (36)；鈴流信號(hào)檢測(cè)光耦芯片20P3 (35)和其外圍電容、電阻、二極管共 同組成鈴流信號(hào)過零檢測(cè)電路，過零檢測(cè)輸出信號(hào)ZDS直接和PWUB模塊單片機(jī)MPU (30)接 Π ；所述PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊接口端子(40)由JPD和JPU兩個(gè)64位端子組成， JPU的前5排端子為48V電源的一端輸入，8 12排端子為48V電源的另一個(gè)端子輸入，其 他端口無連接；JPD的前4排端子無連接，5 10排端子為電源地的輸出端子，17 19排為 48V電源輸出端子，23 24排為鈴流信號(hào)輸出端子，27 28排為5V電源輸出端子，31 32排為4接地信號(hào)。
7.如權(quán)利要求3所述的模塊化多功能監(jiān)控主機(jī)，其特征是，所述串口電平轉(zhuǎn)換電路 (10)為串口電平轉(zhuǎn)換芯片U9(25)，它與MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊的單片機(jī)Ul(15)的串 口信號(hào)腳連接，其輸出端通過MSB模塊的接口端子(29)轉(zhuǎn)接到BOARD底板(4)，然后通過 BOARD底板(4)連接到COMB串口通信模塊(3)串口端口，進(jìn)行通信；所述主控單片機(jī)電路(11)包括MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊的單片機(jī)Ul (15)，它與低8 位地址鎖存芯片U2 (16)、內(nèi)存擴(kuò)展芯片U3 (17)、IIC及復(fù)位芯片TO (18)和片選譯碼芯片 U4(19)連接；低8位地址鎖存芯片U2 (16)與MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊的單片機(jī)Ul (15)間 還設(shè)有ALE鎖存信號(hào)線；內(nèi)存擴(kuò)展芯片U3(17)與MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊的單片機(jī)Ul (15) 間還有讀寫信號(hào)線；IIC及復(fù)位芯片TO(IS)用SPI總線方式和單片機(jī)接口 ；片選譯碼芯片 U4(19)實(shí)現(xiàn)地址的分配，經(jīng)過它分配出來的片選信號(hào)分別提供給其他電路使用；所述信號(hào)發(fā)送及其處理單元電路(12)包括與MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊的單片機(jī) Ul (15)連接的數(shù)據(jù)鎖存電路TO(20)和控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路Ull (21)，用來完成信號(hào)發(fā)送通道 的控制和驅(qū)動(dòng)；所述信號(hào)接收及其處理單元電路(13)包括與MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊的單片機(jī) Ul (15)連接的模擬開關(guān)U8 (22)、數(shù)據(jù)鎖存芯片U7(23)和帶遲滯的反相器UlO (24)，用來完 成線路信號(hào)的接收處理；所述主備工作切換電路(14)包括主備通路切換繼電器(26)以及通信接口保護(hù)TVS管 (27)；通信接口保護(hù)TVS管(27)為端口供電和信號(hào)輸出就口電路，電源通過限流電阻RG1、單向二極管Dl輸出，串有電阻RY2和電阻RY3 ；接口上使用TVSl管、TVS2管和TVS3管；主 備通路切換繼電器(26)用來控制將發(fā)送的信號(hào)發(fā)送到主工作模式通道接口或者備用工作 模式通道接口，兩種工作模式的選擇是由撥碼開關(guān)來實(shí)現(xiàn)，此主備通路切換繼電器(26)的 控制信號(hào)來自MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊的單片機(jī)Ul (15)，主備通路切換繼電器(26)的線包 兩端反向并接一個(gè)二極管D2;所述電源電壓濾波電路(28)為輸入工作電源電壓48V和5V的濾波電路，此濾波電路 對(duì)PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊(1)提供過來的48V和5V電源進(jìn)行濾波，然后供給MSB 數(shù)據(jù)采集及通信模塊(2)中的工作電路使用；所述接口端子(29)由JPD和JPU兩個(gè)64位端子組成，JPU的前5排端子為48V電源 的一端輸入，8 12排端子為48V電源的另一個(gè)端子輸入，其他端口無連接JPD的前4排 端子無連接，5 10排端子為電源地的輸出端子，17 19排為48V電源輸出端子，23 24 排為鈴流信號(hào)輸出端子，27 28排為5V電源輸出端子，31 32排為4接地信號(hào)；所述主備切換檢測(cè)(47)由RP2電阻排和芯片U18驅(qū)動(dòng)器，U17 二或門組成，U18檢測(cè)撥 碼開關(guān)KEYl的撥碼位置，通過端口 2A1到端口 2A4接入，然后將檢測(cè)的撥碼開關(guān)狀態(tài)通過 數(shù)據(jù)線ADO AD7上報(bào)給MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊的單片機(jī)Ul (15)；所述指示燈控制電路(48)由數(shù)據(jù)鎖存芯片U15和U16驅(qū)動(dòng)電路，以及8路指示燈組成， U15和MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊的單片機(jī)Ul (15)的數(shù)據(jù)線ADO AD7接口，將從數(shù)據(jù)線來 的信號(hào)進(jìn)行鎖存，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)來控制指示燈的亮和滅。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種模塊化多功能監(jiān)控主機(jī)。它在提高電網(wǎng)供電可靠性，減少電纜停電時(shí)間，降低電纜運(yùn)行檢修費(fèi)用，提高電纜網(wǎng)運(yùn)營能力等方面有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。其結(jié)構(gòu)為PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊完成電源轉(zhuǎn)換和鈴流信號(hào)產(chǎn)生；MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊完成數(shù)據(jù)傳輸和COMB串口通信模塊的通信；COMB串口通信模塊完成MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊與實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)間的通信，MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊與COMB串口通信模塊間為串口通信，通過COMB串口通信模塊轉(zhuǎn)化成網(wǎng)口與監(jiān)控平臺(tái)連接；COMB串口通信模塊為標(biāo)準(zhǔn)的多串口服務(wù)器，并將串口轉(zhuǎn)換成網(wǎng)口，與實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)連接；BOARD底板完成與PWUB電源轉(zhuǎn)換及鈴流產(chǎn)生模塊、COMB串口通信模塊和MSB數(shù)據(jù)采集及通信模塊間的數(shù)據(jù)交互和電源供電。
文檔編號(hào)G05B23/02GK201654562SQ20102000347
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月11日
發(fā)明者付懷珍, 張曉軍, 慕瑞嘉, 楊震威, 王亞盛 申請(qǐng)人:山東康威通信技術(shù)股份有限公司