路灯远程监控系统的研究

2022-01-10 18:03:05| 来源：网络| 次| 0次

利用GPRS无线通信网络和|nternet网络结合，构成路灯远程监控系统，其中GPRS网络主要完成路灯监控系统的控制端主机的数据采集任务，Internet网络主要实现路灯监控系统的主控制器的数据传输任务.两种网络进行结合的方式，能达到远距离数据传输稳定可靠的优点，对于路灯远程监控系统是很好的尝试.

GPRS(General Parked Radio System)是一种标准化的分组交换业务.它具有按流量进行收费;GPRS网络连接的速度快;并可以保证实时在线的优点.而Internet网络是全球性的信息资源的系统.将两者结合起来，组成GPRS-Internet网络，来实现路灯监控系统。

一、路灯远程系统构成

路灯远程系统主要由主控制器、控制端主机、控制端从机和数据通信模块四大部分所组成，主控制器通过Internet网络连接上网，控制端主机通过GPRS网络完成数据的实时采集和控制等任务.控制端主机与控制端从机通过已有的电力线传输进行通信任务.路灯监控系统部分设计框图如图1所示.

路灯远程系统设计框图

图1路灯远程系统设计框图

路灯远程系统控制端机硬什框图

图2路灯远程系统控制端机硬什框图

二、路灯远程控制端主机硬件设计方案

路灯远程系统控制端主机硬件组成框图如图2所示.数据输入端包含模拟量输入和数字量输入两个方面，它们分别通过一定的转换电路，将采集的数据送到微控制器中.控制线驱动芯片完成微控制器总线驱动任务，串口驱动芯片将信号送到微控制器，微控制器中有传输控制协议和网问协议，这样数据能实时传送，通过GPRS-Internet网络传送.下面分别概述主要功能模块的主要任务。

2.1 微控制器TMS32OV 3

微控制器采用TI公司生产的32位高性能浮点芯片TMS320VC33，它具有双电源供电、两种低功耗模式;外围电路容易扩展，两种中断方式.该芯片的运算速度很高，它是利用硬件部分来提高运算速度的，而以往的数字处理器是利用软件来增强系统的运行速度的.TMS320VC33这些结构可以大大提高数字信号处理器的能力.微控制器外接控制线驱动芯片.实现对控制总线的驱动功能，外围控制电路还包含脉冲电路和缓存区，脉冲电通过对TMS320VC33发送的实时脉冲信号，完成对微控制器的实时的校正功能.外围控制电路中的缓存区主要是将TMS320VC33将采集到的各种模拟量和数字量的数据进行处理后，暂时缓存在缓存区中.这样能提高微控制器TMS320VC33的实时数据处理能力。

2.2数据采集(数据输入)模块

路灯远程控制端主机的数据采集模块主要包括模拟量采集部分和开关量采集部分组成.模拟量采集的步骤是首先是通过模数转换电路，进行模拟量到数字量的转换，然后将转换后的数字信号送到控制电路中，进行控制任务，最后再送到微控制器TMS320VC33中，进行数据处理任务;开关量采集的步骤是首先将采集到的开关量信号送到驱动电路中，完成数字信号的驱动任务，然后再通过滤波电路，对驱动后的数字信号进行滤波任务，最后再送到微控制器TMS320VC33中，与采集到的模拟量一起完成数据处理任务。

2.3输出设备模块

微控制器TMS320VC33将从数据采集模块采集到的模拟量和开关量，进行数据处理任务后，需要外接输出设备，微控制器的输出设备主要包含两个部分.一个是液晶显示设备，另外一个是时钟检测电路.液晶显示电路将微控制器TMS320VC33处理后的数据，显示在液晶屏幕上，方便查看.时钟检测电路主要完成的功能是对微控制器的时钟信号进行实时的监督任务，读取TMS320VC33的时钟数据与检测电路中的标准时钟进行校准。

三、路灯监控控制端主机软件实施方案

路灯监控系统软件实现方案如图3所示.首先完成监控系统初始化任务，然后进行实时数据的采集任务，采集模拟量和数字量;再进行输出设备的扫描功能，检查输出部分有无任务，如果有需要去完成的任务，就处理相应的输出任务;然后再读取是否有控制端主机的控制命令，如果有，控制端从机就要执行相应的路灯的开关任务;如果在特殊情况下，当检测有通信问题，控制端从机不能正常运行等情况，包含超出了在微控制器的规定数值时，此时要发送故障处理任务;当检测到缓存区有GPRS信息时，因GPRS信息是以GPRS数据的形式暂存在缓存区的，如果要与监控端从机进行通信，要先把数据变成载波的数据包，发送新的数据包到控制端从机，然后通过GPRS网络，将传送到的数据传送到控制端的主机中.最后一个任务是看门狗电路软件实现，通过向看门狗电路发送相应的脉冲信号，完成控制系统的时钟校准任务.这样完成一个循环，软件看门狗电路后，再重新开始一个循环，重新进行实时的数据采集，以此类推。

图3路灯远程系统控制端t机软什框图