远程传输范例6篇

远程传输

远程传输范文1

摘要:

针对电传动系统运行过程中会产生大量实时数据的问题,对电传动地下铲运机远程数据传输系统进行了研究。该系统采用分布式CAN总线实现工业现场数据传输和铲运机运行数据采集;以无线通信网络为传输通道,利用TCP/IP异步传输原理,通过车载客户端子系统和服务器子系统实现了车载数据的远程传输。

关键词:

煤炭开采;电传动;铲运机;远程数据传输;分布式CAN总线;TCP/IP异步通信

0引言

为了解决危险采场的出矿问题,降低采矿作业危险,遥控甚至无人采矿设备已经成为国内外同行研究的重点[1-2]。随着电传动技术的发展,更多的地下采矿设备采用电传动系统。电传动系统在运行过程中将产生大量的实时数据,这些数据可用于实时控制、设备优化和维护等。对这些数据进行采集、处理和异地存储,成为采矿设备自动控制、远程控制研究必不可少的技术手段。本文以电传动地下铲运机为研究对象,设计了其远程数据传输系统。

1系统通信结构

本文讨论的电传动地下铲运机为四轮驱动,柴油发动机输出的机械能通过交流发电机转换为电能,经过整流器和逆变器输入4个轮边电动机,轮边电动机将电能转换为动能,为车辆提供动力。由于铲运机上采用的电子控制单元数量较多,电传动系统运行时必须实现各个电控单元间的大量实时数据交换。CAN总线具有结构简单、数据可靠性高、连接便捷、节点设置不受限制、错误检测能力良好等优点,在车辆控制系统上已经得到了普遍应用[3],因此采用CAN总线实现工业现场数据传输。为了满足日常生产的通信需求,地下矿山的巷道中通常铺设有无线通信网络,与调度中心的网络相连。因此,电传动地下铲运机远程数据传输系统以该无线通信网络为传输通道,以TCP/IP协议作为通信协议,利用Socket网络编程技术,实现电传动地下铲运机运行数据的远程传输和实时监控。系统通信结构如图1所示。根据作用的对象不同,电传动地下铲运机远程数据传输系统分成了2个子系统:车载客户端子系统和远程服务器子系统。车载客户端子系统主要负责发送实时运行数据和接收操作台指令,并将控制指令发送给主控制器;远程服务器子系统负责接收运行数据,解析处理数据和发送操作台指令。由于系统需要监控的数据量较大,为了保证数据通信的可靠性和实时性,系统采用异步TCP通信方式[5-6]。

2分布式CAN总线网络

由于电传动控制系统复杂性较高,控制对象在结构上相对分散,所以,按照功能将整个控制系统分成若干子系统,形成分布式控制结构[4]。分布式CAN总线结构如图2所示。CAN总线网络以电传动地下铲运机的主控制器为核心,分为4路CAN网络拓扑,采用主从式通信模式。CAN1为柴油发动机控制网络,主控制器直接与柴油发动机的电控单元(ElectronicControlUnit,ECU)进行通信,遵循SAEJ1939协议;CAN2为车辆动力控制网络,主控制器对包括励磁控制器、斩波制动控制器和轮边牵引电动机逆变器进行控制;CAN3为辅助控制网络,主控制器对铲运机铲装机构的液压控制器、显示屏、仪表等进行控制;CAN4为数据传输网络,主控制器将其他网络采集的实时数据传输至车载计算机。为了提高每个网络数据传输的抗干扰性和可靠性,在各网络的终端加入120Ω的终端电阻。根据工程经验,CAN总线网络的通信波特率采用250kbit/s可以满足通信需求。为了保证CAN总线通信畅通,总线占用率最好保持在33%~66%。根据位填充技术,数据帧m的最坏总线占用时间Cm为Cm|ms=34+8dm5+47+8d()mτbit=0.5224(1)式中:dm为数据域字节数,该通信协议下最大为8;τbit为位时间,在250kbit/s波特率下为0.004ms。由于CAN2运行时所产生的数据量最大,为了统一网络协议标准,其他网络的通信周期以CAN2为标准,则CAN2中全部数据帧的最坏总线占用时间之和约为10.5ms。因此,可选取的通信周期为15~30ms。根据主控制器工作周期,本文选取25ms为CAN总线通信周期。由于各个控制器的启动时间不同,尤其是车载计算机的启动时间晚于其他控制器,为了保证车载运行数据的完备性,设计了启动后的握手检验系统。主控制器启动后不断向其他控制器发送握手信号,其他控制器收到握手信号后向总线发送握手反馈信号,主控制器收到全部握手反馈信号后,跳出握手检验系统,开始执行行车控制。

3系统设计

3.1车载客户端子系统

车载客户端子系统将CAN总线传来的实时数据简单处理后进行本地存储,通过无线通信网络与调度中心数据服务器进行远程数据交互;同时解析操作台的控制指令,通过CAN总线将控制指令发送到主控制器。车载客户端子系统软件流程如图3所示。

3.2远程服务器子系统

远程服务器子系统主要由2个部分构成,第1部分的作用是接收车载客户端子系统发送的数据并进行解析,将驾驶员所要了解的车辆信息(如车速、发动机转速、档位状态等)显示出来,并将解析后的数据存入调度中心的数据库;第2部分的作用是响应操作台控制器采集到的控制指令(手柄、踏板等)。

3.3数据通信校验

为防止网络不稳定导致数据错误,在客户端与服务器的通信中加入校验信息。当车载实时数据解析并封装成数据包准备发送时,待发送数据包就是一个包含有用数据的数组。对数组中的值进行循环冗余校验(CRC),得出CRC值,再将CRC值附到数据包后进行发送。服务器收到数据后提取出CRC值,并对数据包中的内容进行校验,再将得出的值与收到的CRC值进行比对。若两值相等,则说明数据可信,该包数据会被系统解析,并存储及显示;若两值不相等,则说明数据传输有误,直接舍弃该包数据并等待下一包数据。客户端数据校验原理类似。客户端和服务器数据包结构如图5所示。客户端和服务器发送的数据包分别以相应的起始标志符开始,随后依次为数据发送时间、数据长度、数据区和校验区,最后以终止标志符结束。各区域间用“;”分隔,数据区各数据之间用“,”分隔。

4结语

电传动地下铲运机远程数据传输系统采用分布式CAN总线结构,利用TCP/IP异步传输原理实现了实时数据远程传输功能。分布式CAN总线结构具有很高的可靠性,可以有效采集实车运行数据,利用TCP/IP异步传输原理进行数据远程通信具有可行性。

参考文献:

[1]战凯,顾洪枢,周俊武,等.地下遥控铲运机遥控技术和精确定位技术研究[J].有色金属,2009,61(1):107-112.

[2]高梦熊.国内外地下金属矿山采矿车辆的现在与未来[C]//中国矿业科技大会论文集,苏州,2010:43-64.

[3]杨超,刘立,陈树新,等.基于CAN总线的地下铲运机遥控系统的研究[J].矿山机械,2011,39(3):30-32.

[4]钟恒.多轮电传动车辆控制方法的研究[D].北京:北京科技大学,2012.

[5]徐小东.基于socket技术的数据交换平台的设计与实现[D].上海:上海交通大学,2006.

远程传输范文2

引言

GPRS(General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的简称,是一种以全球手机系统(GSM)为基础的数据传输技术。GPRS和以往连续在频道传输的方式(如GSM)不同,是以分包(packet)的形式来传输,信道是共享使用的,需要的时候才有数据包产生。用户可以随时进行数据传输,而不是每次都需要拨号上网。GPRS的数据传输速率可提升到56Kbps,甚至114Kbps。

随着医疗事业的发展,远程医疗(telemedicine)逐渐成为发展的方向。在很多情况下,都要求将现场采集的病人的各种生理参数传到医疗或中心站。如将急求车上病人的数据传输到医院,以及对一般非住院病人的病情监护(社区监护)等。由于GPRS技术的特点,使得它非常适合这一类应用。

本文中,将介绍一种基于GPRS技术的生理数据传输的方法。

1 方法

实验中,采用GPRS数据模块G18来完成通信的任务,所以传输的生理数据为心率。由于GPRS技术是一种基于TCP/IP协议的分包传输技术,所以数据在传输前必须进行TCP/IP协议的封装处理。这个任务由协议处理芯片E5112完成。单片机测量心率数据,然后通过串行口,送至E5112进行TCP/IP协议的处理和封装,再送至G18发送。

    由于心率数据采用TCP/IP协议进行分包传输,所以在接收端不需要再配置G18,只需一台以某种方式联入互联网(必须具有公司的IP地址)的计算机即可。计算机中的系统软件(Windows系统)具有TCP/IP协议处理功能,能提取出网络传输的心率数据,在屏幕上显示。系统框图如图1。

(1)G18

Motorola G18是摩托罗拉嵌入式三频900/1800/1900MHz GSM/GPRS模块。该模块具有如下特点:①体积小(40mm×80.2mm×7.5mm)、质量软(22g);②天线插座(型号MMCX)支持直线或直角连接;③支持9针RS-232串行接口(3V CMOS电平);④内含用户识别卡(Subscriber Identity Module,SIM)读卡器;⑤3.0~6.0V工作电压;⑥支持语音、数据、传真、短消息和WAP功能;⑦GPRS分组交换速率可达到57.6Kb/s;⑧待机电流7.2±0.5mA,使用时平均电流300mA;⑨支持CSD模式(AT命令集,包括GSM 07.07和GSM07.05)和GPRS模式(AT命令集,支持GSM07.60和07.07 7.5版)。

G19通过36针ZIF插座(或28针双排针式插座)与外部连接。36针插座中包括模拟语音输入/输出和数字语音输入/输出接口,外部SIM卡读卡器接口,以及RS-232串行通信 接口(3V CMOS逻辑电平)。由于本实验只用到了数据传输功能,且模块具有内置SIM卡读卡器,所以所有接口中只用到了RS-232串行通信接口。该接口采用串行异步通信方式,能自动识别波特率(300bps、1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps)。在数据传输模式下,G18的初始化、功能控制以及数据的通信都通过RS-232串行异步通信接口进行,因此,该模块与外部的硬件接口相对简单,是标准的RS-232接口接法。

相比之下,该模块使用的通信协议则较为复杂,模块与外部所有的数据和控制信息都通过一套由字符组成的命令串(AT 命令集)来完成,而这些命令串就是通过RS-232串行异步通信接口进行传递的。命令串都以特定的字符(AT)开始;以特定的字符结束;中间部分根据命令的类型、长度不定,主要包括下列指令类型:模块管理(模块开、关机,状态检测等),语音通信 (拨号控制、通信状态报告等),数据、传真控制,短信息功能(短信息的撰写、管理和收发)。

(2)网络协议处理器E5112

E5112是上海精致科技有限公司研制的网络协议处理器,是完成TCP/IP协议的专用芯片,支持TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据文报协议)协议,实现将嵌入式系统直接与Internet相连。E5112具有客户机功能,可以主动请求TCP连接远方服务器通信。E5112也具有服务器功能,可以监听来自客户机的TCP连接请求,建立TCP连接通信。因此,使用E5112的系统之间只要知道对方IP地址和端口号就可以通过Internet进行通信。

E5112一端通过RS-232接口与G18连接,另一端通过并口与上位机相连。E5112提供透明通道和非透明通道两种工作模式。在透明通道模式下,E5112对单片机发出的数据不进行处理直接将数据发送到G18,收到的数据也原封不动地传递给单片机。在这个模式下,短消息和语音功能可以由用户自己通过AT命令来实现。在非透明通道模式下,单片机通过串口采用帧格式与E5112通信。

E5112帧格式以十六进制数7E开始,然后是类型、长度、数据三个字段,最后以十六进制数7E结束。类型字段表示本帧的类型。E5112共有输入和输出两大类型。输入帧有读网关IP地址帧、设置服务器端口帧、设置ISP电话号码和用户名用户密码帧、设置SOCKET插口帧、发送TCP数据帧、发送UDP数据帧、读源IP地址帧等共13种。输出帧有物理层失败帧、PPP协商失败帧、PPP协商成功帧、SOCKET关闭帧、接收SOCKET数据帧、接收源IP地址帧等共16种。长度字符存有类型、长度、数据三个字段的长度(字节数)。数据字段只有当有数据发送和接收时才存在。类型、长度、数据三个字段中如含有十六进制数7E,则必须进行转义处理。

由于E5112能进行TCP/IP协议和AT命令集的处理,所以编程者完全不需了解TCP/IP协议和AT命令集,只需向E5112发送符合 帧格式的字符串,或接收E5112发出的帧,即可实现GPRS数据通信。

(3)单片机、E5112、G18之间的连接

E5112的接口是5V逻辑,而G18是3V逻辑,两者要连接起来使用必须要进行电平转换G18的RS-232接口输入针(TXD、DTR、RTS)具有5V的容限,最大可接收5.5V的电压,所以E5112的这三个输出脚可直接连接至G18相应引脚。G18的输出最大值不能达到E5112的输入容限,应进行电平转换,我们采用漏极开路的驱动芯片74LVC07完成这一功能。图2为某一路信号进行电平转换的电路,74LVC07电源为3V,所以可以接收3V输入;而输出端经一上拉电阻连至5V,所以输出被上拉至5V。

由于上位机只提供并口与上位机连接,所以在单片机与E5112之间插入一个串并转换芯片16C550,进行串行和并行数据的转换单片机、E5112之间的连接见图3。

(4)心率采集

心率采集采用了从心电信号中提取的方法。采集得到的心电信号放大后,经心率检测电路转化与心电R波同步的脉冲,再由单片机计时测量其频率,求倒数可得心率值。心率数据经单片机测量完成后,存储在单片机的存储器中,需要时经串行口发送,进行无线传输。

(5)单片机采用了AT89C51,单片机的软件采用C语言编制。心率脉冲连接至0号外部中断引脚(INT0),定时器0设为连续计时。每当INT0产生中断,即将定时器0数值记录下来,减去上次的记录值,计算心率数值。

单片机串行口设为方式1,波特率为9600bps,1位停止位,无奇偶校验。上电后,首先向E5112(通过16C550串并转换)发送设置ISP电话号码、用户名及用户密码帧,其中ISP电话号码必须为“*99#”,用户名和用户密码可以任意设置,但不能为空。成功后,再向E5112发送拨号指令,等待应答帧,当接收到PPP协议成功帧,则拨号成功,否则需继续拨号直至成功为止(拨号成功后,网络连接就一直建立,有数据发送时即可即时发送,不需要拨号)。然后,向E5112发送SOCKET设置帧,设置本地、远端的IP地址和端口,如成功,则点和点通信环境已建立,调用发送TCP数据帧和发送UDP数据帧就可以发送心率数据了,其中心率数据置于TCP和UDP数据帧的数据字段中。

(6)接收端编程

在接收端的计算机上,主要应用VB的一个Winsock控件来实现接收发送的生理参数。利用WinSock控件可以与远程计算机建立连接,并通过UDP或者TCP协议进行数据交换。这两种协议都可以用来创建客户与服务器应用程序。

使用时,只需在接收窗体中插入一个Winsock控件,将Protocol属性设定为使用的协议(TCP或UDP),设置远程(单片机端)IP地址和端口,调用Bind方法,即可建立双方的连接。当单片机端发送心率数据时,将触发Winsock控件的DataArrival事件,在事件处理程序中读取GetData属性的内容,即可获得远端发来的心率数据。

端口的设置可以任意,但最好大于1000,以避开与常用的端口冲突。

(7)实验过程

由于条件限制,接收端计算机上网方式选择了有线电话拨号方式,以获得公网IP。实验时,首先接收端需拨号上网,获得本地的IP地址,运行VB接收程序。然后,在单片机程序中设定远端IP地址和端口,运行单片机C语言程序,检测心率并发送。这时接收端计算机就能收到心率数据并显示。

2 结果与讨论

实验中,传送的心率数据都准确地无误地到达了接收方,传输质量非常稳定,且传输距离可以达到GSM网络能达到的地方。GPRS能实现“永远在线”,所以一旦建立GPRS连接,就可以随时发送数据,不需再拨号。由于心率数据传输的频率和数据量不大,所以耗费的GPRS通信费也是很少的。

远程传输范文3

【关键词】 动车组 远程数据传输 检修

随着自动化程度的不断提高,对现场数据远程采集与传输要求也日益提高,远程数据采集系统可使技术人员不需要到达生产现场就能获取重要生产数据和设备运行状态,进行远程设备控制和故障诊断。而动车组的远程数据传输系统,可以满足对运行动车组动态跟踪监控、提供远程技术支持和故障应急指导。并及时组织维修的实际运用需求,需要对动车组的安全状态与故障情况进行实时动态跟踪监控.分析动车组管理检修运用需求,需要将高速动车组运行途中的重要信息进行记录,并实时发送到地面。

1 远程数据传输系统介绍

远程数据传输主机与列车网络控制系统的接口,能够接收、存储和处理数据。远程数据传输装置,通过网络获取的动车组关于牵引、制动、供电、空调、车门等子系统状态的实时运行数据。通过无线GPRS方式将数据实时发送到地面;通过GPS天线接收列车位置信息;通过无线WLAN方式在列车到站后将存储的数据发送到地面。通过地面数据接收处理软件,用于数据的接收和提供用户数据的查询使用界面。系统总体设计方案如(图1)。

2 远程数据传输介绍

2.1 数据传输方式

在动车组上安装远程数据传输装置,该装置有4个输入端口,分别为电源输入端口、MVB网络数据端口、以太网数据端口、GPS天线端口。MVB网络数据端s口主要接收在MVB网络上传输的一些实时数据,如车组信息、车次、速度、GPS定位信息、牵引/制动状态等过程数据信息;以太网数据端口主要接收显示屏上发送的动车组故障信息,包含:故障发生时间、故障发生车辆、故障代码信息,故障代码包含组故障信息、具体故障信息和协议数据信息等。

装置有三个输出端口,其一是GPRS端口,其二是WLAN端口,其三是USB端口。GPRS端口主要传输实时数据及实时故障信息;WLAN端口和USB端口主要用于下载实时数据、实时故障信息及非实时运用数据存储形成的文件,WLAN实现无线自动下载,USB实现移动存储介质的下载。

实时GPRS传输数据通过移动公网传输到地面服务器,数据存储文件通过WLAN传输或USB下载到地面服务器。铁道部和动车检修基地作为用户,利用数据掌握动车组状态,指导故障检修。

2.2 数据传输内容

时间(年月日时分秒);

车次;

动车组编号;

编组状态;

速度;

车组位置信息;

司控状态;

牵引信息;

制动信息;

内容;

设备切除状态;

网压、网流;

蓄电池信息;

车门开关状态;

空调工作状态;

卫生间状态。

2.3 数据显示

远程数据传输数据显示如(图2)所示。

3 远程数据传输在动车组检修中的应用

远程传输范文4

光纤收发器对远端数据传输的实现

什么是光纤收发器

光纤收发器是一种将短距离的双绞线信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元,在很多地方也称之为光电转化器。产品一般应用在以太网电缆无法覆盖、必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中,且通常定位于宽带城域网的接入层应用;同时在帮助把光纤最后一公里线路连接到城域网和更外层的网络上也发挥了巨大的作用。

为了保证与网卡、中继器、集线器和交换机等网络设备的完全兼容,光纤收发器产品严格符合10Base-T、100Base-TX、100Base-FX、IEEE802.3和IEEE802.3u等以太网标准。目前使用较多的10/100M光纤收发器的原理框图如图1。

图1 光纤收发器工作原理图

光纤收发器一般应用在以太网电缆无法覆盖、必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中,同时在帮助把光纤最后一公里线路连接到城域网和更外层的网络上也发挥了巨大的作用。有了光纤收发器,也为需要将系统从铜线升级到光纤,但缺少资金、人力或时间的用户提供了一种廉价的方案。为了保证与其他厂家的网卡、中继器、集线器和交换机等网络设备的完全兼容,光纤收发器产品必须严格符合10Base-T、100Base-TX、100Base-FX、IEEE802.3和IEEE802.3u等以太网标准。除此之外,在EMC防电磁辐射方面应符合FCC Part15。时下由于国内各大运营商正在大力建设小区网、校园网和企业网,因此光纤收发器产品的用量也在不断提高,以更好地满足接入网的建设需要。

光纤收发器对远端数据传输的实现

随着我国信息化建设的不断发展,宽带以太网的接人方式以其成本低、传输速率高、安装方便而得到越来越广泛的应用。以太网光纤收发器作为一种短距离的双绞线信号和长距离光信号之间进行互换的以太网传输转换设备,突破了传统5类线只能传输100M以太网电信号的局限性,依靠其高性能的光纤收发模块和换芯片,利用光纤通信频带宽、信息容量大、保密性好、抗干扰能力强、传输距离长的优势,较好地解决了以太网电信号在传输方面存在的问题。

各单位在网管系统建设时,通常更多地考虑核心交换机、路由器等骨干设备的网管,却往往忽略边缘接入必不可少的光纤收发器的状态检测和远程维护。即便采用了一些简单的网管,一般也只能管理到接入机房机架上的局端光纤收发器,而对放置在用户端的远端收发器则无能为力。一旦接入部分的光、电链路出现故障后很难远程判别故障点,往往需到用户端或接入机房才能进行判别和处置。通过采用远端网管型光纤收发器系统较好地解决了上述问题。下面以远端网管型光纤收发器为重点进行相应说明。

远端网管型光纤收发器主要是由网管工作站、网络管理软件、网管卡、插卡式光纤收发器、局端机箱以及远端机箱构成。远端网管型光纤收发器网管系统提供了5种管理方式:

(1)使用Windows自带的超级终端,通过机架串口进行本地网管;

(2)使用浏览器,通过Web页面远程访问,并可以显示、控制远程收发器的工作状态;

(3)使用标准的SNMP管理软件进行管理;

(4)中心局安装专用软件在后台运行,采集数据以数据库的形式保存在网管PC机硬盘,用户经过登录接受网管系统的认证后,在中心机房可以以图形界面详细显示出各机房当前的工作环境和收发器卡的当前状态;

(5)使用TELNET进行命令行管理。

本文以专用软件方式为例,对远端网管型光纤收发器网管系统在某广电宽带网上的三类典型应用进行介绍。

(1)远程状态监测

网管专用软件运行风格类似于Windows资源管理器。主窗口左侧为资源树,以树的形式展现现有资源所含有的机架以及机架中的收发器。主窗口右侧为设备列表,以小图标的形式显示出所有机架,可以根据图标的颜色判断机架正常与否,是否列于轮询队列中。主窗口下侧为告警信息列表,显示了所有轮询告警和主动告警的消息。

(2)轮询和告警

为了确保光纤收发器的正常工作和进一步减轻管理员的工作负担,软件定时对各个机架进行访问,接收各机架中主控单元采集的机架状态及其局端、远端收发器的状态信息,并保存在本地数据库中。软件在接收到状态信息后能够对资料进行分析,若判断得出机架或收发器异常,则自动告警,并将事件记录到告警日志中。

(3)远程控制

管理员可以对局端和远端的收发器进行远程控制。通过IP地址和机架名称或者机架号来指定机架,当机架被指定后,接口将提供可控制的收发器列表,选定收发器后,其当前的状态量将会列在“状态”标签页中,同时用户可在“设置”标签页中修改双工模式、速率等选项。最后还可根据实际需要来控制传输带宽,以kbps或Mbps为基本单位、以32kbps为步长进行控制。当用户所要设定的流量不是32kbps的倍数时,即不是系统认可的有效值时,系统将会以最贴近该设定值的有效值进行设定(四舍五入原理)。

结论

远程传输范文5

【关键词】 GSM的无线传输技术 AT指令 远程控制

1. GSM数据传输技术的发展现状

GSM技术自从1982年开始提出、1992年正式问世以来,经过了十几年的发展,其技术也日趋成熟。因为GSM无线网络覆盖范围广,在信息传递方面性能稳定、可靠,所以把GSM无线网络作为信息传递的载体,与单片机结合起来构成应用系统有着强大的生命力和广阔的应用空间,特别是在远程数据传输、远程监控等领域更是受到电子设计应用工程师的关注。

2. 研究的目的及意义

基于GSM网络的通用短信息控制系统由于结构简单、价格低廉、通用性、实用性强,能够直接或者在稍作改造后用于诸如:工厂、煤矿等需要远程自动控制的场合。该基于GSM网络的通用短信息控制系统能够在提高经济效益.减少工作人员劳动强度方面起到了较大的作用,能使需要该系统的工矿自动化水平提高。具有一定的社会和经济意义。

3. AT指令格式及分析

3.1AT指令集简介

AT指令是调制解调器的控制命令,在调制解调器中几乎所有的操作都是通过AT来完成的,AT是Attention的缩写,绝大多数指令是以AT作为前缀的,如拨号命令ATD设置波特率命令AT+IPR等,因此这些指令被称为AT指令,由这些指令所构成的指令集叫做AT指令集。

3.2AT指令的格式

在TC35i所支持命令集中根据命令名称可简单分为:

(1)“ATXX”及少量“AT+XXX”为V.25标准命令集;

(2) “AT+CXXX”为GSM标准所扩展的AT命令;

(3)“AT ^ SXXX”为SIEMENS定义扩展的AT命令。

注:,内存中消息的状态;[],电话本中与对应的字母数字域部分可选(短消息中一般此项为空);,对PDU方式指数据单元的字节数;,16进制表示的数据单元。

4. 系统硬件设计

4.1电源设计

由于TC35i的电源电压为单一电压3-4.8V,而系统其它的模块需要5V供电,所以系统需要双电源供电。本系统TC35i模块供电电压选用4V。

5V电源选用5V 3A电源适配器,最大可提供3A的电流,满足系统的需要,使用方便,而且它可以长时间提供稳定安全的电压。

GSM引擎TC35i工作电压在3.3V-4.8V,必须保证在发射状态下电压波动在400mV下,TC35i在发射状态时的平均电流消耗为300mA,空闲状态为25mA。LM1086 为低压差三端调压器,输出电流为 1.5A 。LM1086-ADJ可调电源手册,由公式VOUT+=1.25V(1+R2/R1)可计算出当R1=100Ω,VOUT+ =4V时,R2≈270Ω。

4.2 IGT启动电路

对于TC35i模块控制,IGT信号非常的重要,只有正确的IGT信号才可以使TC35i模块正常的运行。模块的时序如图3所示。

4.3串口模块的电路设计

为了方便调试,增加了TTL电平的串口信号与PC机负逻辑电平的串口信号之间的电平转换电路。串口模块电路如图4所示。

4.4 TC35i的接口电路

30、31、32脚为控制脚,其中30为RTC backup,31为Power down,32 为SYNC。TC35i的第32脚SYNC引脚有两种工作模式,一种是指示发射状态时的功率增长情况,另一种是指示TC35i的工作状态,可用AT命令AT+SYNC进行切换,本模块使用的是后一种。当LED熄灭时,表明TC35i处于关闭或睡眠状态;当LED为600ms亮/600ms熄时,表明SIM卡没有插入或TC35i正在进行网络登录;当LED为75 ms亮/3s熄时,表明TC35i已登录进网络,处于待机状态。35~38为语音接口,35、36接扬声器放音。37、38可以直接接驻极体话筒来采集声音(37是话筒正端,39是话筒负端)。

TC35i的数据输入/输出接口实际上是一个串行异步收发器,符合ITM-T RS232接口标准。它有固定的参数:8位数据位和1位停止位,无校验位,波特率在300bps~115kbps之间可选,硬件握手信号用RTS0/CTS0,软件流量控制用XON/XOFF,CMOS电平,支持标准的AT命令集。通过这一接口可以用AT命令切换操作模式,可以使它处于语音、数据、短消息或传真模式。

5. 短信接收程序流程图

6. 评测与结论

制作出的系统经调试后,可以稳定的实现以下功能:

6.1完成接打电话的功能

6.2自动发送家电状态的短信

6.3远程控制家电开关

6.4读取GPS模块信息,并自动发送短信至用户手机

本系统设计的创新之处在于把传统无线控制推广到利用大家常用的手机通信公网的无线控制。有范围广,误码率低的特点。整个系统可以作为一个家庭固定电话,利用短信可以远程精确的控制家电的开关和实时获取车载GPS模块的信息。

参考文献:

[1] 《单片机原理及其接口技术》(第3版) 胡汉才清华大学出版.

[2] 《MSP430系列16位超低功耗单片机实践与系统设计》 沈建华 杨艳琴 翟骁曙 清华大学出版社 2005.

[3] 《MSP430系列超低功耗单片机原理与系统设计》 李智奇 西安电子科技大学出版社 2008.

远程传输范文6

关键词:变电站;红外热像仪测温;数据读取;无线传输;一体化装置 文献标识码:A

中图分类号:TM762 文章编号:1009-2374(2017)01-0025-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.01.012

变电站红外热像测温是当前正在迅速发展和应用的技术之一。国内外许多电力公司从20世纪80年代就开始研究并推广应用变电设备红外测温技术,发展到今天,红外测温技术已较为成熟,其在减少停电预防性试验的时间和次数及在运行中及时发现设备发热缺陷方面有独特的优势,极大地提高了供电可靠性。电力系统的供电可靠性是电力部门的一个重要课题,而高压设备的安全运行是整个系统安全运行的基础。

随着国民经济的发展,社会对电力供应的可靠性要求越来越高,新建设的变电站已经开始使用在线测温技术来实时掌握运行中设备的发热情况。而已建变电站设备的测温未实现在线测温,通常是由运行人员携带红外热像仪现场测温来实现的。

电力变电站在运行过程中,设备温度正常与否是判断其运行状态是否良好的一个关键信息,因此需要对其进行经常性的巡测、巡检工作。目前变电一次设备在新接入、检修后、带缺陷运行、负荷突增、电网特殊运行方式等情况下,都需要运行人员定期进行温度测量,以监测和掌握设备的运行状态。现在一般采用人工手段携带红外热像仪进行,但是随着电网规模的不断扩大,远郊变电站分布地域范围变得越来越广,给运维带来了越来越多的不便和困难,主要表现在运维人员需要携带便携式红外热像仪进行频繁的设备测温,花费较长的时间在往返路程上。这种传统的方式大大浪费了人力、物力和财力,同时增加了交通风险。

现在运行人员在变电站测温中使用的红外热像仪中部分设备具备数据接口扩展、在线数据读取、远程控制开发的硬件条件,但在日常生产中,运行人员往往仅使用到了人工手动测温这一部分的功能,未充分利用到红外热像仪的全部功能,尤其对红外热像仪的高级应用

不足。

基于这种情况,本文充分考虑了生产中的实际需求,通过采用远程数据读取和无线网络传输的方式,实现将现场采集的温度监测图像和数据,实时快捷地传输到设备运维中心。

1 技术方案

1.1 系统总体架构

为实现电力变电站现场红外热像仪测温数据和图像的远程读取和传输,系统的总体架构如图1所示:

本方案变电站红外热像仪现场采用一体化的数据读取和传输终端装置,与近距离的移动4G基站进行无线通信,通过移动网络接入互联网,同时还可以通过Wi-Fi无线网络或者RJ45接口就近接入电力专网,最终通过互联网或者电力专网把数据传输到电力监控中心。

在偏远地区地理环境受限,无法实现电力专网接入和无线移动公网接入情况下,设计通过一体化数据终端装置传输现场测温数据和图像,通过已有的电力频段的230MHz的无线终端实现对变电现场的图像和数据的远程传输,具有远距离传输的特点,从而可以大大降低地理环境和现场条件的限制,达到实现同一装置在不同变电站进行移动式的远程测温的目的。

利用变电站设备的温度监测这一重要参数判断设备运行状态是否正常,经过改造的便携式红外测温仪设计结合一体化的数据读取和传输装置,可以达到通过远程监测温度的方式来实现实时监控变电设备运行状态的目标,进一步满足智能电网信息化的要求。同时一体化数据传输装置预留多个标准接口,还可以在同一变电站连接多台测温仪和其他传感设备,实现对多套设备的运行状态的监测,尤其在偏远变电站需要在某一时间段内定期测温时,将该设备装设在设备场地,实现远程运维,通过设定温度测量周期和数据回传周期来满足不同测温周期的运维要求。

1.2 系统硬件结构图

系统硬件结构如图2所示,采用创新的技术,达到领先的水平。

远程数据读取和传输是基于具有远程数据采集和传送功能的数据接口模块,实现通过网络接口TCP/IP和UDP协议进行通信,可以实现通过主控中心PC对远端设备的远程数据读取和控制。

数据接口模块设计可以实现设备侧USB接口到TCP/IP的协议的接口转换功能,它向上可以提供10M/100M自适应以太网接口,向下提供标准USB接口,实现USB到TCP/IP网络和TCP/IP网络到USB的数据传输。

数据传输采用基于4G无线通信,Wi-Fi无线接入和TDMA无线传输方式而设计的便携式传输终端,能够以无线接入的方式建立远程传输的IP数据链路,该模块在网络传输方面采用先进的Peer-to-Peer对等联网传输技术,整合先进的网络传输特性,完成信息交换、网络分析和连接建立,该数据接口模块的功能,最终接入互联网(Internet),实现监测数据的远程传输。

系统中设计MCU用于控制温度数据的读取和开关量的控制,它通过SPI接口与具备TCP/IP协议的以太网接口芯片实现通信,可以实现远程的控制功能,可以实现对电源模块的控制,达到节能的目的。

2 系统特点和功能

该方案设计和模块设计均采用先进的技术,具有如下特点和功能:(1)实现标准化、规范化的设计及通信方式规范化、数据接入的规范化、协议的规范化、移动应用的规范化;(2)数据加密:所有接入数据均经过加密处理,以确保数据的安全性要求;(3)模块化设计:软硬件的模块化结构和功能设计,具有标准化的连接接口,以及一致的输入输出接口,采用标准RJ45接口和USB接口;(4)远程传输:采用先进的4G无线网络技术、互联网传输技术和电力专网传输技术,保证数据能够具有电信级的稳定可靠的传输,还具有Wi-Fi无线接入的便捷性,能够实现数据远程传输的宽带、高速、实时传送的性能要求;(5)开放性设计:方案设计最终形成一体化的数据读取和传输装置,设计具有较高的开放性、集成性和灵活性,保证一体化装置的整体性能的提高;(6)设计具备优良的远程控制功能:一体化数据终端装置可以实时监测电源供电系统的参数,并根据状态参数远程启动/关闭相关设备,达到节能的目的,电源系统状态参数可以上报主控中心,主控中心可以通过指令远程实现设备的休眠/唤醒控制,实现节能。设备电源供电具有定时或自动进行开启和关闭的功能,采用先进的远程自动控制器件,利用先进的互联网通信技术,可以根据运维业务需要实现主机远程遥控远端无人值守设备电源开启和关闭,从而降低了设备巡测时间,提高设备工作效率,保证设备的可靠稳定运行;(7)工业级设计:设计均满足工业级技术要求,并满足相关技术规范要求,并采用优良的EMC设计,确保设备在恶劣的环境下具备良好的运行可靠性。采用航天军工级的外壳和接头设计,采用密闭的厚重金属外壳,保证在各项特高压近场环境中,具有优良的屏蔽外部电磁干扰的特性,也保证在恶劣环境条件下可以达到很高的可靠性。

3 结语

综上所述,系统通过采用一体化的数据读取和传输装置,有效地解决了变电站红外摄像仪测温监测数据的远程读取和传输问题。在4G无线网络和电力专用接入网的支撑下,借助该便携式终端装置,可实现电力测温监测现场远程传送监测数据、图像、视频的即时通信、远程监控等智能化的监测、巡检方式。不仅可进行深层的信息互动业务,而且在设备运维状态监测、设备缺陷跟踪方面,进一步提供快速、有效的数据传输保障和信息支撑,因此具有较高的实用性和推广价值。

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