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1、SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD. Grentech Confidential Security Level: A B C 监控单元基本原理 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 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。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 监控单元基本原理 1 监控数据处理流程2 目 录 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 监控顾名思义
2、，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。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 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）： SHENZHEN GRENTECH CO.,
3、LTD.Grentech Confidential 图1：监控系统原理图 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 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）： SHENZHEN GRENTE
4、CH CO.,LTD.Grentech Confidential PC机 PDA RS232 CPU：89V51 16C552 RS232 16L2551RS485 RS485后端标准化模块 串并转换 串并转换 MODEM 网管中心 中移调试软件 模检 数控 数检 老模块 图2：监控单元原理图 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 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
5、含有4个8位I/O接口分别是P0P3,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。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 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。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential MAX3238芯片 MAX32
6、38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 35.5V，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250 kbps。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-Powerdown Plus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
7、测到有效信号，将自动进入Powerdown模式。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 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。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential CPLD
8、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。 SHENZHEN GRENTECH C
9、O.,LTD.Grentech Confidential 62256/X5024 62256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EEPROM X5045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。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 2 监控数据处理流程 数据处理流程，主要处理各个数据
10、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。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 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。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Con
11、fidential 图3 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 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 SHENZHEN GRENTECH CO.,LT
12、D.Grentech Confidential 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。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 图4 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidenti
13、al 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. SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 图5 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 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通讯方式功能。见图6。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 图6 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 2.10维护终端通信流程 维护终端现在是专门针对现场调试，可以通过电脑和PDA对 直放站参数直接进行检测和控制功能，方便调试。V3.6中要安装 维护终端软件terminaltest，维护终端通信流程跟前后端通信流程 基本一致。
