【正文】 上面介紹了計算機和調(diào)制解調(diào)器通過 RS232進行通信的詳細過程，我們 哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 26 下面將對通信端口的初始化進行介紹。當(dāng)數(shù)據(jù)由遠程進 來，而計算機要經(jīng)調(diào)制解調(diào)器接收時，計算機與調(diào)制解調(diào)器兩者之間也需要進 行握手的操作。目前異步傳輸使用較多。在這個過程需要注 意的是綁定順序的問題，首先要設(shè)置數(shù)據(jù)源屬性，然后才能設(shè)置數(shù)據(jù)字段屬 性。對于新工程，應(yīng)該使用 ADO作為數(shù)據(jù)訪問接口。 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計 首先，要啟動 Access20xx系統(tǒng)，在 Windows20xx環(huán)境中，單擊桌面左下 角的 [開始 ]按鈕，從彈出的菜單中選擇 [程序 ]，再從 [程序 ]的級聯(lián)菜單中選擇 [Microsoft Access]，就可以啟動 Access20xx。命令式可以實現(xiàn)總控制中心計算機和監(jiān)測站計算機的 相互通信，兩者可以通過問答方式來實現(xiàn)通信，總控制中心計算機是發(fā)問方， 可以任何時刻提出和任何一個監(jiān)測站的通信，可以要求監(jiān)測站提供其需要的數(shù) 據(jù)，具有很強的靈活性。當(dāng) PSTN網(wǎng)絡(luò)用于遠程監(jiān)控的通信時，通信的雙 方也是按照相似的過程進行通信的。電話網(wǎng)主要由長途傳輸介質(zhì)和交換設(shè)備 組成，長途傳輸介質(zhì)主要采用銅纜，中繼線路也有采用光纜及微波通信系統(tǒng)， 交換設(shè)備有長途電話交換機、國際自動電話交換設(shè)備以及市內(nèi)自動電路交換設(shè) 備等。 除了速度有些慢，通信的質(zhì)量可以達到一般的通信要求的。 （ 5）門禁傳感器 使用鐵門專用門磁 PS1561，在溫度適宜的情況下，鐵門門磁可采用膠水 粘貼的方法固定在鐵門上。 （ 3）紅外線傳感器 推薦使用型號為 MC760T(配有可調(diào)方向底座 )，該傳感器采用熱釋電效應(yīng) 原理所制造，我們選用 12V供電的雙鑒 (微波 +紅外雙重鑒別方式 )紅外移動探 測器。 （ 2）煙霧傳感器 離子感煙探測器利用放射性元素產(chǎn)生的射線，使空氣電離產(chǎn)生微電流來檢 測，目前大部分離子感煙探測器采用單源雙室工作，即采用一個放射源，兩個 工作室；一個為參考室，一個為探測室，沒 有煙進入探測室時，兩室的微電流 平衡，當(dāng)煙霧進入探測時，探測室電流發(fā)生變化，破壞平衡，傳感器將檢測到 的信號送到一個正反饋電路，產(chǎn)生報警輸出。由于它將溫度傳感 器與濕度傳感器結(jié)合在一起而構(gòu)成了一個單一的個體，因而測量精度較高且可 精確得出露點，同時不會產(chǎn)生由于溫度與濕度傳感器之間隨溫度梯度變化引起 的誤差。當(dāng)調(diào)制解調(diào)器未與其他設(shè)備相連接 時，則處于命令模式，這時下達給調(diào)制解調(diào)器的命令時用于調(diào)制解調(diào)器本身設(shè) 置或操作。通信結(jié)束后，通過掛斷操作，退出通信操作 過程。信號對應(yīng)控制字的各位如表 21所示。其中，片上帶 ，可用作 ADS8364的參考電壓。 AT89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié) Flash， 256字節(jié) RAM， 32位 I/O口 線，看門狗定時器， 2個數(shù)據(jù)指針，三個 16位定時器 /計數(shù)器，一個 6向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路 [3335]。 系統(tǒng)監(jiān)測直流蓄電池 (備用電源 )電壓及充放電電流，當(dāng)市電中斷 由電池維 持向負(fù)載供電時，如果電池電壓降至低壓告警，監(jiān)控模塊向后臺局端網(wǎng)管發(fā)出 報警。 前端數(shù)據(jù)采集 前端數(shù)據(jù)采集 監(jiān)控中心 通信網(wǎng)絡(luò) 圖 21 遠程監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖 哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 9 如何將兩個相距較遠的計算機連接起來是實現(xiàn)遠程通信的核心。其總體結(jié)構(gòu)圖如圖 21 所示。 圖 11 無人機房監(jiān)控系統(tǒng) 本文的主要研究內(nèi)容 本文以鐵通哈爾濱鐵路局無人通信機房監(jiān)控系統(tǒng)為例主要討論機房監(jiān)控系 哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程 碩士學(xué)位論文 7 統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組成及硬件實現(xiàn)，在現(xiàn)有的 PSTN交換網(wǎng)絡(luò)和其他設(shè)備電路的基礎(chǔ)上 完成系統(tǒng)設(shè)計，達到投資少、設(shè)備穩(wěn)定、方便快捷、操作簡單的目的?？? 制簡單，報警響應(yīng)單一，交互性和 展性差。 專用控制器修改和功能擴充困難。 一般聲光報警 壓 縮 MPEG MPEG ，便于存儲。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 5 表 11 兩種監(jiān)控系統(tǒng)的比較 項 目 計算機監(jiān)控系統(tǒng) 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng) 監(jiān)控核心設(shè)備 多媒體計算機 組合邏輯電路或單片機構(gòu)成的專用控制器。 這種系統(tǒng)是以專用控制器為核心，多路監(jiān)控畫面通過攝象機傳送給專用控制 器，專用控制器將多路監(jiān)控畫面分配給多個監(jiān)視器進行顯示，以此方式實現(xiàn)多 畫面同時監(jiān)視 [5]。為此，要把所有設(shè)備的監(jiān)控功能加以融合，才能做到比較全面的系統(tǒng) 監(jiān)控。 盡管監(jiān)控的對象多種多樣，監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方案也各不相同，但是，計算 機監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)一般還是要遵循以下原則 [913]： （ 1）可靠性原則：包括前端采集設(shè) 備和執(zhí)行設(shè)備的可靠性，中間通信環(huán) 節(jié)的可靠性和上位機監(jiān)控軟件的可靠性； （ 2）使用方便原則：監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有人機界面好，方便操作、運行，易 于維護等特點。高性能微機處理能力強、速度快、容量 大而且有支持多網(wǎng)絡(luò)特點等，為提高系統(tǒng)運行和聯(lián)網(wǎng)性能奠定了基礎(chǔ)。在該系統(tǒng) 中，計算機實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的檢測、監(jiān)督和控制功能。機房的安全不能保證，沒有防火、防水、防盜等監(jiān)控，不能有效保 證設(shè)備運行安全。 Keywords Remote surveillance。隨著鐵路各種新業(yè)務(wù)不斷出現(xiàn) ,對機房動力、設(shè)備及環(huán)境的要求越來越 高。為了保證機房內(nèi)貴重而精密的設(shè)備及儀器儀表的全天候正常運行，保證 網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)安全，防止因燃燒、水浸、失盜、非法入侵等情況而造成各種通 訊中斷的事故，提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，降低維護運營成本，實現(xiàn)無人機房的維 護管理方式已成為本文設(shè)計的目標(biāo)，這樣對分散的電信機房集中監(jiān)控管理已 成為必然趨勢。 PSTN。 （ 3）沒有監(jiān)控系統(tǒng)平臺使故障管理工作無法實行閉環(huán)化、自動化管理， 更無法形成一套行之有效的監(jiān)控和維護管理體系，無法對運行工作進行考核。 當(dāng)前遠程監(jiān)控與管理技術(shù)的發(fā)展有如下特點 [68]： （ 1）硬件、軟件采用模塊式、分布式結(jié)構(gòu)，適應(yīng)性強、可靠性高。 （ 5）豐富的信息管理功能。 （ 3）開放型原則：系統(tǒng)應(yīng)具有良好的可擴展性，以滿足不斷變化的現(xiàn)實 需求； （ 4）經(jīng)濟型原則：在滿足計算機監(jiān)控系統(tǒng)的性能指標(biāo)的前提下，盡可能 的降低成本，保證良好的性價比，以給用戶帶來最大的經(jīng)濟效益； （ 5）開發(fā)周期短原則：如果計算機監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)時間太長，會使用戶 無法盡快的收回投資，影響了經(jīng)濟效益的提高；而且由于計算機技術(shù)發(fā)展非常 快，只要幾年的 時間原有的技術(shù)就會變得過時，設(shè)計與開發(fā)時間過長等于縮短 了系統(tǒng)的使用壽命。而且各個地方的接入網(wǎng)點的物理環(huán)境各不相同，具體情況千差萬別，必 須從機房環(huán)境的實際出發(fā)，設(shè)計適合機房的環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)。本地監(jiān)控畫面可以經(jīng)過射頻器和由同軸電纜構(gòu)成的專用閉路 電視系統(tǒng)，傳至遠程監(jiān)控系統(tǒng)，以此方式實現(xiàn)遠地監(jiān)視。 多畫面監(jiān)控 可采用軟件多窗口循環(huán)顯示或畫面 分割器合成方式在同一臺顯示器上 顯示多畫面。 無壓縮 視頻存儲 以大容量硬盤和光盤作為主要的存 儲設(shè)備，便于隨機檢索，存儲的信 息量大，不易損壞和失真。 優(yōu) 點 控制豐富，設(shè)置靈活，報替處理形 式多樣，人機界面友好，交互性 強，傳輸距離遠，擴展性強。傳輸距離有限，很難進行 遠程監(jiān)控。 設(shè)計過程中主要依據(jù) 20xx年信息產(chǎn)業(yè)部在原電信總局于 1999年頒布了 《通信局 (站 )電源、空調(diào)及環(huán)境集中監(jiān)控管理系統(tǒng)前端智能設(shè)備通訊協(xié)議》基 礎(chǔ)上制定的監(jiān)控系統(tǒng)智能設(shè)備通信協(xié)議的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 監(jiān)控對象的狀態(tài)、參數(shù)通過信息采集模塊來獲得。通過借助 一定的通信網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)其連接，比如： PSTN網(wǎng)絡(luò)，它可以實現(xiàn)遠距離的通 信，其實現(xiàn)簡單成本低 [1925]。 數(shù)字顯示 RAMROM看門狗 MCU AT89C52 A/D 信 號 調(diào) 理 通 道 選 擇 隔 離 變 換 一路 二路 電壓 電流 充電 信 號 處 理 溫度 濕度 煙霧 門禁 水浸 按鍵 控制執(zhí)行 MODEM 圖 22 監(jiān)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖 哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 10 系統(tǒng)監(jiān)測機房溫、濕度、門禁、水浸及防盜等機房設(shè)施狀態(tài)，如有異常發(fā) 出報 警。 另外， AT89C52 可降至 0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模 式。每 片 ADS8364實際由 3個轉(zhuǎn)換速率為 250ksps(當(dāng)外部時鐘為 5MHz)的 ADC構(gòu) 成，每個 ADC有 2個模擬輸入通道，每個通道都有采樣保持器， 3個 ADC組 成 3對模擬輸入端，可同時對其中的 1~2對輸入信號同時采樣保持，然后逐個 轉(zhuǎn)換。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 13 表 21 信號對應(yīng)的控制字 COMMAND D7 D6 D5D4 D3 D2 D1 D0 CONVERT 0 HOLDCHOLDAHOLDB HOLDC CONFIOURATION1 BIN2eADD A2 A1 A0 寫入控制字時，在軟件命令控制下根據(jù) ADS8364的口地址，在 /CS有效 時將 表中數(shù)據(jù)通過低 8位數(shù)據(jù)線寫入 ADS8364內(nèi)部寄存器 。 例如，在 A機中發(fā)送一條命令要求 B機將上個星期的數(shù)據(jù)傳送過來，那 么 A機首先要撥號，與 B機連接，連接成功后，發(fā)送命令，通過雙方的 MODEM進行調(diào)制和解調(diào)工作，最終這個命令被送到的 B機中， B機接收到命 令后，通過通信協(xié)議的規(guī)定，判斷此命令的內(nèi)容，然后取出數(shù)據(jù)，在將包含數(shù) 據(jù)的回答發(fā)送出去，又通過 MODEM的調(diào) 制和解調(diào)工作，回答被送到了 A 機， A機也根據(jù)通信協(xié)議的規(guī)定，取出數(shù)據(jù)，保存。當(dāng)調(diào)制解調(diào)器已經(jīng)和其他 的調(diào)制解調(diào)器或是設(shè)備連接上時，則處于 聯(lián)機模式，這時所有計算機送至調(diào)制解調(diào)器的信息都將通過電話線發(fā)送到另一 臺計算機上。 CMOSensTM技術(shù)不僅將溫濕度傳感器結(jié)合在一起，而且還將信號放 大器、模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器、標(biāo)準(zhǔn) I2C總線等電路全部集成在一個芯 片內(nèi)。離子感煙探測器在監(jiān)視狀態(tài)下， 其工作電流為幾十毫安，報警狀態(tài)下，在探測器上的壓降為 4～ 6V，允許通過 最大電流為 60～ 100mA，因此，實際使用中，供電線路中要串聯(lián)限流電阻。它的靈敏度可通過撥碼開關(guān)調(diào)整。 門磁開關(guān)實際上是一個干簧管，干簧管由兩個靠的很近的金屬彈簧片構(gòu) 成，兩個金屬片為軟磁性材料，當(dāng)干簧管靠近磁場時，金屬片被磁化，相互吸 引而接觸，當(dāng)干簧管遠離磁場時彈簧 片失去磁性，由于彈力的作用兩金屬片分 開。所以下面將以 PSTN網(wǎng)絡(luò)作為通信網(wǎng)絡(luò)。電話的記費是按從摘機開始直到掛機所花費的時間計算的，只有當(dāng)兩個 電話間建立連接時采用占用到電話線路，當(dāng)通話結(jié)束時，會自動釋放線路的使 用權(quán)。 系統(tǒng)組網(wǎng)方式 遠程監(jiān)控技術(shù)主要包括兩部分：一是主控制中心計算機與監(jiān)測站計算機的 通信過程；二是各監(jiān)測站和其監(jiān)測點的通信。 無論是命令式還是輪詢式的通信，在其具體的實現(xiàn)過程中，都要涉及到用 軟件編程來實現(xiàn)通信功能。 啟 動 Access后，選擇新建一個空 Access數(shù)據(jù)庫，然后選擇 [使用設(shè)計器創(chuàng) 建表 ]，如圖 31所示。且 ADO 可以訪問任何一種 ODBC數(shù)據(jù)源和任何經(jīng)過 OLEDB界面接口的數(shù)據(jù)源。然后運行程序， Text文本框中顯示的就是預(yù)先在數(shù)據(jù)庫中隨意輸入的數(shù)據(jù) 的第一組，通過 Adodc1的向左向右按鈕可以依次查看到所有的數(shù)據(jù)，如圖 33 和 34所示。且異步傳輸 只要 9支引腳就夠了，這和普通的調(diào)制解調(diào)器是一致的。 調(diào)制解調(diào)器將計算機串行通信端口上的 DSR引腳電位升高，表示調(diào)制解 調(diào)器已經(jīng)準(zhǔn)備好了。 對端口的初始話，主要是對下面幾個方面進行設(shè)置。接著調(diào)制解調(diào)器檢測到載波信號后即 進行數(shù)據(jù)的傳輸，并將收到的數(shù)據(jù)傳送給計算機。 在經(jīng)過 DSR、 DTR、 RTS和 CTS引腳的標(biāo)準(zhǔn)電位確認(rèn)后，計算機與調(diào)制 解調(diào)器的握手程序完成，計算機正式將數(shù)據(jù)由 RS232通信端口發(fā)送至調(diào)制解 調(diào)器，而調(diào)制解調(diào)器也就在接收數(shù)據(jù)后，隨即將數(shù)據(jù)發(fā)送至電話在線，而通過 電話線發(fā)送到遠方的調(diào)制解調(diào)器，在轉(zhuǎn)送至該遠程計算機。所以使用起始位 (Start Bit)及停止位 (Stop Bit)作為 通信的判斷?？梢园?3個 Text控件與數(shù)據(jù)庫綁定起來，這一過程應(yīng)該建立在 ADO已經(jīng)和數(shù)據(jù)庫連接的 基礎(chǔ)上，然后以 Text1為例，在 Text1的屬性窗口，找到［ DataSource］屬性， 在右邊的下拉列表框中選擇 [Adodc1]，在［ DataField］屬性中選擇［時間］， 這樣就可以把 T