基于集中分散現(xiàn)場(chǎng)總線的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、目前在我國(guó)有一大批正在建設(shè)和即將要建設(shè)的水電站，如果大壩失事不僅將影響工程的正常施工和運(yùn)營(yíng)，還會(huì)造成人員財(cái)產(chǎn)的損失，在某些情況下甚至?xí)?dǎo)致社會(huì)性災(zāi)難。安全監(jiān)測(cè)對(duì)大壩的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行有著很重要的作用，而邊坡的安全監(jiān)測(cè)在整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中占有重要的地位。 本文主要針對(duì)青海拉西瓦水電站的高邊坡安全設(shè)計(jì)了一個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)包括底層測(cè)量模塊、上層軟件和通訊三個(gè)部分的內(nèi)容。本人主要負(fù)責(zé)底層測(cè)量模塊和中繼器模塊的軟硬件設(shè)計(jì)。底層測(cè)量模塊使用

2、C8051F040作為控制核心，實(shí)時(shí)在線，高精度地對(duì)多種傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并通過(guò)CPU自帶的CAN總線進(jìn)行遠(yuǎn)程、可靠的數(shù)據(jù)傳輸；中繼器模塊則是采用雙CPU的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，CPU之間采用SPI總線進(jìn)行通訊，以保證遠(yuǎn)距離通訊的準(zhǔn)確率和速度。 具體的工作如下： (1)設(shè)計(jì)的底層模塊的硬件和軟件，使系統(tǒng)獲得了高精度和良好的實(shí)時(shí)性；對(duì)底層測(cè)量模塊進(jìn)行了溫度校準(zhǔn)，保證了全溫度范圍內(nèi)的測(cè)試精度。 (2)利用串行并行轉(zhuǎn)換芯片，在保

3、證系統(tǒng)精度的情況下可以測(cè)量更多的傳感器，減少了硬件的投入，實(shí)現(xiàn)了小型化。 (3)設(shè)計(jì)了中繼器，保證了與PC通訊準(zhǔn)確，提高了系統(tǒng)的負(fù)載能力，進(jìn)而形成了一種節(jié)點(diǎn)內(nèi)由CPU、模擬總線和控制驅(qū)動(dòng)總線組成，節(jié)點(diǎn)間CAN現(xiàn)場(chǎng)總線連接的大型遠(yuǎn)程水利系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 (4)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了大量的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，分析產(chǎn)生各種誤差的原因，給出了解決和提高測(cè)量精度的具體方法。 目前系統(tǒng)已經(jīng)基本調(diào)試完成，在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)可以達(dá)到水利系統(tǒng)國(guó)家