本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體是一種基于can總線的電力監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電力監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)控電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)及每個(gè)環(huán)節(jié)運(yùn)行狀態(tài)，提供圖形，報(bào)表等分析工具，來(lái)顯示整個(gè)供電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。目前，作為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)核心器件的微處理器一般采用高性能單片機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)等提高系統(tǒng)的處理速度。但是，隨著電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)趨于多功能、智能化、可視化的發(fā)展，上述單一的器件已不能完全滿足要求。

現(xiàn)有的很多多功能、智能化、可視化的基于can總線的電力監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)硬件設(shè)施都很龐大，存在穩(wěn)定性差、內(nèi)部連接關(guān)系復(fù)雜、安裝困難、維護(hù)不便和抗干擾能力弱等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于can總線的電力監(jiān)控系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于can總線的電力監(jiān)控系統(tǒng)，包括信號(hào)調(diào)理電路a、a/d轉(zhuǎn)換器a、控制器、顯示模塊、vga接口、rs485接口、電流互感器、電壓互感器、can控制器和cpld模塊，所述電流互感器依次通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路a、a/d轉(zhuǎn)換器a、單片機(jī)a連接到can總線，電壓互感器依次通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路b、a/d轉(zhuǎn)換器b、單片機(jī)b連接到can總線，can總線還依次通過(guò)can控制器、cpld模塊連接控制器，控制器還分別連接flash模塊、sdram模塊、以太網(wǎng)、rs485接口、ide接口a、ide接口b、vga接口、usb接口a、usb接口b和usb接口c，ide接口a還連接cf卡a，ide接口b還連接cf卡b，vga接口還連接顯示模塊，usb接口a還連接鼠標(biāo)，usb接口b還連接鍵盤，usb接口c還連接移動(dòng)存儲(chǔ)模塊，所述控制器采用ppc405ep；所述usb接口a包括可編程邏輯器件和usb控制芯片，可編程邏輯器件依次通過(guò)usb控制芯片和usb接口連接主機(jī)，可編程邏輯器件還連接需要編程的可編程邏輯器件，所述usb控制芯片采用ft245bm，可編程邏輯器件采用73lc46，usb控制芯片ft245bm引腳32連接可編程邏輯器件73lc46引腳1，usb控制芯片ft245bm引腳1連接可編程邏輯器件73lc46引腳2，usb控制芯片ft245bm引腳2分別連接可編程邏輯器件73lc46引腳3和電阻r3，電阻r3另一端通過(guò)電阻r4連接電源vcc，usb控制芯片ft245bm引腳31分別連接usb控制芯片ft245bm引腳29、usb控制芯片ft245bm引腳9和usb控制芯片ft245bm引腳17并接地，usb控制芯片ft245bm引腳11分別連接usb控制芯片ft245bm引腳12、usb控制芯片ft245bm引腳14、usb控制芯片ft245bm引腳15、usb控制芯片ft245bm引腳16、usb控制芯片ft245bm引腳18、usb控制芯片ft245bm引腳19、usb控制芯片ft245bm引腳20、usb控制芯片ft245bm引腳21、usb控制芯片ft245bm引腳22、usb控制芯片ft245bm引腳23、usb控制芯片ft245bm引腳24、usb控制芯片ft245bm引腳25、usb控制芯片ft245bm引腳13、usb控制芯片ft245bm引腳6、電容c3和電容c4，電容c4另一端分別連接電容c3另一端和電容c2并接地，電容c2另一端分別連接電源vcc、電感l(wèi)、usb控制芯片ft245bm引腳26、usb控制芯片ft245bm引腳3和電阻r5，電阻r5另一端分別連接usb控制芯片ft245bm引腳30和接地電容c5，所述電感l(wèi)另一端分別連接usb接口j1引腳1和電容c6，電容c6另一端連接usb接口j1引腳4并接地，usb接口j1引腳2通過(guò)電阻r1連接usb控制芯片ft245bm引腳8，usb接口j1引腳3通過(guò)電阻r1連接usb控制芯片ft245bm引腳7，usb接口j1引腳5分別連接接地電容c1和usb接口j1引腳6，所述可編程邏輯器件73lc46引腳5連接可編程邏輯器件73lc46引腳7并接地，可編程邏輯器件73lc46引腳6分別連接可編程邏輯器件73lc46引腳8和電源vcc。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述單片機(jī)a和單片機(jī)b均采用p89lv51rd2。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述電感l(wèi)為磁珠電感。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明基于can總線的電力監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)使用can總線的方式進(jìn)行通信，使得系統(tǒng)高度集成化，體積小，成本低，安裝維護(hù)方便，穩(wěn)定性高，適合推廣使用。

附圖說(shuō)明

圖1為基于can總線的電力監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為基于can總線的電力監(jiān)控系統(tǒng)中接口電路的原理框圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例中，一種基于can總線的電力監(jiān)控系統(tǒng)，包括信號(hào)調(diào)理電路a、a/d轉(zhuǎn)換器a、控制器、顯示模塊、vga接口、rs485接口、電流互感器、電壓互感器、can控制器和cpld模塊，所述電流互感器依次通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路a、a/d轉(zhuǎn)換器a、單片機(jī)a連接到can總線，電壓互感器依次通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路b、a/d轉(zhuǎn)換器b、單片機(jī)b連接到can總線，can總線還依次通過(guò)can控制器、cpld模塊連接控制器，控制器還分別連接flash模塊、sdram模塊、以太網(wǎng)、rs485接口、ide接口a、ide接口b、vga接口、usb接口a、usb接口b和usb接口c，ide接口a還連接cf卡a，ide接口b還連接cf卡b，vga接口還連接顯示模塊，usb接口a還連接鼠標(biāo)，usb接口b還連接鍵盤，usb接口c還連接移動(dòng)存儲(chǔ)模塊，所述控制器采用ppc405ep；所述usb接口a包括可編程邏輯器件和usb控制芯片，可編程邏輯器件依次通過(guò)usb控制芯片和usb接口連接主機(jī)，可編程邏輯器件還連接需要編程的可編程邏輯器件，所述usb控制芯片采用ft245bm，可編程邏輯器件采用73lc46，usb控制芯片ft245bm引腳32連接可編程邏輯器件73lc46引腳1，usb控制芯片ft245bm引腳1連接可編程邏輯器件73lc46引腳2，usb控制芯片ft245bm引腳2分別連接可編程邏輯器件73lc46引腳3和電阻r3，電阻r3另一端通過(guò)電阻r4連接電源vcc，usb控制芯片ft245bm引腳31分別連接usb控制芯片ft245bm引腳29、usb控制芯片ft245bm引腳9和usb控制芯片ft245bm引腳17并接地，usb控制芯片ft245bm引腳11分別連接usb控制芯片ft245bm引腳12、usb控制芯片ft245bm引腳14、usb控制芯片ft245bm引腳15、usb控制芯片ft245bm引腳16、usb控制芯片ft245bm引腳18、usb控制芯片ft245bm引腳19、usb控制芯片ft245bm引腳20、usb控制芯片ft245bm引腳21、usb控制芯片ft245bm引腳22、usb控制芯片ft245bm引腳23、usb控制芯片ft245bm引腳24、usb控制芯片ft245bm引腳25、usb控制芯片ft245bm引腳13、usb控制芯片ft245bm引腳6、電容c3和電容c4，電容c4另一端分別連接電容c3另一端和電容c2并接地，電容c2另一端分別連接電源vcc、電感l(wèi)、usb控制芯片ft245bm引腳26、usb控制芯片ft245bm引腳3和電阻r5，電阻r5另一端分別連接usb控制芯片ft245bm引腳30和接地電容c5，所述電感l(wèi)另一端分別連接usb接口j1引腳1和電容c6，電容c6另一端連接usb接口j1引腳4并接地，usb接口j1引腳2通過(guò)電阻r1連接usb控制芯片ft245bm引腳8，usb接口j1引腳3通過(guò)電阻r1連接usb控制芯片ft245bm引腳7，usb接口j1引腳5分別連接接地電容c1和usb接口j1引腳6，所述可編程邏輯器件73lc46引腳5連接可編程邏輯器件73lc46引腳7并接地，可編程邏輯器件73lc46引腳6分別連接可編程邏輯器件73lc46引腳8和電源vcc。所述單片機(jī)a和單片機(jī)b均采用p89lv51rd2。所述電感l(wèi)為磁珠電感。

本發(fā)明的工作原理是：請(qǐng)參閱圖1，被監(jiān)測(cè)設(shè)備傳輸?shù)碾妷弘娏餍盘?hào)經(jīng)電流電壓互感器變換后，再經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路放大、濾波，送入數(shù)據(jù)采集板。采集板內(nèi)的單片機(jī)控制a/d采樣或判斷開關(guān)信號(hào)變化，完成各種數(shù)值運(yùn)算，與預(yù)設(shè)的報(bào)警限定值作比較，如果在報(bào)警范圍內(nèi)，申請(qǐng)占用can總線向控制器發(fā)送數(shù)據(jù)，與此同時(shí)，控制器監(jiān)聽來(lái)自網(wǎng)絡(luò)中的報(bào)文，采用103/104協(xié)議解析獲得設(shè)備狀態(tài)等信息(例如：開關(guān)狀態(tài))?？刂破靼央娏骰ジ衅骱碗妷夯ジ衅鞑杉墓收闲畔⒑凸收习l(fā)生時(shí)解析的報(bào)文存入cf卡a和cf卡b同時(shí)以以太網(wǎng)無(wú)線傳送方式通知相關(guān)人員，人們可以瀏覽、分析這些故障文件。

考慮設(shè)備監(jiān)測(cè)點(diǎn)較多，而且系統(tǒng)需要處理的任務(wù)種類繁多，既有數(shù)據(jù)采樣、計(jì)算、監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)報(bào)文等周期性任務(wù)，又有通信、人機(jī)交互等隨機(jī)性事件。因此在硬件設(shè)計(jì)上，選用單片機(jī)完成數(shù)據(jù)采集、分析計(jì)算以減輕ppc405ep的負(fù)擔(dān)，每塊單片機(jī)要完成8路4ma～20模擬信號(hào)采樣或者16路開關(guān)量信號(hào)輸入，選用p89lv51rd2能很好滿足采集要求。

pci總線是一種先進(jìn)的高性能32/64位地址數(shù)據(jù)復(fù)用局部總線。ppc405ep處理器帶有pci總線接口，支持pci2.2規(guī)范，pci總線頻率高達(dá)66mhz。利用其pci總線接口，設(shè)計(jì)了3個(gè)usb接口分別接鼠標(biāo)、鍵盤、u盤，1個(gè)vga接口用于顯示模塊，2個(gè)ide接口用于接cf卡保存數(shù)據(jù)。

接口電路主要包含兩大部分，一部分是usb接口，它連接主機(jī)和可編程邏輯器件，主要功能是進(jìn)行usb和并行i/o口之間的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，用usb控制芯片實(shí)現(xiàn)；另一部分是可編程邏輯器件，它連接usb控制芯片和需要編程的可編程邏輯器件，主要功能是進(jìn)行并行i/o口和可編程邏輯器件之間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換邏輯通過(guò)對(duì)可編程邏輯器件進(jìn)行設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其他還包括一些必要的時(shí)鐘電路和電壓轉(zhuǎn)換電路。

從主機(jī)傳來(lái)的usb數(shù)據(jù)，由usb控制芯片轉(zhuǎn)換為8位并行數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)總線送到可編程邏輯器件的可編程i/o引腳，可編程邏輯器件的數(shù)據(jù)也可以通過(guò)數(shù)據(jù)總線送回usb控制芯片，然后轉(zhuǎn)換為usb的數(shù)據(jù)格式傳回主機(jī)，可編程邏輯器件收到usb控制芯片傳送來(lái)的數(shù)據(jù)后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，然后轉(zhuǎn)換為符合ieee1149.1標(biāo)準(zhǔn)的編程數(shù)據(jù)和指令，從tck、tms和tdi串行輸出到要編程的可編程邏輯器件，從可編程邏輯器件返回的符合ieee1149.1標(biāo)準(zhǔn)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)從tdo串行輸入到可編程邏輯器件，轉(zhuǎn)換為8位并行數(shù)據(jù)傳送給usb控制芯片，最后返回主機(jī)進(jìn)行校驗(yàn)。

usb控制芯片ft245bm負(fù)責(zé)解釋usb協(xié)議，完成雙方數(shù)據(jù)通信。其內(nèi)部有usb協(xié)議引擎，并且集成的電平轉(zhuǎn)換器使fifo和控制信號(hào)能與電壓為5v、3.3v的邏輯器件接口。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。