PDF《智能路灯监控系统设计》

河南理工大学

2007 届优秀毕业设计(论文)文摘选编

152 智能路灯监控系统设计 自动化

03 级4班侯魏立 指导老师:郑征 摘要: 本设计主要针对当前社会出现大量偷盗电缆的现象, 给国家造成巨大的经济损 失,扰乱社会治安.

本智能系统采用宏晶科技的新一代超强抗干扰/高速/低功耗单片机 STC89C58RD+,利用电力载波和 GSM(Global System for Mobile Communications)通信方 式实现对电缆的时时监控,同时可实现对控制柜、现场工作参数做遥测、遥控等功能,具有 较强的适用价值. 关键字:单片机;

电缆防盗;

电力载波技术;

GSM Abstract: The major design targeted at the emergence of a large number of cable theft, inflicting huge economic losses, and disturb social order. The system uses Hong Jing technology of the new generation super interference / high speed / low power Single-Chip STC89C58RD +, the use of power line carrier and GSM(Global System for Mobile Communic ations) communications cable right way to achieve the constant monitoring, control can be realized right counters site parameters telemetry, remote control, and other functions, the application of the strong value. Key words:single-chip, cable stealproof, electric carrier transmission technique,GSM

一、概述 本次设计的智能路灯监控系统以单片机为核心,主要由现场系统、通讯系统、监控中心 三部分组成.现场系统由监控主机、监控末端组成.监控主机一般安装在路灯电控箱内,它 是一个集数据采集、开关控制、防盗报警及网络通讯于一体的硬件模块.监控主机以功能强 大的多微处理器为核心, 配以测量控制电路、 电缆防盗监测等电路组成的高性能网络智能节 点,是集测量(电压、电流、电能抄录) 、开关灯控制(自动、远程) 、电缆防盗检测与报警、 电控箱开门报警、停电报警、GSM通讯等功能为一体的智能设备.它根据监控中心发出的 命令可将采集到的数据通过GSM移动网实时发送到总控室,根据总控室的命令,控制各支 路的供电通断, 根据防盗报警监测电路将报警信号迅速上报总控室. 监控末端一般装在支路 最后一杆电杆, 与监控主机互相配合完成电缆防盗报警功能, 即使线路停电也能起到防盗报 警作用. 通讯系统由中国移动建立的移动网承担,主要应用手机网的GSM短信功能实现监控主 机与监控中心的通讯. 因此只要手机能打通的地方, 就可以建立现场系统, 而且可以跨区域、 跨城镇组成统一的远程监控网络.监控主机与监控末端的通讯是通过电力载波的方式实现, 河南理工大学

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153 利用现成的电力线完成电缆防盗的功能. 监控中心主要由监控服务器、GSM通讯适配器组成.监控服务器主要负责通过GSM通 讯适配器与现场系统的通讯(命令下达、数据抄读、各种报警信号的接收) 、数据分析、状态/数据显示、报表统计与打印.若需要在其它微机上(甚至是在异地微机上)也能对系统 进行监控、查询,则只要添加相应设备(如局域网设备、Internet设备)即可. 系统总的框架图如图1所示. 图1 系统框架图

二、系统功能的实现 智能控制区别与传统控制系统在于其控制的人性化、 多功能化. 在本设计中主要完成的 功能包括:电缆防盗、控制柜门开报警、掉电报警、时控和光控结合、对现场信号采集控制 等.本设计的硬件电路最大的特点是,所有的外围电路都采用插件的形式,这样可以减少印 刷板的设计成本,扩展功能也容易.由于本系统是做成产品应用到现场,不同的地方可能具 体要求的功能不同,这样设计板子可以减少开发的周期与成本. 2.1 电缆防盗功能的实现 电缆防盗的实现主要通过监控主机与监控末端的通信来实现. 监控主机安装在路灯的总 控柜里, 监控末端安装在每条支路的最后一支电杆上, 通过电力载波的方式完成防盗的功能. 电力线载波通信技术是利用现有的电力线, 将模拟或数字信号通过载波方式用电力线进行传 输,再通过专用的电力线调制解调器将被传输信号从电力线上分离出来,传送到终端设备. 这样将电力网与数据网合二为一, 不敷设额外的通信线路, 直接利用已有的电力线资源进行 数据信号的传输,大大降低通信成本和维护成本.但其中也存在问题,电力线的主要功能是 给用电设备传送电能,而不是用来传送数据的,而且在不同的建筑内、不同的应用场合、不 同地区、不同国家,电力线通信的性能差别很大.所以要可靠地实现电力线载波通信,必需 河南理工大学