用于軌道交通UPS電源的監(jiān)控系統(tǒng)
發(fā)布時(shí)間:2021-03-09 15:07
在城市軌道交通中,擁有各種各樣的設(shè)備系統(tǒng),如通信、信號(hào)、綜合監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、自動(dòng)售檢票、屏蔽門(mén)、門(mén)禁、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警等,這些系統(tǒng)承擔(dān)著旅客的安全運(yùn)輸、信息傳遞以及防災(zāi)減災(zāi)等重要任務(wù),屬于重要或特別重要的一級(jí)負(fù)荷。因此需要高可靠性的不間斷電源(UPS)進(jìn)行不間斷供電,以此保證供電的質(zhì)量和連續(xù)性供電。但是UPS電源在使用的過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生各種各樣的問(wèn)題,每個(gè)UPS電源也都有其使用壽命,因此對(duì)UPS電源的監(jiān)控必不可少。為了解決用于軌道交通中的UPS電源的監(jiān)控問(wèn)題,本文提出了一種UPS電源的監(jiān)控方案。在本方案中,對(duì)于UPS電源的監(jiān)控主要分為兩個(gè)方面:UPS電源的本地監(jiān)控和UPS電源的遠(yuǎn)程監(jiān)控。本地監(jiān)控中智能監(jiān)控單元的主芯片選用了意法半導(dǎo)體公司的STM32F407ZGT6單片機(jī),UPS電源設(shè)備與監(jiān)控單元之間采用了RS485通訊總線(xiàn),本地監(jiān)控觸摸屏與監(jiān)控單元之間采用了RS232通訊總線(xiàn),兩種通訊總線(xiàn)均基于MODBUS RTU協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。本地監(jiān)控觸摸屏采用威綸通公司的TK6100i觸摸屏,使用組態(tài)軟件EasyBuilder8000進(jìn)行人機(jī)界面的設(shè)計(jì)。UPS電源的遠(yuǎn)程監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)方法是在本地監(jiān)控單元通...
【文章來(lái)源】:東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路圖
此外通過(guò) RS485 通訊線(xiàn)連接 GPRS 模塊。該單元的硬件組成模塊如圖3.1 所示:圖 3.1 系統(tǒng)硬件框架圖圖 3.1 中的單片機(jī)主芯片 STM32F407 是意法半導(dǎo)體重磅推出的高性能微控制器產(chǎn)品[42]。作為 STM32 平臺(tái)的新產(chǎn)品,STM32F4 系列基于最新的 ARMCortex-M4 內(nèi)核,在已有的 STM32 微控制器產(chǎn)品組合中另外增加了信號(hào)處理性能,進(jìn)一步提升了運(yùn)行速度。該款單片機(jī)具有以下優(yōu)勢(shì)[43,44]:1.所使用的 AHB 總線(xiàn)矩陣為 7 層矩陣,所使用的 DMA 控制器為多通道控制器,能夠同時(shí)執(zhí)行程序和傳輸數(shù)據(jù),并且數(shù)據(jù)的傳輸速率非常快;2.單片機(jī)內(nèi)置的單精度 FPU 可以加快控制程序的執(zhí)行速度,使目標(biāo)應(yīng)用具有更多的功能,使研發(fā)周期得到明顯減短,同時(shí),使定點(diǎn)算法的縮放比和飽和負(fù)荷
具、DSP 固件庫(kù)、低價(jià)入門(mén)工具、軟件庫(kù)和協(xié)議棧。6.具有創(chuàng)新性的外設(shè):①互聯(lián)性:接入攝像頭、加密/哈希硬件處理器、擁有標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口、擁有高速模式的 USB OTG;②音頻:音頻專(zhuān)用鎖相環(huán)和 2 個(gè)全雙工 I2S;③最多15個(gè)通信接口(包括6個(gè)10.5Mbit/s的USART、3個(gè)42Mbit/s的SPI、3 個(gè) I2C、2 個(gè) CAN、1 個(gè) SDIO);④模擬外設(shè):2 個(gè) 12 位 DAC;3 個(gè) 12 位 ADC;⑤最多 17 個(gè)定時(shí)器:16 位和 32 位定時(shí)器,最高頻率 168MHz。系統(tǒng)使用 24V 電源作為輸入,由外接電源提供,經(jīng)過(guò)電源轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)為 5V,3.3V 給單片機(jī)供電,外接晶振作為系統(tǒng)時(shí)鐘源。系統(tǒng)與觸摸屏的通訊采用 RS23通訊協(xié)議,系統(tǒng)與下級(jí)設(shè)備的通訊采用 RS485 通訊協(xié)議,相對(duì)于 RS232 通訊,RS485 通訊距離更遠(yuǎn),同時(shí)能夠避免共模干擾,單片機(jī)分別通過(guò) SP3232、SP348模塊與 232 的 T、R,485 的 A、B 連接;倦娐纺K包括 5V 電源轉(zhuǎn)換模塊3.3V 電源轉(zhuǎn)換模塊,RS232 通信模塊及 RS485 通信模塊。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氣象自動(dòng)站供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與維護(hù)[J]. 白帆,李作平,宋岷釜,高燕,金文巖,莊永富. 農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備. 2017(05)
[2]城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)有關(guān)技術(shù)研究[J]. 趙麥麗. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì). 2017(06)
[3]觸摸屏HMI在過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置中的應(yīng)用研究[J]. 陳正,楊帆. 自動(dòng)化與儀器儀表. 2017(03)
[4]老化房供電電源方案改造[J]. 苗琳,施永剛,周輝. 中外企業(yè)家. 2017(08)
[5]UPS技術(shù)分析及其發(fā)展探討[J]. 曹建新. 現(xiàn)代電視技術(shù). 2016(11)
[6]基于WEINVIEW屏和MODBUS的快速展示界面設(shè)計(jì)及通信軟件方案[J]. 尹濤,高蕾,張庚生,張可,周朝奎,汪金禮. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2016(03)
[7]城市軌道交通供電系統(tǒng)的供電方式研究[J]. 王剛,王銳. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2015(24)
[8]MongoDB在氣象傳感器數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J]. 白長(zhǎng)清,劉敏. 軟件. 2015(11)
[9]焊接電源數(shù)字化人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J]. 李偉,齊鉑金,從保強(qiáng),楊明軒. 機(jī)電工程. 2015(06)
[10]熱電運(yùn)行部UPS的應(yīng)用及運(yùn)行維護(hù)[J]. 劉偉. 科技風(fēng). 2015(06)
博士論文
[1]新型大功率絕緣柵雙極晶體管的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 蔣夢(mèng)軒.湖南大學(xué) 2016
碩士論文
[1]基于改進(jìn)的8B/10B擾碼理論的光伏逆變器通信研究[D]. 吳兆吉.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]新型車(chē)輛搬運(yùn)器及控制器的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)開(kāi)發(fā)[D]. 于桓.重慶交通大學(xué) 2016
[3]軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)的改造與實(shí)現(xiàn)[D]. 夏張佳.華東理工大學(xué) 2016
[4]調(diào)度自動(dòng)化機(jī)房UPS電源系統(tǒng)改造實(shí)踐[D]. 賴(lài)亞芳.華北電力大學(xué)(北京) 2016
[5]城市軌道交通供電理實(shí)一體軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[D]. 尚俊霞.天津大學(xué) 2015
[6]重慶市軌道交通1號(hào)線(xiàn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 朱波.重慶交通大學(xué) 2013
[7]基于SNMP商業(yè)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)性能管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 田甲超.哈爾濱理工大學(xué) 2013
[8]新一代逆變電源智能監(jiān)控系統(tǒng)研究[D]. 唐盛.華東師范大學(xué) 2011
[9]高功率因數(shù)開(kāi)關(guān)電源的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 康建勝.山東科技大學(xué) 2010
[10]城市軌道交通新型供電系統(tǒng)監(jiān)控試驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)[D]. 羅榮婭.北京交通大學(xué) 2009
本文編號(hào):3073048
【文章來(lái)源】:東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路圖
此外通過(guò) RS485 通訊線(xiàn)連接 GPRS 模塊。該單元的硬件組成模塊如圖3.1 所示:圖 3.1 系統(tǒng)硬件框架圖圖 3.1 中的單片機(jī)主芯片 STM32F407 是意法半導(dǎo)體重磅推出的高性能微控制器產(chǎn)品[42]。作為 STM32 平臺(tái)的新產(chǎn)品,STM32F4 系列基于最新的 ARMCortex-M4 內(nèi)核,在已有的 STM32 微控制器產(chǎn)品組合中另外增加了信號(hào)處理性能,進(jìn)一步提升了運(yùn)行速度。該款單片機(jī)具有以下優(yōu)勢(shì)[43,44]:1.所使用的 AHB 總線(xiàn)矩陣為 7 層矩陣,所使用的 DMA 控制器為多通道控制器,能夠同時(shí)執(zhí)行程序和傳輸數(shù)據(jù),并且數(shù)據(jù)的傳輸速率非常快;2.單片機(jī)內(nèi)置的單精度 FPU 可以加快控制程序的執(zhí)行速度,使目標(biāo)應(yīng)用具有更多的功能,使研發(fā)周期得到明顯減短,同時(shí),使定點(diǎn)算法的縮放比和飽和負(fù)荷
具、DSP 固件庫(kù)、低價(jià)入門(mén)工具、軟件庫(kù)和協(xié)議棧。6.具有創(chuàng)新性的外設(shè):①互聯(lián)性:接入攝像頭、加密/哈希硬件處理器、擁有標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口、擁有高速模式的 USB OTG;②音頻:音頻專(zhuān)用鎖相環(huán)和 2 個(gè)全雙工 I2S;③最多15個(gè)通信接口(包括6個(gè)10.5Mbit/s的USART、3個(gè)42Mbit/s的SPI、3 個(gè) I2C、2 個(gè) CAN、1 個(gè) SDIO);④模擬外設(shè):2 個(gè) 12 位 DAC;3 個(gè) 12 位 ADC;⑤最多 17 個(gè)定時(shí)器:16 位和 32 位定時(shí)器,最高頻率 168MHz。系統(tǒng)使用 24V 電源作為輸入,由外接電源提供,經(jīng)過(guò)電源轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)為 5V,3.3V 給單片機(jī)供電,外接晶振作為系統(tǒng)時(shí)鐘源。系統(tǒng)與觸摸屏的通訊采用 RS23通訊協(xié)議,系統(tǒng)與下級(jí)設(shè)備的通訊采用 RS485 通訊協(xié)議,相對(duì)于 RS232 通訊,RS485 通訊距離更遠(yuǎn),同時(shí)能夠避免共模干擾,單片機(jī)分別通過(guò) SP3232、SP348模塊與 232 的 T、R,485 的 A、B 連接;倦娐纺K包括 5V 電源轉(zhuǎn)換模塊3.3V 電源轉(zhuǎn)換模塊,RS232 通信模塊及 RS485 通信模塊。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氣象自動(dòng)站供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與維護(hù)[J]. 白帆,李作平,宋岷釜,高燕,金文巖,莊永富. 農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備. 2017(05)
[2]城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)有關(guān)技術(shù)研究[J]. 趙麥麗. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì). 2017(06)
[3]觸摸屏HMI在過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置中的應(yīng)用研究[J]. 陳正,楊帆. 自動(dòng)化與儀器儀表. 2017(03)
[4]老化房供電電源方案改造[J]. 苗琳,施永剛,周輝. 中外企業(yè)家. 2017(08)
[5]UPS技術(shù)分析及其發(fā)展探討[J]. 曹建新. 現(xiàn)代電視技術(shù). 2016(11)
[6]基于WEINVIEW屏和MODBUS的快速展示界面設(shè)計(jì)及通信軟件方案[J]. 尹濤,高蕾,張庚生,張可,周朝奎,汪金禮. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2016(03)
[7]城市軌道交通供電系統(tǒng)的供電方式研究[J]. 王剛,王銳. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2015(24)
[8]MongoDB在氣象傳感器數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J]. 白長(zhǎng)清,劉敏. 軟件. 2015(11)
[9]焊接電源數(shù)字化人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J]. 李偉,齊鉑金,從保強(qiáng),楊明軒. 機(jī)電工程. 2015(06)
[10]熱電運(yùn)行部UPS的應(yīng)用及運(yùn)行維護(hù)[J]. 劉偉. 科技風(fēng). 2015(06)
博士論文
[1]新型大功率絕緣柵雙極晶體管的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 蔣夢(mèng)軒.湖南大學(xué) 2016
碩士論文
[1]基于改進(jìn)的8B/10B擾碼理論的光伏逆變器通信研究[D]. 吳兆吉.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]新型車(chē)輛搬運(yùn)器及控制器的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)開(kāi)發(fā)[D]. 于桓.重慶交通大學(xué) 2016
[3]軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)的改造與實(shí)現(xiàn)[D]. 夏張佳.華東理工大學(xué) 2016
[4]調(diào)度自動(dòng)化機(jī)房UPS電源系統(tǒng)改造實(shí)踐[D]. 賴(lài)亞芳.華北電力大學(xué)(北京) 2016
[5]城市軌道交通供電理實(shí)一體軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[D]. 尚俊霞.天津大學(xué) 2015
[6]重慶市軌道交通1號(hào)線(xiàn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 朱波.重慶交通大學(xué) 2013
[7]基于SNMP商業(yè)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)性能管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 田甲超.哈爾濱理工大學(xué) 2013
[8]新一代逆變電源智能監(jiān)控系統(tǒng)研究[D]. 唐盛.華東師范大學(xué) 2011
[9]高功率因數(shù)開(kāi)關(guān)電源的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 康建勝.山東科技大學(xué) 2010
[10]城市軌道交通新型供電系統(tǒng)監(jiān)控試驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)[D]. 羅榮婭.北京交通大學(xué) 2009
本文編號(hào):3073048
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