基于集中分散現(xiàn)場總線的安全監(jiān)測系統(tǒng)設計.pdf

1、目前在我國有一大批正在建設和即將要建設的水電站，如果大壩失事不僅將影響工程的正常施工和運營，還會造成人員財產(chǎn)的損失，在某些情況下甚至會導致社會性災難。安全監(jiān)測對大壩的設計、施工、運行有著很重要的作用，而邊坡的安全監(jiān)測在整個監(jiān)測系統(tǒng)中占有重要的地位。 本文主要針對青海拉西瓦水電站的高邊坡安全設計了一個監(jiān)測系統(tǒng)。整個系統(tǒng)包括底層測量模塊、上層軟件和通訊三個部分的內容。本人主要負責底層測量模塊和中繼器模塊的軟硬件設計。底層測量模塊使用

2、C8051F040作為控制核心，實時在線，高精度地對多種傳感器進行監(jiān)測，并通過CPU自帶的CAN總線進行遠程、可靠的數(shù)據(jù)傳輸；中繼器模塊則是采用雙CPU的方式進行設計，CPU之間采用SPI總線進行通訊，以保證遠距離通訊的準確率和速度。 具體的工作如下： (1)設計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時性；對底層測量模塊進行了溫度校準，保證了全溫度范圍內的測試精度。 (2)利用串行并行轉換芯片，在保

3、證系統(tǒng)精度的情況下可以測量更多的傳感器，減少了硬件的投入，實現(xiàn)了小型化。 (3)設計了中繼器，保證了與PC通訊準確，提高了系統(tǒng)的負載能力，進而形成了一種節(jié)點內由CPU、模擬總線和控制驅動總線組成，節(jié)點間CAN現(xiàn)場總線連接的大型遠程水利系統(tǒng)的監(jiān)測系統(tǒng)。 (4)對該系統(tǒng)進行了大量的測量實驗，分析產(chǎn)生各種誤差的原因，給出了解決和提高測量精度的具體方法。 目前系統(tǒng)已經(jīng)基本調試完成，在實驗室中進行的實驗可以達到水利系統(tǒng)國家