基于现场总线的分布式调度监督装置，其特征在于：它包括调度监督服务器、设在各站场的检测节点以及嵌入式智能组态工具； Ａ、所述装置呈分布式结构，它以调度指挥中心的调度监督服务器为系统中心站，通过ＣＡＮ现场总线与各个站场的检测节点组网； Ｂ、所述各检测节点具有唯一的全局通讯地址，为分布式结构，同时设有模拟量检测端口和数字量检测端口； Ｃ、所述检测节点为一个智能模块，包括码址产生及供电单元、嵌入式微处理器接口单元、前级采样接口单元、多功能信号采集器、通讯转换单元和显示单元，用于数据采集与处理，并与调度监督服务器通讯。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）
Distributed scheduling monitoring device based on field bus
Distributed scheduling system based on field bus, which is characterized in that it comprises scheduling server, in each station detection node and embedded intelligent configuration tools; A, the device is distributed structure, it is to dispatch supervision service dispatching center for central station, through the bus and each station detection the network CAN site; B, the detection node has global address only, for distributed structure, at the same time with the analog port detection and digital monitoring port; C, the detection node is an intelligent module, including code address generation and power supply unit, the embedded microprocessor interface unit, pre sampling multi function interface unit, signal acquisition, communication conversion unit and a display unit used for data mining Collection and processing, and communication with the scheduling monitoring server.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及检测铁路站场、区间等的线路空闲或占用状况的智能检测节点，并可作为铁路信号联锁系统、调度集中以及安全监测等信号监控系统的辅助检测子系统。
技术介绍
目前铁路站场的调度监督系统一般是每个站场采用一套数据采集器，设备规模较大，需要专用安装位置；信号采集线安装集中，不利于系统维护；从信号传输的角度上来看，大部分采用基带传输或电话拨号传输，无自动纠错能力，抗干扰性能差；从功能覆盖面上来看无电量检测功能以及故障报警显示功能，无法了解站场电气设备的运行质量。现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。现场总线技术是把单个分散的测量控制设备变成网络节点，以现场总线为纽带，把它们连接成可以相互沟通信息、共同完成自控任务的网络系统与控制系统。通过现场总线结构的分布式调度监督系统在铁路站场中的应用，不仅使铁路站场调度从原始的纸笔模式走向信息化、自动化阶段，更重要的是使系统的工程施工量减少、设备维护量降低、故障安全性提高和整体技术含量的提高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一套适用于检测铁路站场、区间等的线路空闲或占用状况的调度监督智能检测节点组成基于CAN总线的分布式调度监督装置。实现上述目的的技术解决方案如下1、本技术包括调度监督服务器、设在各站场的检测节点以及嵌入式智能组态工具；A、所述装置呈分布式结构，它以调度指挥中心的调度监督服务器为系统中心站，通过CAN现场总线与各个站场的检测节点组网；B、所述各检测节点具有唯一的全局通讯地址，为分布式结构，同时设有模拟量检测端口和数字量检测端口；C、所述检测节点为一个智能模块，包括码址产生及供电单元、嵌入式微处理器接口单元、前级采样接口单元、多功能信号采集器、通讯转换单元和显示单元，用于数据采集与处理，并与调度监督服务器通讯。2、所述检测节点采用共模输入、单电源供电、分辨率为16位的数据采集芯片AD7705，多路模拟选择开关74HC4051和过压保护器件MAX367组成四路模拟量检测端口，采用两个并入串出锁存器串联，并通过光藕隔离后进行16路数字量采集，同时通过发光二极管进行数字量检测点的输入状态本地显示。3、所述通讯单元由CAN总线收发器TJA1050和CAN总线控制器SJA1000以及中央控制器P89C51RD2HBA组成，总线终端匹配电阻为两个120欧姆的电阻RT1和RT2。本技术具有的有益技术效果是1、本技术利用现场总线技术，将各铁路站场单个分散的测量控制设备变成网络节点，并连接成相互沟通信息、共同完成自控任务的网络系统与控制系统，不仅使铁路站场调度从原始的纸笔模式走向信息化、自动化阶段，而且使装置的工程施工量减少、设备维护量降低、故障安全性提高和整体技术含量的提高。2、本技术的信号采集器采用全分布式结构，局部故障不会影响全局，同时具备模拟量和数字量检测端口。在模拟量检测输入端口采取过压保护措施，在数字量检测输入端口设置发光二极管显示、进行防浪涌处理，确保系统的可靠性。3、本技术采用分布式结构，检测节点安装简便，可以进行全模块化智能组态配置，根据码址分布，用组态工具进行配置设置后，前级采样点与现场设备表示信号进行软链接，实现设备状态信号的采集、显示。系统通信性能强大，可靠性和抗干扰性能明显提高，非常方便地满足了长距离通信的用户要求，直接通讯距离可达10km。4、软件界面采用视窗界面风格，显示面板界面友好、直观。附图说明图1为本技术结构图；图2为检测节点的电路框图；图3为检测节点主控电路图；图4为检测节点模拟量检测电路图；图5为检测节点数字量检测电路图。具体实施方式以下结合附图，通过实施例对本专利技术作进一步地说明。实施例本专利技术具体的技术方案是这样的，参见图1，该系统具有分布式结构，各检测节点通过CAN总线局域网将信号传至中央调度室。智能检测节点包括码址产生及供电单元、嵌入式微处理器接口单元、前级采样接口单元(模拟量，数字量输入模块)、多功能信号采集器、通讯转换单元和ISP接口模块(又称串行通讯模块)。原理框图如图2。参见图3，输入电源采用5～24V直流电源，通过U12进行稳压输出5V直流电源供数字电路使用，后级DC-DC变换U11输出的VFF和VFA分别为+5V和-5V分别供模拟量采集电路使用。同时LED0和LED2分别用于指示电源的输入状态，LED2用于指示检测节点的输出状态。中央处理器U1选用P89C51RD2HBA，U8是为CPU配置的上电复位和电压监视电路。U1通过U2缓冲驱动光藕U4与AD转换电路部分(见下述)进行电信号隔离传输，其中ADclk为时钟脉冲输出端口，ADDIN为AD转换芯片数据输入端口，DOUT1和DOUT2为AD转换通道选择控制端口；同时AD转换结果则通过光藕U6、U2缓冲后进入U1的输入检测端口，其中ADRDY为AD采集完毕通知信号端口，DOUT为AD采集结果数据串行输出端口。图3中U3、S1、JP1组成检测节点的ISP(在系统编程)接口，可以完成生产调试过程中的嵌入式软件上传、下载。U5为3-8译码器，U1的Pin26、Pin27、P28、P29、P30、P31分别与之Pin1、Pin2、Pin3、Pin4、Pin5、Pin6相连接，用于产生片选地址Y0、Y1、Y2，其中Y0用于产生AD转换电路的片选地址，Y1用于CAN总线控制器的片选地址，Y2用于数字量采集和地址产生的片选地址。图3中U9和U10分别为CAN总线控制器SJA1000和总线收发器TJA1050，U9是CAN总线接口电路的核心部分，它主要完成CAN的通讯控制任务。U9的复位引脚RST和中断引脚/INT0分别由MAX807的RESET和P89C51RD2的/INT0引脚控制，与CAN总线的直接数据传送由TX0和RX0引脚实现，片选信号/CS由74HC138的Pin14脚控制，晶振的频率为12MHz，其多路复用地址/数据总线与P89C51RD2的多路复用总线相连，读/写信号线、ALE信号分别与P89C51RD2的读/写信号线(RD/WR)、ALE信号相连。总线收发器的主要功能是对CAN总线的保护作用和提高总线驱动能力。图4中U20为AD转换芯片AD7705，U23的Pin2输出端为AD转换的基准参考电压。为了提高小信号的检测精度，在前级检测电路叠加一个辅助基准电压信号Vtref，该信号由基准电压通过R27、R28分压得到。四路模拟电压通过保护器件U25的Pin1、Pin2、Pin3、Pin4输入，其对应的输出端送达多路模拟选择开关U24的P13、P14、P15、P12脚。U24的Pin3脚为选通的模拟信号通道，通过由U22B、R25、R26组成的反相比例电路以及由U22A、R27、R28组成的加法电路，由U22A的Pin7脚输出，然后通过R22和C44组成的低通滤波器输入至AD转换芯片U20的Pin7脚，完成数据采集任务。其中模拟量检测通道选择由U24的Pin11和Pin10信号控制。图5中16位数字量检测点DI0～DI15通过光藕U13、U14、U15、U16输入至并入串出移位寄存器U17、U18，AD0～AD7为节点硬件地址产生接口，它输入至本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：魏臻，程运安，陆建民，陆长荣，徐自军，李谦，毛瑞良，徐承荣，胡敏，吴飞，吴荣，杜庆苏，
申请(专利权)人：合肥工大高科信息技术有限责任公司，上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：
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