一种基于STM32的智慧管廊监控系统技术方案

本实用新型专利技术涉及地下管廊环境监控技术领域，具体涉及一种基于STM32的智慧管廊监控系统，包括管廊远程控制中心、数据传输中心和管廊现场控制中心三个模块。管廊远程控制中心包括管廊总调度中心、云服务器和客户端；数据传输中心包括防火墙、核心交换机、管廊网络系统和交换机；管廊现场控制中心包括现场控制柜、PLC系统、管廊内部设备、多采集端多传感器组和RS

【技术实现步骤摘要】
一种基于STM32的智慧管廊监控系统


[0001]本技术涉及地下管廊环境监控
，具体涉及一种基于STM32的智慧管廊监控系统，尤其适用于多传感器数据采集的智能监控系统，具有较低的实现成本。

技术介绍

[0002]地下管廊安装了民用燃气管道、高压供电管道、自来水管道、通信电缆等复杂线路，是保证民生的基础建设。智慧管廊是指在地下管廊中安装温度、湿度、氧气浓度、甲烷含量、液位等特定用途的传感器，其控制系统能智能采集相应的数据，进而对管廊内的环境进行监控。在传统的智慧管廊控制系统中，通常采用PLC对各种传感器的数据模拟量进行直接采集。在这种情况下，每个传感器都需要与PLC的IO口相连，而单个PCL的IO口是有限的，对于安装传感器较多的长管廊来说，单个PLC无法完成数据采集任务。
[0003]本技术提出一种基于STM32的智慧管廊监控系统，每个采集端点以STM32为核心，一个采集端点能够连接多个传感器并采集其数据，采集端点再通过RS
‑
485总线与PLC相连实现数据集总。此时，多传感器数据的采集不再受限于PLC有限的IO口数，对于安装传感器较多的长管廊，可减少PLC的使用数量。由于STM32的成本远低于PLC的成本，因此本技术大大降低了智慧管廊控制系统的成本。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种基于STM32的智慧管廊监控系统，能够减少长管廊多传感器数据采集情况下的PLC使用量，降低控制系统成本。
[0005]下面结合附图对本技术进行说明。
[0006]本技术所述的系统由管廊远程控制中心1、数据传输中心2和管廊现场控制中心3三个模块构成。
[0007]管廊远程控制中心1包括：管廊总调度中心4、云服务器5和客户端6，其中管廊总调度中心4用于监控整个管廊内部的状态并实现集总调度，云服务器5用于管廊数据的集中存储，客户端6用于人员操作。
[0008]数据传输中心2包括：防火墙7、核心交换机8、管廊网络系统9和交换机10，其中防火墙7用于确保数据的安全性，核心交换机8用于将管廊数据传输到云服务器上，管廊网络系统9用于确保管廊内部的交换机10与核心交换机8之间互通。
[0009]管廊现场控制中心3包括：现场控制柜11、PLC系统16、管廊内部设备60、多采集端多传感器组40和RS
‑
485总线50。
[0010]所述现场控制柜11用于集中放置仪器仪表，包括：电压表12、电流表13、人员定位RFID14和摄像头15。
[0011]所述PLC系统16用于数据采集过程的控制。
[0012]所述管廊内部设备60包括：抽水泵17、风机18、门19、照明20、井盖21以及其他扩展设备。
[0013]所述多采集端多传感器组40包括：多个采集端点(23、24、25、
……
)和连接在每个采集端点上的多个传感器。所述多个采集端点(23、24、25、
……
)均基于STM32芯片。一个采集端点与多个传感器相连用于采集传感器的数据，采集端点23与氧气传感器26、甲烷传感器27、温度传感器28、湿度传感器29、液位传感器30等相连，采集端点24、25、
……
依此类推。
[0014]所述RS
‑
485总线50用于多个采集端点(23、24、25、
……
)的数据集总和传输。
[0015]本技术与现有技术相比具有如下优点：
[0016](1)在PLC系统的基础上增加了采集端点，能够采集更多的传感器数据，监控更长的管廊环境；
[0017](2)减少了长管廊中PLC的使用，采用价格更低的STM32构成多个采集端点，降低了管廊监控系统的成本。
附图说明
[0018]图1为一种基于STM32的智慧管廊监控系统结构图。
具体实施方式
[0019]下面以基于温度传感器的温度状态监测为一个实施例，结合附图说明本技术的具体实施方式。将温度传感器28连接到采集端点23上，再将采集端点23通过RS
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485总线50连接到PLC系统16上，此时温度传感器28即可通过采集端点23上传数据到PLC系统16。数据采集方法作为程序模块由采集端点23存储并执行，执行完成后发送控制信号，使得温度传感器28按照控制信号采集并上传温度数据。
[0020]采集端点23向温度传感器28发送控制信号，令其采集当前环境的温度值。即刻，温度传感器28进行温度数据采集。采集端点23将温度传感器28采集到的温度值进行解析、处理和存储。当接收到PLC系统16传输过来的读取温度值的命令时，采集端点23将当前存储的温度值经过RS
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485总线50传输到PLC系统16上。
[0021]PLC系统16接收到采集端点23的温度值后对其进行解析，再将温度值存储到预先设定好的地址中，此时PLC系统16中的程序将判断温度是否达到设定的上限值，如果达到，则PLC系统16向风机18发出控制指令，使其开始工作，调节环境的温度，并将当前温度值、温度超限的标志位及风机18工作状态的反馈值同过RS
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485总线50经PLC系统16传入现场控制柜11及交换机10，再经过管廊网络系统9、核心交换机8和防火墙7最终传输到云服务器5中，并显示到管廊总调度中心4的电脑上。此时工作人员可通过此电脑查看温度传感器28当前的温度，确定情况是否出现异常。
[0022]以上所述，只是本技术的较佳实施例而已，本技术并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本技术的技术效果，都应属于本技术的保护范围。在本技术的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于STM32的智慧管廊监控系统，其特征在于，由管廊远程控制中心(1)、数据传输中心(2)和管廊现场控制中心(3)三个模块构成；所述管廊远程控制中心(1)包括：管廊总调度中心(4)、云服务器(5)和客户端(6)，其中管廊总调度中心(4)用于监控整个管廊内部的状态并实现集总调度，云服务器(5)用于管廊数据的集中存储，客户端(6)用于人员操作；所述数据传输中心(2)包括：防火墙(7)、核心交换机(8)、管廊网络系统(9)和交换机(10)，其中防火墙(7)用于确保数据的安全性，核心交换机(8)用于将管廊数据传输到云服务器上，管廊网络系统(9)用于确保管廊内部的交换机(10)与核心交换机(8)之间互通；所述管廊现场控制中心(3)包括：现场控制柜(11)、PLC系统(16)、管廊内部设备(60)、多采集端多传感器组(40)和RS
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485总线(50)；所述现场控制柜(11)用于集中放置仪器仪表，包括：电压表(12...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁洁，任佳，崔亚妮，陈敏，郝秋实，张育，易家傅，靳江，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：新型
国别省市：