基于GSM网络的铁路电网电参数监测系统
|
摘要
在电力系统铁路电网电参数监测系统中，我们采用了基于单片机A/D采样的新型无线通讯方式，成功地实现了远端20个监测点与本地主控室之间的数据传输。在该系统中，本文首先从理论上系统地讨论了通过GSM网络提供的远程业务一短消息服务SMS(Short Message Service)进行信息传输的特点与优点，并提出了将该技术应用于铁路电网电参数监测系统设计中的可能性与必然性，同时对系统中用到的无线通讯接口规范及标准进行了说明，这就为系统设计提供了充分的理论依据。
其次，在对系统性能作出具体分析的基础上，本文提出了一种基于GSM网络的系统设计方案，即利用Wavecom公司研制的WMOD2B手机Modem来实现远端监测点与主控室之间的无线架构。文章先从硬件与软件两方面入手，详细分析了20个远端监测点与主控室两大部分的系统设计方案，按着阐述了临测现场与主控室之间的数据通讯的实现过程，最后分析了系统开发过程中用到的提高系统可靠性的措施(包括各种单片机抗干扰措施和提高数据通讯可靠性的措施)。
总之，这种将无线通讯方式应用于电力系统铁路电网电参数临测系统中的设计思想是在诸如车辆调度、导航、监控、监测、监测等领域应用开发中的一种先进的设计手段与必然趋势，这也是本文的创新之处。同时在文章的最后，就系统开发中引发的问题作出了探讨，并对今后的应用前景作出了技术展望。
This paper introduces the monitor and detector system of parameter in railroad electric power network which by utilizing wireless communication mode based on single-chip computer A/D sample,successfully achieves the data transmission between twenty remote monitor stations and central control unit.Above all,this paper systematically discusses the feature and advantage of message transmission by short message service which GSM provides as one remote work in theory.And at the same time,advances the possibility and necessity of the design scheme which put the SMS technology into the monitor and detector system of parameter in railroad electric power network,and makes
comments on the wireless communication interface standards,so this provides sufficient theory evidence for the design of system.
Secondiy,on the basis of analyzing the system characlerislics,this paper advances a design scheme based on GSM network,that is,by WMOD2B mobile telephone modem,the Wavccom company developed,to accomplish the wireless erection between remote monitor stations and central control unit.From the two aspects of hardware and software design,this paper analyzes the two parls'design scheme in details,and elaborates how to accomplish the data communication between the two parts.Finally,analyzes some measures improving the system reliability including several single-chip computer anti-interference measures and measures improving the reliability of data communication.
All in one,this idea which puts the wireless communication mode into the monitor and detector system of parameter in railroad electric power network is an advanced means and certain trend ,such as in the field of vehicle-dispatching, navigation, monitor and detector.This is an importance and also uniqueness of this paper.By discussing some problems arised in the process of developing system, puts forward to technology foreground in the future.
其次，在对系统性能作出具体分析的基础上，本文提出了一种基于GSM网络的系统设计方案，即利用Wavecom公司研制的WMOD2B手机Modem来实现远端监测点与主控室之间的无线架构。文章先从硬件与软件两方面入手，详细分析了20个远端监测点与主控室两大部分的系统设计方案，按着阐述了临测现场与主控室之间的数据通讯的实现过程，最后分析了系统开发过程中用到的提高系统可靠性的措施(包括各种单片机抗干扰措施和提高数据通讯可靠性的措施)。
总之，这种将无线通讯方式应用于电力系统铁路电网电参数临测系统中的设计思想是在诸如车辆调度、导航、监控、监测、监测等领域应用开发中的一种先进的设计手段与必然趋势，这也是本文的创新之处。同时在文章的最后，就系统开发中引发的问题作出了探讨，并对今后的应用前景作出了技术展望。
This paper introduces the monitor and detector system of parameter in railroad electric power network which by utilizing wireless communication mode based on single-chip computer A/D sample,successfully achieves the data transmission between twenty remote monitor stations and central control unit.Above all,this paper systematically discusses the feature and advantage of message transmission by short message service which GSM provides as one remote work in theory.And at the same time,advances the possibility and necessity of the design scheme which put the SMS technology into the monitor and detector system of parameter in railroad electric power network,and makes
comments on the wireless communication interface standards,so this provides sufficient theory evidence for the design of system.
Secondiy,on the basis of analyzing the system characlerislics,this paper advances a design scheme based on GSM network,that is,by WMOD2B mobile telephone modem,the Wavccom company developed,to accomplish the wireless erection between remote monitor stations and central control unit.From the two aspects of hardware and software design,this paper analyzes the two parls'design scheme in details,and elaborates how to accomplish the data communication between the two parts.Finally,analyzes some measures improving the system reliability including several single-chip computer anti-interference measures and measures improving the reliability of data communication.
All in one,this idea which puts the wireless communication mode into the monitor and detector system of parameter in railroad electric power network is an advanced means and certain trend ,such as in the field of vehicle-dispatching, navigation, monitor and detector.This is an importance and also uniqueness of this paper.By discussing some problems arised in the process of developing system, puts forward to technology foreground in the future.
引文
[1] 徐丙垠，李胜祥，陈宗军，电力电缆故障探测技术，机械工业出版社，1999，9
[2] UFV-2A、B、D型频率电压紧急控制装置技术及使用说明书，电力自动化研究院稳定技术所南瑞集团公司稳定技术分公司，2000，3
[3] 什么是蓝牙，www.Sina.com.cn
[4] CDPD廉价造访无线互联网，www.chip-china.com
[5] Xavier.Lagrange,Philippe.Godlewski,Sami.Tabbane,GSM网络与GPRS，电子工业出版社，2001
[6] 正传雄，采用GSM引擎模块实现GSM增值业务，今日电子，2002．1
[7] 张传福，吴伟陵，第三代移动通信系统的网络规划，电子技术应用，Vol．26，No．6，2000
[8] 冯悦，GSM技术在GPS车辆监控系统中的应用，微计算机信息，1999．6
[9] Michel Mouly&Marie-Bcrnadette Pautet，骆健霞译，GSM数字移动通信系统，电子工业出版社，1996．6
[10] [美]Jan Axelson著，精英科技译，串行端口大全，中国电力出版社，2001
[11] 李建华，郭明，RS-232和调制解调器高级通信编程，人民邮电出版社，pp：1-13，106-143，2001
[12] 阮家栋，钱亦平，邓琛，计算机通信技术，电子工业出版社，pp：1-19，46-64，2000
[13] 张树京，通信系统原理，铁道出版社
[14] A.B.卡尔逊著，卞正中，朱世华译，通信系统，西安交通大学出版社
[15] 深圳网通软件有限公司，MIDEM应用技术，电子工业出版社
[16] 陶安顺，网络通信，复旦大学出版社
[17] 费国忠，王洪，GSM Modem及其在远程监控系统中的应用，电子产品世界，2002．1．B
[18] WMOD2B用户手册，北京博万通信技术有限公司
[19] 杨星跃，杨萍，周宏伟，供电线路安装、运行与维修，机械工业出版社，pp：1-2，2001
[20] 潘新民，王燕芳，微型计算机控制技术，人民邮电出版社，1999
[21] 张世德，一种基于单片机系统的无线通讯方式，微计算机信息，2002．1
[22] 王秉钧等，通信原理及其应用，天津大学出版社
[23] 李玉华，吴峣，无线数据通信的分布式实时水文监测系统，电子技术应用，Vol．27，No．12，2001
[24] 王润生，数据通信工程，人民邮电出版社，1998
[25] PennWell，远程通信与网络的新设计方法，电子产品世界，2001．4．B
[26] 江嫒，都思丹，高敦堂，结合电力线载波和电话通信的报警网络系统，电子技术应用，Vol．26，No．11，2000
[27] 季绍陵，温晓行，由MODEM芯片与89C51构成的自动报警装置，电子技术应用，Vol．25，No．3，1999
[28] 邬宽明，单片机外围器件实用手册-数据传输接口器件分册，北京航空航天大学出版社，pp：1-16，1998
[29] 王福瑞等，单片微机测控系统设计大全，北京航空航天大学出版社，1999，3
[30] 程绍英，模数转换器ADC0809的测试及应用，集成电路应用，1998．2
[31] SMC1604A LCM使用说明书，长沙太阳人电子有限公司
[32] 炜煌汉字微打用户手册，北京炜煌科技发展有限公司，
[33] 张毅刚，修林成，胡振江，MCS-51单片机应用设计，哈尔滨工业大学出版社，1996．9
[34] 李勋，刘源，李新民，单片机实用教程，北京航空航天大学出版社，2000
[35] 朱定华，单片机原理及接口技术，电子工业出版社，2001
[36] 孙育才，MCS-51系列单片微型计算机及其应用，东南大学出版社，1997，1
[37] 邬宽明，80C51小型微控制器原理、应用和开发，北京航空航天大学出版社，1995
[38] 蔡锁章，计算方法，北京理工大学出版社，pp：122-128，1992
[39] 胡峻岭，实时时钟DS12887及其在单片机系统中的应用，集成电路应用，1998．3
[40] AALAS半导体公司DS12887实时时钟技术手册
[41] [美]Mark Nelson著，潇洲工作室译，串行通信开发指南，中国水利水电出版社，pp：1-26，2000
[42] 肖毅，肖明，单片机抗干扰技术及应用，电子产品世界，2002．1．A
[43] 陈光东，赵性初，单片微型计算机原理与接口技术，华中理工大学出版社，pp：150，1995
[44] 邵贝贝，单片机系统可靠性技术及发展，电子产品世界，1998．8
[45] MAXIM新产品数据手册，1995．4
[46] 刘福强，曲晓文，单片机实时控制系统的抗干扰设计，辽宁高职学报，2000
[47] 潘新民，王燕芳，微型计算机控制技术，人民邮电出版社，1998
[48]曲晓文，单片机的抗干扰设计，电子质量，2001
[49]吴东，张冈，张志鹏，一种实用的掉电检测和保护电路，电子技术应用，1999．6
[50]王幸之，王雷，翟成，单片机应用系统抗干扰技术，北京航空航天大学出版社，pp：347-375，2000
[51]黄李庚，单片机在无线通讯系统应用中的抗干扰措施，电子技术应用，1995。12
[52]辛德强，朴顺善，X25045与8051的接口技术，电子技术应用，Vol．25，No．12，1999
[53]李建东，信息网络理论基础，西安电子科技大学出版社，pp：10-7，199-204，2000
[54]郭梯云，邬国扬，李建东，移动通信(修订本)，西安电子科技大学出版社，2000
[55][美]Saadawi T N等，黄岩译，远程通信网络基础，电子工业出版社，1996
[56]周炯槃，通信网理论基础，人民邮电出版社，1991
[2] UFV-2A、B、D型频率电压紧急控制装置技术及使用说明书，电力自动化研究院稳定技术所南瑞集团公司稳定技术分公司，2000，3
[3] 什么是蓝牙，www.Sina.com.cn
[4] CDPD廉价造访无线互联网，www.chip-china.com
[5] Xavier.Lagrange,Philippe.Godlewski,Sami.Tabbane,GSM网络与GPRS，电子工业出版社，2001
[6] 正传雄，采用GSM引擎模块实现GSM增值业务，今日电子，2002．1
[7] 张传福，吴伟陵，第三代移动通信系统的网络规划，电子技术应用，Vol．26，No．6，2000
[8] 冯悦，GSM技术在GPS车辆监控系统中的应用，微计算机信息，1999．6
[9] Michel Mouly&Marie-Bcrnadette Pautet，骆健霞译，GSM数字移动通信系统，电子工业出版社，1996．6
[10] [美]Jan Axelson著，精英科技译，串行端口大全，中国电力出版社，2001
[11] 李建华，郭明，RS-232和调制解调器高级通信编程，人民邮电出版社，pp：1-13，106-143，2001
[12] 阮家栋，钱亦平，邓琛，计算机通信技术，电子工业出版社，pp：1-19，46-64，2000
[13] 张树京，通信系统原理，铁道出版社
[14] A.B.卡尔逊著，卞正中，朱世华译，通信系统，西安交通大学出版社
[15] 深圳网通软件有限公司，MIDEM应用技术，电子工业出版社
[16] 陶安顺，网络通信，复旦大学出版社
[17] 费国忠，王洪，GSM Modem及其在远程监控系统中的应用，电子产品世界，2002．1．B
[18] WMOD2B用户手册，北京博万通信技术有限公司
[19] 杨星跃，杨萍，周宏伟，供电线路安装、运行与维修，机械工业出版社，pp：1-2，2001
[20] 潘新民，王燕芳，微型计算机控制技术，人民邮电出版社，1999
[21] 张世德，一种基于单片机系统的无线通讯方式，微计算机信息，2002．1
[22] 王秉钧等，通信原理及其应用，天津大学出版社
[23] 李玉华，吴峣，无线数据通信的分布式实时水文监测系统，电子技术应用，Vol．27，No．12，2001
[24] 王润生，数据通信工程，人民邮电出版社，1998
[25] PennWell，远程通信与网络的新设计方法，电子产品世界，2001．4．B
[26] 江嫒，都思丹，高敦堂，结合电力线载波和电话通信的报警网络系统，电子技术应用，Vol．26，No．11，2000
[27] 季绍陵，温晓行，由MODEM芯片与89C51构成的自动报警装置，电子技术应用，Vol．25，No．3，1999
[28] 邬宽明，单片机外围器件实用手册-数据传输接口器件分册，北京航空航天大学出版社，pp：1-16，1998
[29] 王福瑞等，单片微机测控系统设计大全，北京航空航天大学出版社，1999，3
[30] 程绍英，模数转换器ADC0809的测试及应用，集成电路应用，1998．2
[31] SMC1604A LCM使用说明书，长沙太阳人电子有限公司
[32] 炜煌汉字微打用户手册，北京炜煌科技发展有限公司，
[33] 张毅刚，修林成，胡振江，MCS-51单片机应用设计，哈尔滨工业大学出版社，1996．9
[34] 李勋，刘源，李新民，单片机实用教程，北京航空航天大学出版社，2000
[35] 朱定华，单片机原理及接口技术，电子工业出版社，2001
[36] 孙育才，MCS-51系列单片微型计算机及其应用，东南大学出版社，1997，1
[37] 邬宽明，80C51小型微控制器原理、应用和开发，北京航空航天大学出版社，1995
[38] 蔡锁章，计算方法，北京理工大学出版社，pp：122-128，1992
[39] 胡峻岭，实时时钟DS12887及其在单片机系统中的应用，集成电路应用，1998．3
[40] AALAS半导体公司DS12887实时时钟技术手册
[41] [美]Mark Nelson著，潇洲工作室译，串行通信开发指南，中国水利水电出版社，pp：1-26，2000
[42] 肖毅，肖明，单片机抗干扰技术及应用，电子产品世界，2002．1．A
[43] 陈光东，赵性初，单片微型计算机原理与接口技术，华中理工大学出版社，pp：150，1995
[44] 邵贝贝，单片机系统可靠性技术及发展，电子产品世界，1998．8
[45] MAXIM新产品数据手册，1995．4
[46] 刘福强，曲晓文，单片机实时控制系统的抗干扰设计，辽宁高职学报，2000
[47] 潘新民，王燕芳，微型计算机控制技术，人民邮电出版社，1998
[48]曲晓文，单片机的抗干扰设计，电子质量，2001
[49]吴东，张冈，张志鹏，一种实用的掉电检测和保护电路，电子技术应用，1999．6
[50]王幸之，王雷，翟成，单片机应用系统抗干扰技术，北京航空航天大学出版社，pp：347-375，2000
[51]黄李庚，单片机在无线通讯系统应用中的抗干扰措施，电子技术应用，1995。12
[52]辛德强，朴顺善，X25045与8051的接口技术，电子技术应用，Vol．25，No．12，1999
[53]李建东，信息网络理论基础，西安电子科技大学出版社，pp：10-7，199-204，2000
[54]郭梯云，邬国扬，李建东，移动通信(修订本)，西安电子科技大学出版社，2000
[55][美]Saadawi T N等，黄岩译，远程通信网络基础，电子工业出版社，1996
[56]周炯槃，通信网理论基础，人民邮电出版社，1991