铁路雨量监测系统中的远程通信
“bud123”通过精心收集，向本站投稿了5篇铁路雨量监测系统中的远程通信，以下是小编收集整理后的铁路雨量监测系统中的远程通信，仅供参考，希望对大家有所帮助。
篇1：铁路雨量监测系统中的远程通信
铁路雨量监测系统中的远程通信
摘要：给出一种用于远程通信的分布式计算机和单片机网络结构。重点介绍单片机及计算机远程通信的MODEM软件处理方法，并给出部分应用程序供读者参考。本系统成功应用于铁路部门的雨量监测。关键词：单片机MODEM远程通信监测系统VB
引言
铁路部门的雨量监测是有关铁路安全的一个重要环节。由雨量过多引起的洪水会影响铁路路基，引发列车交通事故。因此，为了确保交通命脉的安全，应及时将铁路沿线的雨量反馈至铁路管理部门。过去雨量监测是由各站点人工抄记雨量监测仪表数据，再汇总铁路管理部门。显然信息传送不及时，且存在人为因素，备案困难。
微型计算机的发展和计算机通信技术的提高，使得各种信息采集的自动化、实时性变为可能。作者成功地运用微型计算机和单片机组成主从式微机网络，将铁路雨量监测构成一个分布式雨量监测系统。该系统将单片机雨量监测仪采集的数据，自动地由MODEM汇集到系统主计算机，从而使几百公里长的远程通信既经济又可靠，大大提高了铁路部门抗灾的能力。
一、系统结构设计
雨量监测系统是由微型计算机和单片机组成的主从式微机网络。以单片机为核心的雨量监测仪分布在铁路各站点。该仪器功能有采集雨量、存储雨量信息、雨量报警、现场雨量曲线打印以及通信。管理部门以个人计算机为系统主机。雨量监测系统结构如图1所示。
从图1中看出系统主机直接与单片机建立通信联系。由于各站点远离系统主机，在不附加外部连线等硬件设施基础上，利用单片机加MODEM方式以及电话线实现单片机远程。系统主机可对各站部的单片机雨量监测仪进行各种设置及数据采集，单片机雨量监测仪根据雨量情况也可自动向系统主机发送当前雨量数据，这样就可做到及时提供现场的雨量情况。
二、单片机雨量监测仪及其远程通信
各站点的雨量监测仪以8051系列单片机为CPU，辅以定制的液晶显示器、SRAM、热敏式绘图仪、雨量传感器等，其原理框图如图2所示。图中W87E58是MCU，它兼容MCS-51单片机并具有32KB片内EEPROM。
单片机远程通信由ST16C450连接MODEM实现。ST16C450是一种通用异步接收发送器，内部有10个寄存器，其中有MODEM控制寄存器和MODEM状态寄存器。MCU通过这2个寄存器的操作实现对MODEM的控制并了解MODEM的工作状态，从而顺利进行数据通信。ST16C450进行通信前首先要对其进行初始化，即设置波特率、通信数据格式、是否使用中断等。ST16C450初始化后可采用程序查询或中断方式进行通信。
MODEM的使用主要有以下4个操作：
①初始化MODEM；
②拨号；
③应答到来的呼叫；
④挂断线路，使MODEM回到AT命令状态。
MODEM的.控制由HayesAT命令集完成，程序可直接发送（以AT字符开始再加命令和参）数给MODEM。但是，AT命令无法完成系统间的文件传送，发送或接收文件必须由通信软件按预先规定的通信协议完成。
MODEM初始化命令串“AT&FS0=3”，“&F”重置MODEM，“S0=3”表示应答铃响3次。雨量监测仪MODEM初始化子程序如下：
MSTR：MOVR4，#0
MST0：MOVDPTR，#P3FE；MODEM状态寄存器地址
MST1：MOVXA，@DPTR
ANLA，#30H
CJNEA，#30H，MST1
MOVDPTR，#P3FD；通信线状态寄存器
MST2：MOVXA，@DPTR
JNBACC.5，MST2
MOVDPTR，#MTAB
MOVA，R4
MOVCA，@A+DPTR
JZMST3
MOVDPTR，#P3F3；数据发送保持寄存器
MOVX@DPTR，A
INCR4
SJMPMST0
MST3：RET
MTAB：DB41H，54H，26H，53H，30H，3DH，33H
DB0DH，0；AT&FS0=3
子程序执行后MODEM应答“OK”，表示初始化完成。
MODEM拨号命令串“ATDTxxxxx”，xxxxx是电话号码；拨号成功时MODEM将应答以“CONNECT”字符开始的字符串。单睡机与系统主机连接完成后，按通信协议所规定的数据串通信交换数据。数据通信结束后，程序发送挂断线路命令串“+++ATH0”，MODEM自动断线，从而完成1次通信。
三、系统主机与雨量监测仪的通信
系统主机软件用VB5.0编制，运行于Windows95环境。整个软件由通信、日报表、月报表、年报表、设定、曲线图、报警等模块组成，操作平台如图3所示。主机可与30个站点的雨量监测仪连接。
程序中使用MSComm控件，通过向连接在串行口上的MODEM发送AT命令来控制。主机通信状况分为2类：主动通信和被动通信。下面分别加以介绍。
1.主动通信
主机向站点雨量监测仪传送报警设定值及收集当天或前天的雨量数据时称为主动通信。电话图标表示各站点的雨量监测仪，一旦被选中，程序就发出“ATDTxxxxx”拨号命令，雨量监测仪MDOEM处于自动应答方式被连接。MODEM连接成功后，主机会收到“CONNECT4800”信息，此时，主机就可以向站点发送命令和数据串。如果站点接收到正确数据，根据命令代码（由通信协议规定）就可知道主机是要设定参数还是要收集当天或前天的雨量数据。若是收集雨量数据，站点雨量监测仪将雨量数据传送给主机；主机收到站点正确的雨量数据后，向MODEM发送“+++ATH0”离线挂机命令，结束本次通信。
主站发送的数据串里包括站点号、通信代码、当前日期和时间、警戒值及校验和等信息。用@K和@J作为开始和结束标志。
下面是主动通信的主要源程序：
PrivateSub主动通信（发送代码）
Dimi,j,ss,FsStr,ret
设置充许通信False
Fori=0T029'工区数
If工区选中（i）Then
显示信息“拨号到”+工区名（i)+“...”
FsStr=“ATDT”+电话号码（i）+vbCr
'拨号的AT命令
ret=发送AT命令（FsStr,“CONNECT”，60000）
'发送拨号命令，限时60s
Ifret=“正常”Then
FsStr=Format(i,“00”)+发送代码
'发送字符串组合
FsStr=FsStr+Format(Now,“yymmddhhmmss”)
FsStr=FsStr+设定值
FsStr=FsStr+计算累加和（FsStr）
FsStr=“@K”+FsStr+“@J”
ret=发送AT命令（FsStr,“@J”，5000）
'发送数据，等待接收串结束符@J
IfInStr(接收串，“@KCUO@J”)Then
'收到下位机的返回是“错”
显示“返回有错.”信息处理
Else
处理接收串'下位机接收正确
EndIf
显示“挂机...”信息处理
ret=发送AT命令（“+++”，“OK”，3000）
'挂机
，等待OK，限时3S
ret=发送AT命令（“ATH0”+vbCrLf，“OK”，3000）
EndIf
EndIf
Nexti
EndSub
2.被动通信
当站点监测到雨量超过警戒值时，就主动拨号给主机，对主机而言就是被动通信。平时主机MODEM也处于自动应答状态，随时可以接收站点呼叫。主机程序接收到正确数据串后，将数据记录到相应文件中保存，点亮操作平台上该站点的报警指示灯提醒用户，同时向站点发送“接收正确”的信息。站点收到主机正确信息后向MODEM发送“+++ATH0”离线挂机命令，结束本次通信。站点发来的数据串里包括站点号、通信代码、各种雨量数据、报警数据及校验和等信息。用@K和@J作为开始和结束标志。
被动通信部分的主要源程序如下：
PrivateSubMSComm1_OnComm
DimstrSh,Shc
Shc=MSComm1.InBufferCount'取接收字符个数
IfShc>0Then
strSh=MSComm1,Input'取本次接收串
接收串=接收串+strSh
IfInStr(接收串，“RING”)Then'若是电话铃响
显示“接收数据...”信息算是'显示接收数据信息
接收串=“”
EndIf
IfInStr(接收串，“@J”)Then'收到接收串结束答@J
处理接收串'处理接收串
EndIf
EndIf
EndSub
结束语
本系统已成功应用于铁路部门。它具有实时性好、信息传送距离远、可靠性高、电路简单、投资少等优点。它可推广用于其他需要信息采集及远程通信的部门，如气象部门温度和风速收集、水文部门水位和雨量监测；电力部门电网监测等。
篇2：铁路雨量监测系统中的远程通信
铁路雨量监测系统中的远程通信
摘要：给出一种用于远程通信的分布式计算机和单片机网络结构。重点介绍单片机及计算机远程通信的MODEM软件处理方法，并给出部分应用程序供读者参考。本系统成功应用于铁路部门的雨量监测。关键词：单片机 MODEM 远程通信 监测系统 VB
引言
铁路部门的雨量监测是有关铁路安全的一个重要环节。由雨量过多引起的洪水会影响铁路路基，引发列车交通事故。因此，为了确保交通命脉的安全，应及时将铁路沿线的雨量反馈至铁路管理部门。过去雨量监测是由各站点人工抄记雨量监测仪表数据，再汇总铁路管理部门。显然信息传送不及时，且存在人为因素，备案困难。
微型计算机的'发展和计算机通信技术的提高，使得各种信息采集的自动化、实时性变为可能。作者成功地运用微型计算机和单片机组成主从式微机网络，将铁路雨量监测构成一个分布式雨量监测系统。该系统将单片机雨量监测仪采集的数据，自动地由MODEM汇集到系统主计算机，从而使几百公里长的远程通信既经济又可靠，大大提高了铁路部门抗灾的能力。
一、系统结构设计
雨量监测系统是由微型计算机和单片机组成的主从式微机网络。以单片机为核心的雨量监测仪分布在铁路各站点。该仪器功能有采集雨量、存储雨量信息、雨量报警、现场雨量曲线打印以及通信。管理部门以个人计算机为系统主机。雨量监测系统结构如图1所示。
从图1中看出系统主机直接与单片机建立通信联系。由于各站点远离系统主机，在不附加外部连线等硬件设施基础上，利用单片机加MODEM方式以及电话线实现单片机远程。系统主机可对各站部的单片机雨量监测仪进行各种设置及数据采集，单片机雨量监测仪根据雨量情况也可自动向系统主机发送当前雨量数据，这样就可做到及时提供现场的雨量情况。
二、单片机雨量监测仪及其远程通信
各站点的雨量监测仪以8051系列单片机为CPU，辅以定制的液晶显示器、SRAM、热敏式绘图仪、雨量传感器等，其原理框图如图2所示。图中W87E58是MCU，它兼容MCS-51单片机并具有32KB片内EEPROM。
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篇3：单片机嵌入式系统在远程电网监测系统中的应用
单片机嵌入式系统在远程电网监测系统中的应用
摘要：介绍应用UBICOM公司的SX52BD单片机构建用于远程电网监测的嵌入式系统的具体方案，使基于单片机的测控设备可以方便地连接到以太网，实行电网参数的远程网络监控。关键词：电网监测 嵌入式系统
为了保证电网的安全运行，了解电网运行状况，需要对电网的各种运行参数（如三相电压、电流、有功功率、无功功率等）进行实时监测。嵌入式远程电网监测系统将现代计算机、通信、网络及自动化技术融为一体，对配电网进行远程监测、协调和控制，从而优化配电网络。利用以太网的丰富资源及UBICOM公司高速单片机SX52BD构建分布式以太网嵌入测控系统是一种低成本、高可靠且快捷的技术方案。
1 系统结构
系统结构如图1所示。监控中心工作人员可通过以太网直接访问分布在各监控现场的监测仪，了解各电网的运行状况，从而采取相应措施。电网远程监控系统的核心部件是嵌入式电网监测仪，与PC机+网卡+采集卡的以太网测空系统相比成本大为降低，实现了嵌入式系统的大众化、普及化。
图1 嵌入式电网监控系统结构
2 嵌入式电网监测仪的结构功能
电网监测仪对电网上的.电压、电流信号进行采样和数据处理，在一定时间要保存数据，具体功能如下：
（1）实时监测三相电压Va、Vb、Vc和四相电流Ia、Ib、Ic、T0；
（2）监测A、B、C三相功率因素；
（3）通过RJ45接口与以太网通信；
（4）保存整点时刻电压、电流数据、功率因素，保存月统计数据；
（5）用数码管显示，使用户可以在现场查看和设置仪表的运行参数及历史记录。
该电网监测仪结构如图2所示。主要由单片机、电压电流采样模块、功率因素监测模块、以太网接口模块等组成。完成对电网参数的监测，实现信号处理、数据显示及电网运行状态显示等功能。
2.1 单片机
单片机模块是整个电网监测仪的核心。主要完成两大功能：（1）数据采集处理；（2）实现以太网的接入。将经过电压电流监测模块得到的三相实时电压、三相实时电流和中线电流进行处理；实时监测数据可通过RJ45接口传送以太网，使监控中心及时得到电网的相关参数；同时电网监控软件根据测试参数判断电网运行状况，电压是否越限或老家低等。
单片机选用UBICOM公司8位超高速单片机SX52BD，每秒运行数据能力达1亿次。由于UBICOM单片机的速度极高，能够实现实时多任务操作，可以在MCU执行数据采集和控制功能的同时把数据打包并传送到互联网上。用8位微控制器通过ISP接入互联网，外围器件少，系统成本低。UBICOM单片机属RISC结构，芯片上有Flash程序存储器，可以在安装在系统后进行编程和调试。由于CPU采用并行流水作业方式，执行一条指令只需要一个时钟周期，工作在100MHz时指令执行速度可达100MIPS，所有I/O可以通过编程灵活配置。
(本网网收集整理)
SX52BD单片机可以轻松地实现虚拟外设的功能。CPU通过执行虚拟软件模块直接驱动普通I/O口实现硬件外设功能（如UART、I2C、SPI、Caller ID、FSK等）。即把许多需要硬件实现的功能接口，借助处理器的高速处理能力，通过编写相应的软件模块实现。UBICOM公司用汇编语言实现以太网TCP/IP协议栈。在外妆一个以太网控制芯片（RTL8019AS）的情况下还可以实现互联网（IEEE802.3）协议处理，使该单片机系统可以直接通过RJ45连到以太网上。
2.2 电压电流采样模块
根据采样信号的不同，可分为直流采样与交流采样两大类。直流采样是把交流电压、电流信号转化为0～5V的直流电压，再送到A/D转换器进行转换。即A/D转换器采样的模拟量为直流信号。它的主要特点是：数据刷新速度快，随着元器件技术的发展，稳定度、精确定大为提高。
交流采样是相对直流采样而言，直接对交流电压和电流波形进行采样，然后通过一定的算法计算出电压、电流的有效值、有功功率、无功功率等。
交流采样对环境温度有一定要求，同时对A/D转换器的转换速度和采样保持器要求较高；为了保证测量精度，一个周期内，必须保证足够的采样点数，而且采样计算程序相对复杂，对CPU要求较高，因此该仪器采用直流采样。其工作原理如图3所示。
2.3 功率因素检测模块
功率因素检测模块有两大功能：（1）判别电压是超前还是滞后电流；（2）判别功率因素大小。具体相关电路如图4所示。是当电压超前电流时，U15B输出为“1”；反之输出为“0”。电压、电流的正弦波形分别经过零比较器后（电路忽略）转
换为方波，输入2/4译码电路。译码电路只有当A、B信号为“01”或“10”时，X端口才输出Vref，对积分电流充电；当A、B信号为“00”或“11”时，输出端口为零。而A、B信号为“01”或“10”的时间正是电压、电流相位差的时间。时间越长，对电容C23充电的时间也越长。因此，电容上的电压反映了相位差的大小。CPU经过数据处理可确定功率因素的大小。
2.4 以太网接口模块
以太网接口模块选用RealTek公司的RTL8019AS全双工以太网控制器，主要功能是处理以太网协议。它自带16KB的SRAM，并通过RJ5接口与以太网通信。数据的流向为：请求信息从以太网来，通过RJ45送到RTL8019AS，处理后的数据包送入SX52BD协议栈，由协议栈对数据包进行解析，得到原始请求信息。请求信息再经过SX52BD的处理，产生回复信息。回复信息到以太网的过程与上述过程正好相比。
2.5 其它模块电路
EEPROM：CPU通过I2C总线访问EEPROM器件24C256。网页就存储在EEPROM中。EEPROM中的网页内容通过主CPU的读写操作可以实现网页的浏览、重新下载和更新。受容量的限制它不可能存储大量页面。
图4 功率因素检测模块电路图
时钟模块电路：选用了时钟芯片DS12B887。它可以产生秒、分、时、日、星期、月及年等七个时标。可以通过编程读取和修改这些时标，也可以编程产生定时中断。采用硬时钟，可以不占用单片机的定时器资源，减轻软件设计量。
看门狗电路：电网监测仪的工作环境通常具有强烈的电磁干扰，在工作要求极高的情况下为了防止干扰，引入了看门狗电路。采用MAX813L芯片。该芯片具有监控电路，如果程序在1.6s之内还不给MAX813L“喂狗信号”，它就会产生看门狗输出，系统复位。
篇4：单片机嵌入式系统在远程电网监测系统中的应用
单片机嵌入式系统在远程电网监测系统中的应用
摘要：介绍应用UBICOM公司的SX52BD单片机构建用于远程电网监测的嵌入式系统的具体方案，使基于单片机的测控设备可以方便地连接到以太网，实行电网参数的远程网络监控。关键词：电网监测 嵌入式系统
为了保证电网的安全运行，了解电网运行状况，需要对电网的各种运行参数（如三相电压、电流、有功功率、无功功率等）进行实时监测。嵌入式远程电网监测系统将现代计算机、通信、网络及自动化技术融为一体，对配电网进行远程监测、协调和控制，从而优化配电网络。利用以太网的丰富资源及UBICOM公司高速单片机SX52BD构建分布式以太网嵌入测控系统是一种低成本、高可靠且快捷的技术方案。
1 系统结构
系统结构如图1所示。监控中心工作人员可通过以太网直接访问分布在各监控现场的.监测仪，了解各电网的运行状况，从而采取相应措施。电网远程监控系统的核心部件是嵌入式电网监测仪，与PC机+网卡+采集卡的以太网测空系统相比成本大为降低，实现了嵌入式系统的大众化、普及化。
图1 嵌入式电网监控系统结构
2 嵌入式电网监测仪的结构功能
电网监测仪对电网上的电压、电流信号进行采样和数据处理，在一定时间要保存数据，具体功能如下：
（1）实时监测三相电压Va、Vb、Vc和四相电流Ia、Ib、Ic、T0；
（2）监测A、B、C三相功率因素；
（3）通过RJ45接口与以太网通信；
（4）保存整点时刻电压、电流数据、功率因素，保存月统计数据；
（5）用数码管显示，使用户可以在现场查看和设置仪表的运行参数及历史记录。
该电网监测仪结构如图2所示。主要由单片机、电压电流采样模块、功率因素监测模块、以太网接口模块等组成。完成对电网参数的监测，实现信号处理、数据显示及电网运行状态显示等功能。
2.1 单片机
单片机模块是整个电网监测仪的核心。主要完成两大功能：（1）数据采集处理；（2）实现以太网的接入。将经过电压电流监测模块得到的三相实时电压、三相实时电流和中线电流进行处理；实时监测数据可通过RJ45接口传送以太网，使监控中心及时得到电网的相关参数；同时电网监控软件根据测试参数判断电网运行状况，电压是否越限或老家低等。
单片机选用UBICOM公司8位超高速单片机SX52BD，每秒运行数据能力达1亿次。由于UBICOM单片机的速度极高，能够实现实时多任务操作，可以在MCU执行数据采集和控制功能的同时把数据打包并传送到互联网上。用8位微控制器通过ISP接入互联网，外围器件少，系统成本低。UBICOM单片机属RISC结构，芯片上有Flash程序存储器，可以在安装在系统后进行编程和调试。由于CPU采用并行流水作业方式，执行一条指令只需要一个时钟周期，工作在100MHz时指令执行速度可达100MIPS，
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篇5：GSM-R技术在中国铁路通信系统中的应用
GSM-R技术在中国铁路通信系统中的应用
简要介绍了GSM-R技术,分析了GSM-R系统构成,探讨了GSM-R技术在中国铁路通信系统中的应用.
作 者：杨锐 作者单位：北京交通大学,北京,100044;北京铁路通信技术中心,北京,100038 刊 名：科技情报开发与经济 英文刊名：SCI-TECH INFORMATION DEVELOPMENT & ECONOMY 年，卷(期)：2010 20(10) 分类号：U28 关键词：GSM-R 铁路通信系统 通信业务 列车控制业务【铁路雨量监测系统中的远程通信】相关文章：
3.远程监控系统方案
10.卫星移动通信系统的论文
文档为doc格式
