基于ARM的总配线架远程集中监控系统

摘要

随着时代的发展，通信已渗透到生活的每一个角落。通信电缆与电力线遍布城乡的各个角落，如何防止电力高压入侵通信电缆，以确保通信机房配线架的安全成了一个引人注目的焦点。 总配线架远程集中监控系统采用三级分布式组网，由中心监控机房的PC机工作站、智能监控仪和前端智能传感器三部分组成。当配线架出现故障时，通过科学的智能化分析，前端智能传感器可以及时准确地发现外部强电入侵告警、列告警、断线告警等事件，告警信息通过智能监控仪传递至中心监控机房的PC机工作站，工作站在第一时间以短信、传呼、语音等形式通知设备维护人员对故障线对进行定位及修复处理。 本文的主要研究工作集中在系统中智能监控仪的设计。智能监控仪主要包括以下几个模块：RS485串行总线通信模块、环境参数监测模块(温度、湿度、烟雾浓度)和以太网通信模块，各模块的功能实现由基于ARM核的主处理器S3C4510B控制。RS-485总线通信模块采用Sipex公司的SP485R芯片，最多可以连接400路负载，同时在电路设计中采取上电抑制措施保证智能监控仪在上电阶段不会向RS-485网络发送无效数据，保证了正常的网络通信。而软件部分的设计则通过轮询协议实现。在对环境参数监测模块进行设计时，采用了瑞士盛世瑞恩公司的基于两线制串行通信接口的SHT71数字式温湿度传感器对机房内的温度、湿度进行实时监测。模块使用S3C4510B的通用I/O口来模拟串行通信过程，很好地解决SHT71的串行通信接口与标准的两线制串行通信接口不兼容的问题。对烟雾浓度的监测则通过JTY-LZ-F732气体传感器和A/D转换器ADC0809实现。由于S3C4510B自带了以太网通信控制器，因此通信模块采用RTL8201作为物理层收发器，采用基于TCP/IP协议簇的uIP协议栈进行实现。 在完成了相关设计之后，对整个系统进行了联机调试，模拟了几种常见的故障，并进行了测试，测试结果表明系统各部分功能运行稳定，实时性能良好，满足了电信运营商对电信设备的远程自动化管理的要求。与用51单片机开发的同类产品相比，采用ARM的智能监控仪的实时处理的能力更强，且具有更好的可扩展性。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

第2章系统的总体架构设计

第3章RS-485总线通信模块设计

第4章机房环境参数监测模块设计

第5章以太网通信模块

第6章系统测试

第7章总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文及参研项目

附录