基于CANB US和MODBUS组网的电气火灾监控系统

摘要

当前，随着社会的快速发展，电气设备的使用数量正在快速增多，电气火灾监控网络变得越来越复杂，人们对系统的网络容量、精确性、稳定性等要求也在逐步提高，而采用单一总线组网的传统电气火灾监控系统已经无法满足这些要求，本文针对此现状设计了基于CANBUS和MODBUS组网的电气火灾监控系统。
　　本文依据现有电气火灾监控系统存在的不足，结合国内外发展现状及实际要求，设计了本系统的整体框架，包括探测器，监控设备，及上位机软件三部分。本文研究主要内容包括：（1）研究了CAN总线及MODBUS协议，设计了适合电气火灾监控系统的应用层协议；（2）以数字式电能芯片RN8209G及温度传感器DS18B20为基础，设计了具有漏电和温度监控功能的电气火灾探测器；（3）设计了由监控主机和监控分机组成的监控设备以及上位机软件，通过监控主机和监控分机的协作提高了系统容量。
　　本文设计的电气火灾监控系统挂载4个监控分机，网络可容纳440个探测器节点。在标准 RS485总线网络下，理论上系统的网络容量扩展上限可达3410个，完全满足大容量网络的需求。设计的探测器通过电能芯片采样漏电信息，达到了2％的采样精度。
　　本系统具备性能优良、操作简便、功能结构合理、稳定性高、网络负载能力强的特点，满足实际需要，符合国家标准《电气火灾监控系统》的设计规定和设计要求，能够应用于电气火灾监控场所。

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第1章绪论

1.1课题研究意义

1.2电气火灾监控系统发展状况及趋势

1.3研究目的及工作内容

1.4论文体系结构

第2章 系统总体设计方案

2.1设计要求和设计原则

2.2系统设计方案分析

2.3系统整体框架结构

2.4本章小结

第3章 系统应用层协议的设计与实现

3.1通信方案

3.2 CAN总线应用层协议

3.3Modb us通信应用层协议

3.4本章小结

第4章探测器的设计与实现

4.1探测器的工作原理

4.2探测器硬件设计与实现

4.3探测器软件设计与实现

4.4本章小结

第5章监控设备的设计与实现

5.1工作原理

5.2监控主机硬件设计

5.3监控分机硬件电路

5.4监控设备软件设计

5.5上位机软件设计

5.6本章小结

第6章运行测试

6.1探测器性能测试

6.2监控设备性能测试

6.3本章小结

第7章 总结和展望

7.1工作总结

7.2发展展望

致谢

参考文献

附录