RS485與GPRS構(gòu)成的異構(gòu)網(wǎng)在消防應急電源系統(tǒng)中的應用
0 引 言
隨著住宅區(qū)規(guī)模的不斷擴大，要保證不管是本地還是遠端電源終端都能被即時監(jiān)控和集中統(tǒng)一管理，只采用通信簡單的近距離通信已不能滿足要求。為此該文提出將由RS 485及通用分組無線業(yè)務(General PacketRadio Service，GPRS)構(gòu)成的異構(gòu)網(wǎng)應用到消防應急電源系統(tǒng)中．采用通信方式簡單且運營成本低的RS 485來實現(xiàn)對近距離應急電源(Emergency Power Supply，EPS)的監(jiān)控，而采用具有傳輸速率高、接入時間快、永遠在線、計費式靈活等優(yōu)點的GPRS通信來實現(xiàn)對遠距離EPS終端的監(jiān)控。隨著通信網(wǎng)絡的不斷發(fā)展，該系統(tǒng)的應用前景會越來越好。
l 系統(tǒng)的整體架構(gòu)
整個系統(tǒng)主要由應急電源終端、通信模塊和主監(jiān)控端3部分組成。其總體架構(gòu)框圖如圖1所示。
監(jiān)控中心主要實現(xiàn)的功能為消防應急電源管理、參數(shù)的顯示、遠程控制和報警等。
在該系統(tǒng)設計中，對一個小區(qū)中的所有的應急電源進行不重復編號。
近距離監(jiān)控過程：監(jiān)控端PC機采用輪詢的方式，對總線上的消防應急電源輪流進行通訊。當監(jiān)控端對一消防應急電源發(fā)出請求后，消防應急電源將自身的狀態(tài)(逆變狀態(tài)還是市電狀態(tài)，及有無故障等)和參量值等通信信號經(jīng)過RS 485總線送給監(jiān)控中心。這樣就可便于監(jiān)控端實時地掌握本地的EPS電源的工作情況，從而進一步實現(xiàn)監(jiān)控端對這些電源的管理。
遠距離監(jiān)控過程：消防應急電源通過GPRS模塊與基站通信，并且與接入服務器建立TCP連接。當監(jiān)控中心主站向GPRS終端提出數(shù)據(jù)請求時，接入服務器會根據(jù)邏輯地址和其IP地址的對應關系找到該終端，然后將數(shù)據(jù)請求命令發(fā)送給該終端，GPRS終端則將應答數(shù)據(jù)發(fā)送給接入服務器，接入服務器將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給監(jiān)控中心主站。
2 通信硬件設計
2．1 RS 485通信接口電路設計
接口電路圖如圖2所示。
消防應急電源輸出的控制信號送到MAX485的2，3腳，而消防應急電源的串行通信端分別與MAX485中的一組收發(fā)器對應相連的，接到MAX485的1腳與4腳，MAX485的6，7腳輸出。電路中TVS1的作用是保護芯片，防止被損壞。
2．2 GPRS接口電路設計
GPRS模塊采用重慶多邦科技發(fā)展有限公司提供的TP—G一01 GPRS通信模塊。TP—G—0l GPRS通信模塊是利用設備RS 232串口到GPRS無線網(wǎng)絡TCP／IP協(xié)議的雙向轉(zhuǎn)換傳輸設備，它實現(xiàn)了串口設備的快速無線聯(lián)網(wǎng)。TP—G—01具有實即插即用、實時在線、通信可靠、性價比高的特點。
3 軟件設計
GPRS通信流程圖如圖3所示。
部分代碼如下：
4 ModBus通信協(xié)議的設計
在本設計中，監(jiān)控端與EPS電源終端間采用的通信協(xié)議為ModBus(Modicon公司為其PLC與主機之間的通訊而發(fā)明的串行通訊協(xié)議)通信協(xié)議，且采用的通信模式是RTU。其發(fā)送的請求幀格式和收到請求后發(fā)送的響應幀格式如下：
發(fā)送的請求幀格式：
得到請求后發(fā)送的響應幀格式：
其中“數(shù)據(jù)長度”就是“響應數(shù)據(jù)”的實際字節(jié)數(shù)。
(1)參數(shù)讀取
主控機讀取各個EPS逆變電源的參數(shù)數(shù)據(jù)。
主→從：Addr，Ox03，0x55，CRCl6；
從→主：Addr，0x03，len，data[len]，CRCl6；
Data[len]：市電電壓、電池電壓、逆變電壓等。
(2)參數(shù)設定
對各個EPS逆變電源的報警、控制參數(shù)進行設定。
主→從：Addr，Ox06，len，data[len]，CRCl6；
從→主：Addr，0x06，0xaa，CRCl6；
Data[1en]：電流過流值、電池欠壓值、市電過欠壓值等。
(3)在線查詢
查詢對應地址的EPS電源是否在線。
主→從：Addr，0xoa，0x55，CRCl6；
從→主：Addr，OxOa，len，data[len]，CRCl6；
Data[1en]：返回程序版本。
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