您好,欢迎访问三七文档
当前位置:首页 > 行业资料 > 冶金工业 > 单元3-综合监控系统技术基础概要
重庆青年职业技术学院城市轨道交通综合监控系统教师:龚安顺电话:15902374651重庆青年职业技术学院CONTENT单元1综合监控系统概述01单元2综合监控系统功能02单元3综合监控系统技术基础03单元4综合监控系统设备组成04重庆青年职业技术学院CONTENT单元5环境与设备监控子系统050607单元8供电监控子系统08单元6火灾集中报警监控子系统单元7列车自动监控子系统重庆青年职业技术学院CONTENT单元9公共广播子系统09101112单元10闭路电视监控子系统单元11自动售检票(AFC)监控子系统单元12乘客信息(PIS)监控子系统重庆青年职业技术学院CONTENT1314单元14综合监控运行维护和故障处理单元13安全门监控子系统重庆青年职业技术学院单元3综合监控系统技术基础重庆青年职业技术学院学习情境某地铁运营公司的岗前培训班上,今天学员们学习技术设备有关内容,关于ISCS,培训师说到“本公司管理的10号线ISCS系统集成了电力监控(PSCADA)系统、环境与设备监控(BAS)系统、屏蔽门(PSD)系统、门禁(IAS)系统,实现对以上设备系统运行的监视与控制。ISCS系统互联了轨道交通指挥中心(TCC)、列车监控(ATS)系统、广播(PA)系统、闭路电视(CCTV)系统、时钟(CLK)系统、自动售检票(AFC)系统、乘客信息(PIS)系统、通信设备集中告警系统,获取及显示各系统相应信息。……”这么多系统的功能,需要什么样的基础技术和设备才能实现呢?重庆青年职业技术学院工作内容(1)学习综合监控系统的基本技术基础(2)理解传感器类型原理(3)学习先进的通信和网络技术(4)了解监督控制技术系统。重庆青年职业技术学院单元3.1传感器技术单元3.2通信与网络技术单元3.3可编程逻辑控制器技术单元3.4分散型控制系统单元3.5SCADA系统重庆青年职业技术学院一、传感器概念二、传感器分类三、传感器的特性四、地铁综合监控系统中的传感器单元3.1传感器技术重庆青年职业技术学院一、传感器概念传感器有时也称为换能器、变换器或探测器,传感器能够感知和检测某一形态的信息,并将之转换为另一形态的信息。GB7665-87中规定:传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件构成。换句话说,它能将各种被测量检出并转换成便于运输、处理、记录、显示和控制的可用信号,一般通常是电信号。传感器技术在综合监控系统中的作用相当于人的五官,是综合监控系统中的重要部件。地位示意如图所示。重庆青年职业技术学院图3-1传感器在监控系统中的地位重庆青年职业技术学院二、传感器分类传感器的应用很广,种类很多,原理多样,检测的对象涉及多种参数。一般传感器的分类常常按照工作原理、输入信息和应用目的来分类。1、按照工作原理分类由于工作原理的不同,传感器主要包括物理型传感器、化学型传感器和生物型传感器三种。其中物理型传感器又可以分为两种:物性型传感器和结构型传感器。物性型传感器是利用某系材料本身所具有的内在特性以及效应将被测量直接转换为电量信号的传感器,比如热电偶制成的温度传感器。结构型传感器是以结构变化为基础的传感器,比如石油天然气地震勘探中的磁电式传感器。化学传感器是利用敏感材料与物质间的电化学反应原理,把无机和有机化学成分、浓度等转换成电信号的传感器,如离子传感器、气体传感器、湿度传感器等。生物传感器是利用材料的生物效应构成的传感器,比如血压计等。2、按照输入信息分类按照输入信息对传感器命名通常能够方便传感器的使用。测量什么量就称作什么传感器,按照输入信息分类的传感器有很多,比如常见的有:位移传感器、速度传感器、温度传感器、压力传感器、磁传感器等。3、按照应用目的分类按照应用的目的常有有计测用传感器、监视用传感器、检查用传感器、诊断用传感器、控制用传感器和分析用传感器等。还有的传感器以应用主体分类,比如:汽车用传感器、飞机用传感器、列车用传感器等。重庆青年职业技术学院表3-1传感器的分类按照工作原理分类按照输入信息分类按照应用目的分类按照应用主体分类物理型传感器位移传感器计测用传感器汽车用传感器化学型传感器速度传感器监视用传感器飞机用传感器生物型传感器温度传感器检查用传感器列车用传感器压力传感器诊断用传感器等等磁传感器控制用传感器等等分析用传感器等等重庆青年职业技术学院三、传感器的特性不同的传感器具有不同的内部参数,其特性表现出不同的特点,对测量结果的影响也各不相同。通常人们关注传感器表现出如下几个方面的特性:线性度、灵敏度、分辨率和分辨力、迟滞、重复性、精度、动态特性等。其中最常见的有传感器灵敏度和精度:1.传感器灵敏度传感器灵敏度指传感器在稳态下的输出变化与输入变化的比值。一般希望传感器的灵敏度高。2.精度传感器的精度是指测量结果的可靠程度,它以给定的准确度表示重复某个读数的能力,误差越小,则传感器的精度越高。重庆青年职业技术学院四、地铁综合监控系统中的传感器地铁综合监控系统中应用的传感器种类越来越多,这里仅列出常用简单介绍。1.测量温度的感温探测器物质在燃烧过程中,环境温度会升高,感温探测器中的热敏元件发生物理变化,从而将温度信号转变为电信号而报警。2.测量湿度的湿敏电阻式传感器湿敏电阻式传感器中的湿敏电阻是一种电阻值随着环境相对湿度变化而变化的敏感元件,它主要由绝缘基板、湿敏层和电极等组成。湿敏层吸收了环境中的水分子后引起电阻值的变化,再经过测量电路转换成电压的形式输出。3.离子感烟传感器离子感烟传感器是应用放射性同位素的α射线放射源组成的火灾报警专用传感器。它具有极高的灵敏度,只要空气中漂浮着因起火产生的烟雾粉尘,报警器就能立即报警。离子传感器由两个电离室组成,外电离室有孔与外界相通,内电离室是封闭的,只要烟雾进入外电离室,内外电离室的离子电流产生差异了,传感器就输出与烟雾量成正比的传感信号。4.光电感烟探测器光电感烟探测器抛弃了放射源,全部由电子元件和光电元件组成,光电感烟探测器里按照有红外发射管和接受管,发射管发出一束红外线,正常情况无烟雾时,红外线不能射到接受管上,当有烟雾时,红外线遇到烟雾粒子发生散射现象,散射的红外光线被接受管接收到,转化为电信号,将电信号通过处理后输出报警信号。重庆青年职业技术学院单元3.2通信与网络技术一、通信传送方式二、通信接口三、计算机网络概念以及分类四、网络硬件五、网络软件六、网络标准重庆青年职业技术学院通信:计算机与外界的信息交换。通信的基本方式:并行通信和串行通信。并行通信:构成一组数据的各位同时进行传送。其特点是传送速度快,但若传送距离远、位数又较多时会导致通讯线路复杂且成本较高。串行通信:数据一位接一位地传送。其特点:通信线路简单,只要一对传输线就可实现通信(如电话线),从而大大降低了成本,特别适用于远距离通信,缺点是传送速度慢。串行通信分类:异步传送和同步传送。重庆青年职业技术学院一、通信传送方式在通信中,数据通常在两个站(比如终端或者计算机)之间进行传送,按照数据流的方向进行划分,通信传输方式有三种:单工、半双工和全双工。重庆青年职业技术学院1.单工通信重庆青年职业技术学院2.半双工通信重庆青年职业技术学院3.全双工通信重庆青年职业技术学院二、通信接口计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送,可以采用串行通信、并行通信、计算机网络等接口方式。应用于现场的既能在现场设备之间、现场设备和控制设备之间实现双向、串行、多点的通信称作现场总线。重庆青年职业技术学院1.串行通信接口串行通信中,只有通信双方采用相同的接口标准,才能进行正常的通信。由于不同设备串行接口的信号线定义、电器规格等特性都不尽相同,因此要使这些设备能够相互连接,需要一个统一的串行通信接口标准。串行接口标准是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。目前得到广泛应用的是主要有RS232、RS422、RS485等串行接口标准。所谓“串行通信”是指外设和计算机间使用一根数据信号线(另外也需要地线,可能还需要控制线),数据和控制信息在一根数据信号线上一位一位地进行传输,每一位数据都占据一个固定的时间长度。一般用于长距离传输,且计算机上一般至少有两个串行接口。重庆青年职业技术学院RS232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准,是工业通信中最常用的一种串行接口。RS232采取不平衡传输方式,即所谓单端通讯收、发端的数据信号是相对于信号地。RS-232适合于数据传输速率在0~20000bit/s范围内的通信。由于单片机系统使用的是TTL电平,单片机中的串口输出的信号也是如此,但是串行通信中使用的RS-232C通信协议,二者的电平并不相同,在和单片机进行通信时,还需要有一定的外围电路的配合,使得单片机的通信电平和标准的串行通信协议相匹配。(1)RS232标准重庆青年职业技术学院RS232串口通信原理1)“串行通信”是指外设和计算机间使用一根数据信号线(另外需要地线,可能还需要控制线),数据在一根数据信号线上一位一位地进行传输,每一位数据都占据一个固定的时间长度。这种通信方式使用的数据线少,在远距离通信中可以节约通信成本,但是传输速度比并行传输慢。2)串行口的本质就是实现CPU与外围数据设备的数据格式转换(或者称为串并转换器),即当数据从外围设备输入计算机时,数据格式由位(bit)转化为字节数据;反之,当计算机发送下行数据到外围设备时,串口又将字节数据转化为位数据。3)串行端口的本质功能是作为CPU和串行设备间的编码转换器。重庆青年职业技术学院信号的调制与解调DCEDTE电话网DCEDTERS-232CRS-232CDTE:数据终端设备DCE:数据通信设备调制解调器调制解调重庆青年职业技术学院串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通行的端口,这些参数必须匹配,才能实现通信。因此串口通信采用串行格式。标准规定:信息的开始为起始位,信息的结束为停止位;信息本身可以是5、6、7、8位再加一位奇偶校验位。如果两个信息之间无信息,则写“1”,表示空。重庆青年职业技术学院RS232接口RS-232接口符合美国电子工业联盟(EIA)制定的串行数据通信的接口标准,原始编号全称是EIA-RS-232(简称232,RS232)。目前较为常用的RS-232串口有9针串口(DB-9)或是25针串口(DB-25)。重庆青年职业技术学院RS-232C的特性:1)机械特性96512514131DB-25(阳头)连接器DB-9(阳头)连接器阳头通常用于计算机侧,阴头用于连接线侧重庆青年职业技术学院2)电气特性RS-232C采用负逻辑电平,规定(-3~-25V)为逻辑“1”,(+3~+25V)为逻辑“0”。-3V~+3V是未定义的过渡区。试比较:+25+3-3-25Vt010101+520.80Vt101010RS232电平TTL电平电平转换电路(如MAX232)。重庆青年职业技术学院如果通信距离小于12m,可以用电缆线直接连接标准RS232端口,若距离较远,需附加调制解调器(MODEM。最为简单且常用的是三线制接法,即地、接收数据和发送数据三脚相连,因此,只要把控制端设备的发送(TXD)引脚与受控设备的接收(RXD)引脚相连,就能和受控设备通讯,如果需要接收受控设备的返回信息,那就需要找出受控设备串行接口的发送(TXD)脚与控制端设备串口的接收(RxD)脚相连。重庆青年职业技术学院RS232标准接口引脚定义9针串口(DB9)25针串口(DB25)针号功能说明缩写针号功能说明缩写1数据载波检测DCD8数据载波检测DCD2接收数据RXD3接收数据RXD3发送数据TXD2发送数据TXD4数据终端准备DTR20数据终端准备DTR5信号地GND7信号地GND6数据设备准备好DSR6数据准备好DSR7请求发送RTS4请求发送RTS8清除发送CTS5清除发送CTS9铃指示DELL22振铃指示DELL重庆青年职业技术学院RS485是RS422改进型,RS-485许多电气规定与RS-422相似,都采
本文标题:单元3-综合监控系统技术基础概要
链接地址:https://www.777doc.com/doc-4026655 .html