基于CAN总线控制的电气火灾监控系统

基于CAN总线控制的电气火灾监控系统

论文摘要

无论是在石油、化工等企业,还是在商场或居民楼宇,一旦发生接地电弧性短路而未采取有效的措施,将会产生漏电火灾,对人员及财产安全产生极大的影响。对接地电弧性短路及早地做出检测,在漏电未扩大之前采取有效措施,可以避免火灾事故的发生或恶化。本文首先对电气火灾监控系统产品发展现状做了大量的调查研究,比较了各种相关产品的优缺点。通过深入学习CAN总线通讯原理,并依据国家消防规定的设计要求,提出了基于CAN总线的电气火灾监控系统的设计方案。该系统采用CAN总线通讯网络,上位控制机和下位监测机相结合的结构模式。上位机和各个下位机之间采用CAN通讯方式,通过这样的结构较好地实现了对有漏电电流的监控。其次,本文详细的介绍了上位机、下位机的硬件设计及软件实现。上位机、下位机选用高性能的PIC18F458单片机作为其微控制器,采用PCA82C250为CAN总线收发器实现CAN通讯模块的设计,选用128*64液晶终端实现各画面的显示及参数的设定,上位机还包括电源变换及检测电路、声光报警电路、打印机模块、实时时钟、外扩的32KB EEPROM等。再次,介绍了电气火灾监控系统的软件设计,针对本报警系统编程实现了CAN通讯格式的转换、节点自动搜索、地址修改等一些特定功能及软件实现。最后,文章对CAN总线电气火灾监控系统的试验及应用情况进行了介绍,对该系统在使用中存在的主要问题及解决方法进行了总结。本监控系统可实现对电弧性短路引起的电气火灾的监控,可使探测器节点容量达到255个,实现对报警记录、故障记录、开关机历史记录的打印;选用液晶终端使用户操作界面更加美观、简便。基于CAN总线的报警系统在消防行业中有着较广泛的应用,基于本文所采用结构的电气火灾监控报警系统目前鲜有报道,是智能化总线式电气火灾监控系统的重要发展方向,具有广阔的市场空间和发展前景。本课题是与山东潍坊宝达科技有限公司的横向合作项目,目前,该系统设计先进、运行可靠、操作方便、抗干扰能力强、监控得力,本产品已经通过山东科学技术厅的项目鉴定,已批量投放市场,现已在潍坊地区广泛使用。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究的背景意义
  • 1.2 研究现状和发展趋势
  • 1.3 课题的主要研究内容
  • 1.4 论文的体系结构
  • 第二章 电气火灾监控系统的实施方案
  • 2.1 概述
  • 2.1.1 设计方法
  • 2.1.2 电气火灾监控系统设备性能
  • 2.2 CAN总线电气火灾监控系统的总体分析
  • 2.2.1 CAN总线应用的可行性
  • 2.2.2 CAN总线组织的基本规则
  • 2.2.3 CAN总线电气火灾监控系统的构成
  • 2.3 CAN总线电气火灾监控系统上位机
  • 2.4 CAN总线电气火灾监控系统下位机
  • 2.5 单片机选型
  • 2.6 本章小结
  • 第三章 CAN总线电气火灾监控系统的硬件设计
  • 3.1 交流电压的测量
  • 3.2 电流的测量
  • 3.3 温度的测量
  • 3.4 剩余电流的测量
  • 3.5 键盘输入
  • 3.6 128*64LCD显示
  • 3.7 联网管理功能(CAN通信模块)
  • 3.7.1 总线驱动器PCA82C250
  • 3.7.2 光电隔离电路
  • 3.8 报警及输出电路
  • 3.9 硬件电路中抗干扰设计
  • 3.10 本章小结
  • 第四章 CAN总线电气火灾监控系统的软件设计
  • 4.1 数据采集(A/D转换模块)
  • *64LCD)'>4.2 LCD显示(128*64LCD)
  • 4.3 联网管理(CAN通信模块)
  • 4.3.1 初始化CAN控制
  • 4.3.2 信息的发送
  • 4.3.3 信息的接收
  • 4.4 软件抗干扰设计
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 CAN总线电气火灾监控系统试验与应用情况
  • 5.1 CAN总线电气火灾监控系统试验情况
  • 5.1.1 CAN总线电气火灾监控系统的调试
  • 5.1.2 电气火灾监控系统的主要技术指标和性能参数
  • 5.2 CAN总线电气火灾监控系统应用情况
  • 5.3 CAN总线电气火灾监控系统使用存在的问题
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 总结与展望
  • 6.1 课题总结
  • 6.2 存在的问题及研究展望
  • 6.2.1 存在的问题
  • 6.2.2 解决的措施
  • 6.2.3 研究展望
  • 附录
  • 参考文献
  • 致谢
  • 学位论文评阅及答辩情况表
  • 相关论文文献

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