用于轨道交通UPS电源的监控系统
发布时间：2021-03-09 15:07
在城市轨道交通中,拥有各种各样的设备系统,如通信、信号、综合监控、环境监控、自动售检票、屏蔽门、门禁、火灾自动报警等,这些系统承担着旅客的安全运输、信息传递以及防灾减灾等重要任务,属于重要或特别重要的一级负荷。因此需要高可靠性的不间断电源（UPS）进行不间断供电,以此保证供电的质量和连续性供电。但是UPS电源在使用的过程中也会产生各种各样的问题,每个UPS电源也都有其使用寿命,因此对UPS电源的监控必不可少。为了解决用于轨道交通中的UPS电源的监控问题,本文提出了一种UPS电源的监控方案。在本方案中,对于UPS电源的监控主要分为两个方面:UPS电源的本地监控和UPS电源的远程监控。本地监控中智能监控单元的主芯片选用了意法半导体公司的STM32F407ZGT6单片机,UPS电源设备与监控单元之间采用了RS485通讯总线,本地监控触摸屏与监控单元之间采用了RS232通讯总线,两种通讯总线均基于MODBUS RTU协议进行数据交互。本地监控触摸屏采用威纶通公司的TK6100i触摸屏,使用组态软件EasyBuilder8000进行人机界面的设计。UPS电源的远程监控的实现方法是在本地监控单元通...
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
系统设计思路图
此外通过 RS485 通讯线连接 GPRS 模块。该单元的硬件组成模块如图3.1 所示：图 3.1 系统硬件框架图图 3.1 中的单片机主芯片 STM32F407 是意法半导体重磅推出的高性能微控制器产品[42]。作为 STM32 平台的新产品，STM32F4 系列基于最新的 ARMCortex-M4 内核，在已有的 STM32 微控制器产品组合中另外增加了信号处理性能，进一步提升了运行速度。该款单片机具有以下优势[43,44]：1.所使用的 AHB 总线矩阵为 7 层矩阵，所使用的 DMA 控制器为多通道控制器，能够同时执行程序和传输数据，并且数据的传输速率非常快；2.单片机内置的单精度 FPU 可以加快控制程序的执行速度，使目标应用具有更多的功能，使研发周期得到明显减短，同时，使定点算法的缩放比和饱和负荷
具、DSP 固件库、低价入门工具、软件库和协议栈。6.具有创新性的外设：①互联性：接入摄像头、加密/哈希硬件处理器、拥有标准以太网接口、拥有高速模式的 USB OTG；②音频：音频专用锁相环和 2 个全双工 I2S；③最多15个通信接口（包括6个10.5Mbit/s的USART、3个42Mbit/s的SPI、3 个 I2C、2 个 CAN、1 个 SDIO）；④模拟外设：2 个 12 位 DAC；3 个 12 位 ADC；⑤最多 17 个定时器：16 位和 32 位定时器，最高频率 168MHz。系统使用 24V 电源作为输入，由外接电源提供，经过电源转换电路转为 5V，3.3V 给单片机供电，外接晶振作为系统时钟源。系统与触摸屏的通讯采用 RS23通讯协议，系统与下级设备的通讯采用 RS485 通讯协议，相对于 RS232 通讯，RS485 通讯距离更远，同时能够避免共模干扰，单片机分别通过 SP3232、SP348模块与 232 的 T、R，485 的 A、B 连接。基本电路模块包括 5V 电源转换模块3.3V 电源转换模块，RS232 通信模块及 RS485 通信模块。
【参考文献】：
期刊论文
[1]气象自动站供电系统结构与维护[J]. 白帆,李作平,宋岷釜,高燕,金文岩,庄永富. 农业技术与装备. 2017(05)
[2]城市轨道交通直流牵引供电系统有关技术研究[J]. 赵麦丽. 工程建设与设计. 2017(06)
[3]触摸屏HMI在过程控制实验装置中的应用研究[J]. 陈正,杨帆. 自动化与仪器仪表. 2017(03)
[4]老化房供电电源方案改造[J]. 苗琳,施永刚,周辉. 中外企业家. 2017(08)
[5]UPS技术分析及其发展探讨[J]. 曹建新. 现代电视技术. 2016(11)
[6]基于WEINVIEW屏和MODBUS的快速展示界面设计及通信软件方案[J]. 尹涛,高蕾,张庚生,张可,周朝奎,汪金礼. 计算机系统应用. 2016(03)
[7]城市轨道交通供电系统的供电方式研究[J]. 王刚,王锐. 中国新技术新产品. 2015(24)
[8]MongoDB在气象传感器数据处理中的应用[J]. 白长清,刘敏. 软件. 2015(11)
[9]焊接电源数字化人机交互系统设计研究[J]. 李伟,齐铂金,从保强,杨明轩. 机电工程. 2015(06)
[10]热电运行部UPS的应用及运行维护[J]. 刘伟. 科技风. 2015(06)
博士论文
[1]新型大功率绝缘栅双极晶体管的设计与试验研究[D]. 蒋梦轩.湖南大学 2016
硕士论文
[1]基于改进的8B/10B扰码理论的光伏逆变器通信研究[D]. 吴兆吉.合肥工业大学 2017
[2]新型车辆搬运器及控制器的无线通信技术开发[D]. 于桓.重庆交通大学 2016
[3]轨道交通电力监控系统的改造与实现[D]. 夏张佳.华东理工大学 2016
[4]调度自动化机房UPS电源系统改造实践[D]. 赖亚芳.华北电力大学(北京) 2016
[5]城市轨道交通供电理实一体软件设计与开发[D]. 尚俊霞.天津大学 2015
[6]重庆市轨道交通1号线综合监控系统设计与实现[D]. 朱波.重庆交通大学 2013
[7]基于SNMP商业网的网络性能管理系统的研究与实现[D]. 田甲超.哈尔滨理工大学 2013
[8]新一代逆变电源智能监控系统研究[D]. 唐盛.华东师范大学 2011
[9]高功率因数开关电源的研究与实现[D]. 康建胜.山东科技大学 2010
[10]城市轨道交通新型供电系统监控试验平台设计[D]. 罗荣娅.北京交通大学 2009
本文编号：3073048
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
系统设计思路图
此外通过 RS485 通讯线连接 GPRS 模块。该单元的硬件组成模块如图3.1 所示：图 3.1 系统硬件框架图图 3.1 中的单片机主芯片 STM32F407 是意法半导体重磅推出的高性能微控制器产品[42]。作为 STM32 平台的新产品，STM32F4 系列基于最新的 ARMCortex-M4 内核，在已有的 STM32 微控制器产品组合中另外增加了信号处理性能，进一步提升了运行速度。该款单片机具有以下优势[43,44]：1.所使用的 AHB 总线矩阵为 7 层矩阵，所使用的 DMA 控制器为多通道控制器，能够同时执行程序和传输数据，并且数据的传输速率非常快；2.单片机内置的单精度 FPU 可以加快控制程序的执行速度，使目标应用具有更多的功能，使研发周期得到明显减短，同时，使定点算法的缩放比和饱和负荷
具、DSP 固件库、低价入门工具、软件库和协议栈。6.具有创新性的外设：①互联性：接入摄像头、加密/哈希硬件处理器、拥有标准以太网接口、拥有高速模式的 USB OTG；②音频：音频专用锁相环和 2 个全双工 I2S；③最多15个通信接口（包括6个10.5Mbit/s的USART、3个42Mbit/s的SPI、3 个 I2C、2 个 CAN、1 个 SDIO）；④模拟外设：2 个 12 位 DAC；3 个 12 位 ADC；⑤最多 17 个定时器：16 位和 32 位定时器，最高频率 168MHz。系统使用 24V 电源作为输入，由外接电源提供，经过电源转换电路转为 5V，3.3V 给单片机供电，外接晶振作为系统时钟源。系统与触摸屏的通讯采用 RS23通讯协议，系统与下级设备的通讯采用 RS485 通讯协议，相对于 RS232 通讯，RS485 通讯距离更远，同时能够避免共模干扰，单片机分别通过 SP3232、SP348模块与 232 的 T、R，485 的 A、B 连接。基本电路模块包括 5V 电源转换模块3.3V 电源转换模块，RS232 通信模块及 RS485 通信模块。
【参考文献】：
期刊论文
[1]气象自动站供电系统结构与维护[J]. 白帆,李作平,宋岷釜,高燕,金文岩,庄永富. 农业技术与装备. 2017(05)
[2]城市轨道交通直流牵引供电系统有关技术研究[J]. 赵麦丽. 工程建设与设计. 2017(06)
[3]触摸屏HMI在过程控制实验装置中的应用研究[J]. 陈正,杨帆. 自动化与仪器仪表. 2017(03)
[4]老化房供电电源方案改造[J]. 苗琳,施永刚,周辉. 中外企业家. 2017(08)
[5]UPS技术分析及其发展探讨[J]. 曹建新. 现代电视技术. 2016(11)
[6]基于WEINVIEW屏和MODBUS的快速展示界面设计及通信软件方案[J]. 尹涛,高蕾,张庚生,张可,周朝奎,汪金礼. 计算机系统应用. 2016(03)
[7]城市轨道交通供电系统的供电方式研究[J]. 王刚,王锐. 中国新技术新产品. 2015(24)
[8]MongoDB在气象传感器数据处理中的应用[J]. 白长清,刘敏. 软件. 2015(11)
[9]焊接电源数字化人机交互系统设计研究[J]. 李伟,齐铂金,从保强,杨明轩. 机电工程. 2015(06)
[10]热电运行部UPS的应用及运行维护[J]. 刘伟. 科技风. 2015(06)
博士论文
[1]新型大功率绝缘栅双极晶体管的设计与试验研究[D]. 蒋梦轩.湖南大学 2016
硕士论文
[1]基于改进的8B/10B扰码理论的光伏逆变器通信研究[D]. 吴兆吉.合肥工业大学 2017
[2]新型车辆搬运器及控制器的无线通信技术开发[D]. 于桓.重庆交通大学 2016
[3]轨道交通电力监控系统的改造与实现[D]. 夏张佳.华东理工大学 2016
[4]调度自动化机房UPS电源系统改造实践[D]. 赖亚芳.华北电力大学(北京) 2016
[5]城市轨道交通供电理实一体软件设计与开发[D]. 尚俊霞.天津大学 2015
[6]重庆市轨道交通1号线综合监控系统设计与实现[D]. 朱波.重庆交通大学 2013
[7]基于SNMP商业网的网络性能管理系统的研究与实现[D]. 田甲超.哈尔滨理工大学 2013
[8]新一代逆变电源智能监控系统研究[D]. 唐盛.华东师范大学 2011
[9]高功率因数开关电源的研究与实现[D]. 康建胜.山东科技大学 2010
[10]城市轨道交通新型供电系统监控试验平台设计[D]. 罗荣娅.北京交通大学 2009
本文编号：3073048
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3073048.html
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