引言
線路的供電電源的穩定性和可靠性對整個通訊起著關鍵作用。因而要求能對供電電源的運轉狀況進行實時監控，及時發現異常情況和事故隱患，在出現異常和毛病時迅速進行診斷并予以修復。
1 CAN總線與485總線的比較
1)485總線的特色
相對于RS一232，RS一485半雙工異步通訊總線具有通訊間隔遠、通訊速率高、本錢低一級特色，是一種被廣泛運用的數據通訊總線。但485總線的波特率設置受到單片機的波特率設置的限制，在單片機運用24M晶振的情況下，也只能夠設置到9600bps的波特率。485總線的容錯和運用層的協議，能夠自己經過軟件來完成，比較靈敏，但是編程的工作就變得復雜。因而在對速度要求高、數據傳送量大的大型體系中，485總線在實時性和可靠性方面的功用就顯得比較軟弱。
2)CAN總線的特色
CAN全稱為Controller Area Network，即操控器局域網，是國際上運用最廣泛的現場總線之一。CAN總線首要具有以下的特色：
(1)CAN總線通訊最高波特率可高達lMbps(選用雙絞線通訊間隔40m)、最遠通訊間隔為10km(可達5kbps)。
(2)CAN總線選用了短幀結構，每一幀為8個字節，傳輸時刻短，受干擾概率低，每幀信息都有CRC校驗和其他檢錯措施，確保了數據的出錯率極低，然后進步了傳送數據的可靠性。
(3)和485總線相同，選用平衡傳輸，抗干擾才能強。
(4)選用非破壞性總線裁定，當有幾個節點一起發送信息的時分，根據幀開端部分的標識符，進行逐位裁定，優先等級高的信息會不受影響地持續發送，優先等級低的信息就會中止發送，然后確保重要信息的及時傳送。
(5)借助CAN操控器里邊的接納濾波器，CAN總線能完成點對點，一點對多點以及全局廣播等方式傳送，無需專門的調度。
由此可見，CAN總線具有傳送數據實時性和可靠性高的長處，能運用于數據傳送量大、數據傳輸的速度要求高的體系中。
2 電源智能監控體系的構成
郵電通訊線路的供電電源是±48V。監控體系對現場的溫度、總電源和各通支路電源的電壓和電流進行收集。本監控體系由位于監控中心的上位機(PC機)和現場多個智能節點組成。每一個智能節點能夠收集64路的數據(電壓、電流或溫度)、具有現場的界面顯現、鍵盤操作、報警和與上位機通訊等功用。在正常的情況下，位于現場的各個智能節點每隔一段時刻就要把當時64路的數據上傳給上位機。當線路的電源出現毛病時，無論當時正在進行什么操作，智能節點都會立刻發送毛病信息給上位機，而且在現場宣布報警信號。因為電源的電壓、電流和溫度是經過分流器來采樣獲得的，而選用不同的分流器，則要進行不同的數值改換。所以在上下位機中都需求有一套相同的裝備表，當其中一方的裝備表有改動，就要告訴另一方，進行及時更新。監控中心的計算機由RS一232串口接到通訊適配器上，完成計算機與智能節點網絡的傳輸。因為傳輸的數據量大，要求傳輸速度較快，而且對重要信息的傳送的可靠性和實時性要求高，因而為了進步體系的可靠性和實時性，該體系的通訊接口選用了CAN總線技能。整個體系的結構圖如圖1所示。
3 智能節點的硬件規劃
智能節點硬件框圖見圖2。因為智能節點在同一時刻可能要進行很多動作，如數據的收集，與上位機的通訊，界面的顯現等，為了確保數據的正確收集和可靠傳輸，本體系選用雙MCU結構，從MCU負責數據的收集、保存和報警功用。而主MCU負責數據的轉發，現場的界面顯現等功用。主、從MCU都選用AT89C55。其內部具有20K的EPROM，而且自帶看門狗電路，簡化了電路銜接，進步了體系的抗干擾性。它具有雙DPTR結構，然后使片外尋址的編程愈加靈敏和簡化。
ADC8016是逐次比較式16路8位A／D轉化器。它包括有一個8位A／D轉化器和16路的單端模擬信號多路轉化開關。在一個智能節點中需求4塊ADC8016對64路的數據進行轉化。
因為電壓、電流和溫度信號是經過分流器改換成電壓量之后才進行收集的。因為分流器改換出來的電壓量是毫伏級的，而ADC8016的輸入范圍是0～5V，所以由分流器改換出來的電壓量要經過信號擴大電路之后才進入AD轉化器。信號擴大電路由兩級的運算擴大器構成，然后進步了體系的精度。
為了進步體系的抗干擾才能，在數據收集芯片ADC0816和AT87C55之間加入光耦阻隔。要注意的是，這里要選用快速光耦，因為如果選用光耦的開關速度太慢，由ADC出來的數據是傳送不到收集MCU那兒的。因而我們選用了快速光耦6N137。而現場報警的功用是經過蜂鳴器來完成。
主、從MCU之間的數據、信息的傳遞是經過雙口RAM(CY7C007)來完成的。從MCU收集到的數據儲存到雙口RAM中，主MCU在恰當時分從雙口RAM中取出數據，并對數據進行發送。為了確保收集的數據不因下位機掉電或其他毛病而丟失，主MCU在數據發送之前，先把數據存放在掉電非易失存儲器里。在CY7C007中地址最高的兩個字節7FFE、7FFF和兩頭的INTL、INTR引腳可作為左右兩頭的操控信號來用。當左面向7FFE寫數據時，右邊的INTR引腳會變低，當右邊向7FFE讀數據時，INTR引腳復位，而INTR引腳是低電平有效的。對7FFF做類似的操作時，INTL引腳也會有相同的功用。而本體系中，便是根據CY7C007這一特色，把CY7C007的INTR引腳連到主MCU的INT0引腳。當從MCU檢測到有毛病時，就向雙口RAM的7FFE寫數據，然后向主MCU宣布報警信號，讓MCU立刻進入中斷，進行相應的處理。
液晶顯現屏和鍵盤完成下位機的人機交換功用。經過鍵盤操作能夠修改裝備表，自動將更新的裝備表上傳，向上位機討取最新的裝備表等功用。而且與液晶顯現屏合作，進行各種顯現界面的替換。
CAN操控器SJAl000是一個帶有CAN2．0操控協議的集成器件。只要對它內部的各種寄存器的值進行初始化，便能完成不同的通訊功用，這簡化了軟件程序的編寫，使開發者能更集中于通訊操控戰略的研究。
收發器82C250作為SJAl000和CAN總線的接口，能供給差動發送和差動接納，滿意CAN2．0協議的要求，并進步了體系通訊的抗干擾功用。經過對腳8(RS)的不同銜接能夠完成三種不同的工作方式：高速、斜率操控和待機。本體系中選用斜率操控，以下降射頻干擾。
4 監控中心的辦理軟件
電源監控硬件體系的規劃規劃要確保體系工作的可靠性、穩定性，它反映了體系的根本功用。而體系的辦理軟件是面向用戶的，它應充分發揮協調硬件的技能才能，一起要盡可能易于操作，供給所需的信息，便利辦理。監控室的辦理軟件選用中文版Visual Basic語言編寫。監控軟件的主體功用如圖3所示。它具有CAN通訊進程，裝備表的設置，電壓電流值的換算，當時數據值顯現，毛病信息顯現，毛病前后數據曲線圖顯現，時鐘同步等功用。
通訊進程是完成數據進出的中心功用。它要接納或發送裝備表，使上下位機的裝備表一致；接納毛病信息；完成正常數據傳送的握手協議；發送對時幀，使各節點時鐘同步。
為了防止其他人隨意改動裝備表的信息，在進入裝備表設置之前有必要進行密碼認證。而裝備表的設置用于分流器類型的設定，定義標識地址上節點的數據鏈接指向，包括該節點監控的是哪一個位置的數據，該路收集的是總電源、支路電源還是溫度的數據。因為數據是經過分流器改換之后才進行收集的，而且上傳來的數據是十六進制的，所以在上位機要對接納到的數據進行一定的換算。
經過觀察接納數據的變化，能夠長途監控現場的通訊電源工作情況，及時發現出現毛病的位置和類型。當出現毛病時，能夠調用毛病出現前后的數據，畫出曲線，經過觀察曲線，能夠對毛病進行剖析。
監控室的上位機每隔12個小時就會把當時的時刻發送給智能節點，智能節點一旦發現本身的時鐘和上位機的時鐘的差值超越答應范圍，就對本身的時鐘進行修改，確保數據收集的一起陛。
5 結束語
該多路電源智能監控體系已在某郵電通訊公司中運用。經過調試和運轉，證明該多路電源智能監控體系選用CAN總線技能能夠達到很好的實時性和可靠性的要求。
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