基于SOC與嵌入式控制器的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的研制.pdf

1、近年來，我國(guó)因電氣引起的火災(zāi)事故數(shù)量逐年增多，由此引起的電氣火災(zāi)損失占全部火災(zāi)損失的比率也在不斷攀升。每年因電氣火災(zāi)造成的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡數(shù)量觸目驚心，因此對(duì)電氣火災(zāi)的預(yù)防和遏制迫在眉睫。目前對(duì)電氣火災(zāi)最有效的預(yù)防方式是在被監(jiān)測(cè)線路中安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。
　　由于我國(guó)對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的研究和使用起步較晚，國(guó)內(nèi)制定的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及法律法規(guī)還不完善，國(guó)內(nèi)廠商生產(chǎn)的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)質(zhì)量和產(chǎn)品性能參差不齊，與國(guó)外同類產(chǎn)

2、品存在較大差距。本課題針對(duì)我國(guó)電氣火災(zāi)監(jiān)控的發(fā)展情況研制開發(fā)的一種基于SOC與嵌入式控制器的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)被監(jiān)測(cè)線路的漏電流檢測(cè)、漏電流超限預(yù)警、報(bào)警、脫扣保護(hù)等一系列功能，能夠有效杜絕電氣火災(zāi)隱患。
　　電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)與電氣火災(zāi)探測(cè)器組成，具有測(cè)量、監(jiān)控報(bào)警、保護(hù)、事件記錄、自檢、人機(jī)交互、系統(tǒng)組網(wǎng)、通信等功能。整個(gè)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)研制的關(guān)鍵是電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器的開發(fā)，因此本文中

3、重點(diǎn)介紹了電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件程序的開發(fā)。
　　在探測(cè)器硬件設(shè)計(jì)中使用MAXIM公司生產(chǎn)的71M系列片上系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)測(cè)量前端，利用先進(jìn)的采樣技術(shù)對(duì)被監(jiān)控線路中的10路漏電流信號(hào)和1相電力參數(shù)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并利用SPI通信接口與主控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。主控制器采用ST公司生產(chǎn)的STM32，STM32對(duì)接收的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，做出預(yù)警、報(bào)警判斷，并通過RS485或者CAN總線與電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)通信。
　　在探

4、測(cè)器軟件設(shè)計(jì)中使用C語言進(jìn)行編寫，采用KEIL的開發(fā)環(huán)境進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，有利于程序的讀寫修改與升級(jí)工作。根據(jù)硬件電路設(shè)計(jì)，分別編寫開發(fā)了SOC和嵌入式控制器的程序，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)采集與計(jì)算、報(bào)警判斷與處理、通信、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等一系列功能。
　　在整個(gè)系統(tǒng)開發(fā)過程中，采取了軟件與硬件的抗干擾設(shè)計(jì)，并通過系統(tǒng)調(diào)試發(fā)現(xiàn)問題，優(yōu)化軟硬件設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法，改進(jìn)抗干擾設(shè)計(jì)方案，保證系統(tǒng)性能指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。最后在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)下對(duì)參數(shù)測(cè)量功能、報(bào)警及保護(hù)功能、自檢