专利名称：一种监控系统的后端机装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及监控系统，尤其是一种后端机装置。
技术背景监控系统主要针对设备运行中的异常变化，特别是设备在连续的运行过程中 出现的各种突发性故障，及时发现设备运行过程中的故障现象并对故障进行分析 和诊断以确保设备始终处于良好的工作状态。涉及设备运行中各个参数的检测、 变化幅度的辨识、变化机理的诊断、故障影响的分析以及针对故障应该采取的处 理措施等。对大多数连续运行的设备而言，监控通常包括以下四个方面的内容1. 异常变化检测监视设备运行状态，检测设备运行规律或演化趋势是否 在某时间点或者该时间点之后发生了异常变化，并推断出发生变化的起始时间；2. 异常变化辨识如果设备发生了异常变化，识别变化类型和变化的幅度，以便对故障程度进行评估；3. 故障设备分离判断设备的异常变化是由哪个部件或设备运行过程的哪 个环节引起的，以查明故障形成的原因；4. 设备故障对策根据故障可能带来的不利影响，制定相应的处理对策， 以确保设备能正常运行或避免整个系统发生灾难性故障。无线干放监控是随着计算机控制技术以及网络通讯技术的发展而逐步发展起 来的监控领域的前沿技术，主要有远程监控与集中监控，集中监控即监控中心设 在某些干放周围，数据采集控制器与干放设备通过自制接口电路板实现通讯，数 据釆集控制器通过网络与监控主站相连，实现数据传输，对干放的运行状态进行 动态实时监控管理，可随时掌握干放的运行状态、统计运行数据；远程监控一般是通过电话网或无线网络进行数据传输的，干放监控系统采集端经过自制接口电 路板与电话网或无线网络连接，监控主站直接与电话网或无线网络相连。双方通 过各自的无线网络或电话线与电话网相连实现数据交换，传输数据时需拨叫对方 电话号码连接或登陆无线网络，接通后方可传输数据。集中监控通过网络进行数据传输，数据传输稳定，实时数据传输速度快，可 同时监控附近的多个干放设备，而远程监控通过电话网或无线网传输数据，受网 络状况的影响，数据传输不可靠，需要纠错处理，而且通讯速度较慢，只能逐个 査看干放的运行数据。对于监控系统的前端机而言，不同厂家的、不同型号的干放设备的数据前端 机往往不相同，不具有通用性，限制了系统的扩展。 发明内容为了克服的监控系统的后端机的不具有通用性、限制系统的扩展的不足,本发 明提供一种基于现场总线的方案，采用RS485总线，能把不同厂家的、不同型号 的产品进行整合，具有通用性好、并能进行有效的系统扩展的监控系统的后端机 装置。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种监控系统的后端机装置，包括电话接口和电源接口，所述的前端机装置还包括电话线断告警接口、与前端机的第四RS485接口连接的第三RS485接口、 与主控器的第五RS485接口连接的第六RS485接口、与监控系统PC机的第七 RS485接口连接的第八RS485接口以及用于通过所述第三RS485接口控制前端 机、第六RS485接口与主控器通信、第八RS485接口与监控系统PC机通信的数 据处理模块，所述的数据处理模块包括前端机参数配置模块，用于判断前端机内部是否有FLASH配置信息，如没有， 则前端机一直等待来自第四RS232接口的配置命令；如有，每次启动后在预设时间内等待重新配置命令，如超过预设时间按照内部的配置信息工作；前端机的配置内容包括配置参数版本号、线路编号、前端机编号、告警电话 号码；前端机设置参数模块，用于设置采集端的输出数字开关量、告警电话号码、告 警参数上下限或输入开关状态量时，后端机向前端机发送的参数配置帧，并保存 到采集端，前端机回复后端机采集端地址以及成功或失败标志的帧；后端机配置模块，用于判断后端机内部是否有FLASH配置信息，如没有，则 后端及一致等待来自主控器的第五RS485接口的配置命令；如有，每次启动后在 预设时间内等待重新配置命令，如超过预设时间按照内部的配置信息工作；后端机的配置内容包括配置参数版本号、线路编号、告警电话号码、前端机 个数、前端机编号l、拨打此前端机的电话号码，...，前端机编号n、拨打此前端 机的电话号码；后端机设置参数模块Z用于设置采集端的输出数字开关量、告警参数上下限或 输入开关状态量时，主控器向后端机发送的参数配置帧，并保存到采集端，后端 机回复主控器采集端地址以及成功或失败标志的帧；以及，设置前端机告警电话、 电话号码时，主控器向后端机发送参数配置帧，后端机回复主控器成功、失败或 请求标志的帧；监控系统设置参数模块，用于设置采集端的输出数字开关量、告警参数上下限 或输入开关状态量时，监控系统PC机向后端机发送参数配置帧，到达采集端， 启动保护定时器，后端机回复监控系统PC机采集端地址以及成功或失败标志的 帧；以及，设置前端机电话号码时，监控系统PC机向后端机发送参数配置帧， 到达前端机，启动保护定时器，后端机回复监控系统PC机成功或失败标志的帧。 进一步，所述的数据处理模块还包括前端机数据査询模块，用于后端机向 前端机发送数据采集帧，前端机回复后端机相应采集端的数据信息报文的帧；所述的数据处理模块还包括后端机数据査询模块，用于主控器向后端机发 送数据采集帧，后端机回复主控器相应采集端的数据信息报文的帧。所述的数据处理模块还包括监控系统数据査询模块，用于监控系统PC机向 后端机发送数据采集帧，到达前端机，启动保护定时器，后端机回复前端机采集 端的数据信息报文的帧。再进一步，所述的数据处理模块还包括前端机告警模块，用于当前端机发 起告警，前端机向后端机发送告警帧，后端机收到告警帧后，向前端机回复告警 采集端的地址及其成功或者是失败标志的帧。所述的数据处理模块还包括后端机告警模块，用于主控器向后端机发送告 警帧，后端机收到后，向主控器回复告警采集端的地址及其成功或者是失败标志 的帧。所述的数据处理模块还包括监控系统告警模块，用于后端机向监控系统PC 机发送告警帧，PC机收到告警帧后，向后端机回复告警采集端的地址及其成功或 者是失败标志的帧。更进一步，所述的数据处理模块还包括主控器拨打维修人员电话模块，用 于主控器向后端机发送参数配置帧，保存到维修后端机，后端机向主控器返回成 功或者失败标志的帧。所述的数据处理模块还包括监控系统拨打维修人员电话模块，用于监控系 统PC机向后端机发送参数配置帧，达到后端机，启动保护定时器，后端机向监控 系统PC机返回成功或者失败标志的帧。所述的后端机的第六RS485接口与主控器的第五RS485接口的数据传输通过 RS485半双工，多机通信方式。本发明的有益效果主要表现在1、基于现场总线的方案，采用RS485总线， 能把不同厂家的、不同型号的产品进行整合，具有通用性好、并能进行有效的系统扩展；2、现场总线把通信网络一直延伸到每个干放设备中，构成用于监控自动化的现场设备的互连，信号传输全数字化，提高了信号转换的精度和可靠性，避免了模拟信号传输过程中所存在的信号衰减、精度下降、干扰信号的引入等长期难以解决的问题；3、现场总线是开放式的互联网络，既可以与同层网络互联，也可与不同层网络互联，不同制造商的网络产品也应能互联。
图1为本发明的后端机装置的原理框图。 图2为本发明的后端机装置的指示灯示意图。 图3为本发明的初始化任务流程图。 图4为本发明的时钟任务流程图。 图5为本发明的与前端机通信任务流程图。 图6为本发明的与后端机主控芯片通信任务流程图。 图7为本发明的串口中断函数流程图。 图8为本发明的RS485总线抢占子函数流程图。 图9为本发明的RS485接收数据包函数流程图。 图10为本发明的RS485发送数据包函数流程图。 图11为本发明的DTMF通信模式摘挂机流程图。 图12为本发明的DTMF报文通信发送函数流程图。 图13为本发明的DTMF报文通信接收函数流程图。 图14为本发明的读取配置文件流程图。 图15为本发明的写入配置文件流程图。 图16为本发明的査询配置文件是否正确流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。参照图1 图16， 一种监控系统的后端机装置，包括电话接口 1、电源接口 1、 电话线断告警接口3、与前端机的第四RS485接口连接的第三RS485接口、与主 控器的第五RS485接口连接的第六RS485接口 、与监控系统PC机的第七RS485 接口连接的第八RS485接口以及用于通过所述第三RS485接口控制前端机、第六 RS485接口与主控器通信、第八RS485接口与监控系统PC机通信的数据处理模 块，所述的数据处理模块4包括前端机参数配置模块5，用于判断前端机内部是否有FLASH配置信息，如没有， 则前端机一直等待来自第四RS232接口的配置命令；如有，每次启动后在预设时 间内等待重新配置命令，如超过预设时间按照内部的配置信息工作；前端机的配置内容包括配置参数版本号、线路编号、前端机编号、告警电话 号码；前端机设置参数模块6，用于设置采集端的输出数字开关量、告警电话号码、 告警参数上下限或输入开关状态量时，后端机向前端机发送的参数配置帧，并保 存到采集端，前端机回复后端机采集端地址以及成功或失败标志的帧；后端机配置模块7，用于判断后端机内部是否有FLASH配置信息，如没有，则 后端及一致等待来自主控器的第五RS485接口的配置命令；如有，每次启动后在 预设时间内等待重新配置命令，如超过预设时间按照内部的配置信息工作；后端机的配置内容包括配置参数版本号、线路编号、告警电话号码、前端机 个数、前端机编号l、拨打此前端机的电话号码，...，前端机编号n、拨打此前端 机的电话号码；后端机设置参数模块8，用于设置采集端的输出数字开关量、告警参数上下限 或输入开关状态量时，主控器向后端机发送的参数配置帧，并保存到采集端，后 端机回复主控器采集端地址以及成功或失败标志的帧；以及，设置前端机告警电 话、电话号码时，主控器向后端机发送参数配置帧，后端机回复主控器成功、失败或请求标志的帧；监控系统设置参数模块9，用于设置采集端的输出数字开关量、告警参数上下 限或输入开关状态量时，监控系统PC机向后端机发送参数配置帧，到达采集端， 启动保护定时器，后端机回复监控系统PC机采集端地址以及成功或失败标志的 帧；以及，设置前端机电话号码时，监控系统PC机向后端机发送参数配置帧， 到达前端机，启动保护定时器，后端机回复监控系统PC机成功或失败标志的帧。所述的数据处理模块4还包括前端机数据查询模块IO，用于后端机向前端 机发送数据采集帧，前端机回复后端机相应采集端的数据信息报文的帧；所述的数据处理模块4还包括后端机数据查询模块ll，用于主控器向后端 机发送数据采集帧，后端机回复主控器相库采集端的数据信息报文的帧。所述的数据处理模块4还包括监控系统数据查询模块12,用于监控系统PC 机向后端机发送数据采集帧，到达前端机，启动保护定时器，后端机回复前端机 采集端的数据信息报文的帧。所述的数据处理模块4还包括前端机告警模块13，用于当前端机发起告警， 前端机向后端机发送告警帧，后端机收到告警帧后，向前端机回复告警采集端的 地址及其成功或者是失败标志的帧。所述的数据处理模块4还包括后端机告警模块14，用于主控器向后端机发 送告警帧，后端机收到后，向主控器回复告警采集端的地址及其成功或者是失败 标志的帧。所述的数据处理模块4还包括监控系统告警模块15，用于后端机向监控系统PC机发送告警帧，PC机收到告警帧后，向后端机回复告警采集端的地址及其成功或者是失败标志的帧。所述的数据处理模块4还包括主控器拨打维修人员电话模块16，用于主控器向后端机发送参数配置帧，保存到维修后端机，后端机向主控器返回成功或者失败标志的帧。所述的数据处理模块4还包括监控系统拨打维修人员电话模块17，用于监 控系统PC机向后端机发送参数配置帧，达到后端机，启动保护定时器，后端机向 监控系统PC机返回成功或者失败标志的帧。所述的后端机的第六RS485接口与主控器的第五RS485接口的数据传输通过 RS485半双工，多机通信方式。本实施例的后端机装置包括电话接口 1、电源接口 2、多个RS485接口 18以及扩展板级联接口 19，电话接口包括告警电话接口、采集电话接口、维护工作人员告警电话接口，后端机装置还包括备用灯20、运行指示灯以及电源开关21，运行指示灯包括主控运行指示灯22、维修人员通路运行指示灯23、告警通路运行指示灯24、采集通路运行指示灯25、维修人员通路断路指示灯26，告警通路断路指示灯27以及采集通路断线指示灯28。当后端机与前端机通信时采用如下协议前端机的参数配置数据的传输通过DTMF信号在公共陆地电话网络的传送所 承载，通过电话拨号建立起点对点通信链路，再通信链路建立好以后，数据在通 信链路上的传送是半双工式的传送，发和收必须分开(这是由电话模块功能所决 定的)。传送以字节为单位， 一个DTMF信号为4bit，字节传送由2个DTMF信 号组成，先发高半字节，后发低半字节。每个DTMF信号的发送时间为0,2秒， 一个字节发送的时间为0.4秒。发送端摘机(延时ls)、拨号(0.5s速率一个号码)、5s接收到对方传来 ACK表示数据传输链路建立成功，否则数据链路连接失败，挂机(挂机时间为 ls,以保证电话线路挂断)；应答端接收到震铃信号后ls内摘机、发送ACK表示数据链路建立成功、 进入数据接收状态。除了前端机主动告警之外，均由后端机主动拨号与前端机通信。通信采用一 问一答的方式进行。如果在规定的时间内没有收到应答或命令报文，则主动拆线。超时时间设置 一般的报文(命令报文和应答报文)超时时间为5s。由后端 机发送给前端机的配置命令报文和前端机主动上告的告警报文，报文发送后等待 应答报文的时间规定为最长60秒。前端机一直轮询扫描采集端，并把扫描到的数据保存在前端机内部。而后端 机平常是空闲的，只有当PC机发送命令报文之后，后端机才与前端机通信，获 取或者设置前端机下的采集端的数据。如果是正常数据查询，则直接从前端机内 部读取；如果是设置采集端参数，则保存到采集端内。如果前端机内部FLASH没有配置信息，则一直等待来自RS232/RS485的配 置命令。规定在参数配置和与采集端通信时串口的方式不同。参数配置时为 "9600bps,N,8，l"，与采集端通信时为多机通信方式，"9600bps,M/S,9，l"。配置命 令为"10， 02，长度(l字节)，0B (命令)，配置内容，CRC， 10， 03"。前端机 得到正确配置后，应答ACK信号；接收到错误配置后，应答NAK信号；超时为 5s。正确配置后，复位重启。如果前端机内部FLASH有配置信息，则每次启动后的10s的时间内等待重 新配置命令。超过10s之后，按照内部的配置信息工作。如果前端机正常工作， 也可以通过后端机来配置，此时按照通信协议来处理。前端机内部FLASH的配置内容规定为配置参数版本号(2字节、保留)、 线路编号(1字节、保留)、前端机编号(1字节、保留)、告警电话号码(4X4 字节)。当正常数据查询，后端机向前端机发送命令编号为Oxll的数据采集帧，当采 集单个采集端的数据时，采集端个数为0x01，内容为1 32，表示指定采集端的 地址。当采集本前端机下的所有采集端的数据时，采集端的个数为0xFF，内容为OxFF。前端机回复后端机以命令编号为0x81的帧，帧内容为相应采集端的数据 信息报，包括采集端地址、输入数字开关告警标志、8个输入数字开关量、8个输 出数字控制量、模拟量告警标志、模拟量有效端口位以及各模拟量的值。当设置采集端输出数字开关量时，后端机向前端机发送命令标号位0x22的参 数配置帧并保存到采集端，帧内容包括采集端地址、输出数字开关量有效位、置 l寄存器以及置O寄存器。前端机回复后端机以命令标号位0x82的帧，内容包括 采集端地址以及成功或者失败标志。当设置前端机告警电话号码参数配置时，后端机向前端机发送命令编号位 0x03的参数配置帧并保存到前端机，帧内容包括告警电话号码(4字节)，号码不 足用'F'补充。前端机回复后端机以命令编号位0x83的帧，内容包括采集端地 址以及成功或者失败标志。当设置采集端告警参数上下值时，后端机向前端机发送命令编号位0x04的参 数配置帧并保存到采集端，帧内容包括采集端地址、模拟量有效端口位以及各模 拟量的上限值和下限值。前端机回复后端机以命令编号位0x84的帧，内容包括采 集端地址以及成功或者失败标志。当前端机发起告警时，前端机向后端机发送命令编号位0x85的告警帧，告警 类型0x01为前端机故障；0x02为采集端丢失；Ox04为采集端新增；0x08为采集 端数据告警；OxlO为采集端故障；如果前端机出现故障，则PC机向该前端机发 送任何命令报文，前端机均没有反应，则由PC机来判断前端机出现故障。0x08 类型与0x04类型告警帧内容为采集端地址、告警类型、开关量告警标志、8个开 关量、8个控制量、模拟量有效位、模拟量告警标志以及各模拟量的值。对于其 他告警类型，帧内容为相应告警采集端的地址与告警类型。后端机收到告警帧后， 发送命令编号为0x55的帧，内容包括告警采集端的地址及其成功或者失败标志。当设置采集端输入开关状态量，后端机向前端机发送命令编号为0x09的帧，帧内容包括采集端地址、输入数字开关量有效端口位以及输入数字开关量正常值。 前端机回复后端机以命令编号位0x89的帧，内容包括采集端地址以及成功或者失败标志。当后端机与主控板通信时通信协议如下如果后端机内部FLASH没有配置信息，则一直等待来自RS232/RS485的配 置命令。规定在参数配置和与采集端通信时串口的方式不同。参数配置时为 "57600bps,N,8，l"，与后端机通信时为多机通信方式，"57600bps,M/S,9,l"。配置 命令为"10, 02，长度(l字节)，0C (命令)，配置内容，CRC， 10， 03"。后端 机得到正确配置后，应答ACK信号；接收到错误配置后，应答NAK信号；超时 为5s。正确配置后，复位重启。如果后端机内部FLASH有配置信息，则每次启动后的10s的时间内等待重 新配置命令。超过10s之后，按照内部的配置信息工作。如果后端机正常工作，也可以通过主控器来配置，此时按照通信协议来处理。后端机内部FLASH的配置内容规定为配置参数版本号(2字节、保留)、 线路编号(l字节)、告警电话号码(4X4字节)、前端机个数(l字节)、前端机 编号1 (1字节)、拨打此前端机的电话号码(4字节)，...，前端机编号n (1字 节)、拨打此前端机的电话号码(4字节)。数据的传输通过RS485半双工，多机通信方式。主控器作为主机，后端机作 为从机。每一帧报文，首字节是从机地址(SM2=1， TB8=1)，然后是报文内容 (SM2=0， TB8=0)，发送完毕后等待接收端应答ACK/NAK。如果ACK，则发送 报文成功；如果NAK,则重发，重发最多3次；如果在0.5s内没有收到应答， 则发送失败，不重发。发送完毕后发送端重新处于多机通信方式。发送成功后， 则等待接收端的应答，等待时间最长为0.5s。 RS485半双工从发送状态切换到接 收状态时间为0 (几个机器周期)，从接收状态切换到发送状态时间最长为O.ls,以保证正确接收。由主控器主动发起通信，从机作应答，采用一问一答的方式。当正常数据查询时，主控器向后端机各部分发送命令编号为0x11的数据采集 帧时，线路编号、前端机编号、采集端个数和采集端地址的取值范围为1~32，广 播地址为0xFF。当采集某一线路、某一前端机下的单个采集端时，则指定有效的 "线路编号"、"前端机编号"、"采集端个数"为0x01以及在"内容"中有效的采 集端地址；当采集某一线路、某一前端机下的所有采集端时，则指定有效的"线 路编号"、"前端机编号"，"采集端个数"和"内容"为广播地址；当采集某一线 路下、所有的前端机下的所有采集端时，则指定有效的"线路编号"，"前端机编 号"、"采集端个数"、"内容"均为广播地址；当采集所有设备的数据时，则"线 路编号"、"前端机编号"、"采集端个数"和"内容"，全部为OxFF。其它的数据 组合为无效。内容采集端地址或广播地址。后端机各部分返回主控器命令编号 为0x81的帧，内容为采集端地址、输入数字开关量告警标志、8个输入数字开关 量、8个输出数字控制量、模拟量告警标志、模拟量有效个数以及各模拟量的值。当设置采集端输出数字开关量时，主控器向后端机各部分发送命令编号为 0x02的参数配置帧，并保存到采集端。帧内容包括采集端地址、输出数字开关量 有效位、置1寄存器以及置0寄存器。后端机各部分返回主控器命令编号为0x82 的帧，帧内容为采集端地址及成功或者失败标志。当设置前端机告警电话时，主控器向后端机各部分发送命令编号为0x03的参 数配置帧，并保存在前端机。帧内容包括告警电话号码(4字节)，号码不足用'F' 补充。后端机各部分返回主控器编号为0x83的帧，内容为成功或者失败标志。当设置采集段告警参数上下值时，主控器向后端机各分部发送命令编号为 0x04的参数配置帧，并保存到采集端。帧内容包括采集端地址、模拟量有效个数、 各模拟量的上限和下限值。后端机各部分向主控器返回命令编号为0x84的帧，内 容为采集端地址以及成功或者失败标志。当数据告警时，主控器向后端机各部分发送命令编号为0x85的告警帧。告警 类型0x01为前端机故障；0x02为采集端丢失；0x04为采集端新增；0x08为采集 端数据告警；OxlO为采集端故障；如果前端机出现故障，则PC机向该前端机发 送任何命令报文，前端机均没有反应，则由PC机来判断前端机出现故障。0x08 类型与0x04类型告警帧内容为采集端地址、告警类型、开关量告警标志、8个开 关量、8个控制量、模拟量有效位、模拟量告警标志以及各模拟量的值。对于其 他告警类型，帧内容为相应告警采集端的地址与告警类型。后端机收到告警帧后， 发送命令编号为0x05的帧，内容包括告警采集端的地址及其成功或者失败标志。当设置前端机电话号码时，主控器向后端机各部分发送命令编号为0x06的参 数配置帧，并保存到后端机。帧内容为前端机电话号码(4字节)，号码不足用'F' 补充。后端机部分返回主控器命令编号为0x86的帧，内容为成功、失败或者请求 标志。如果后端机没有前端机的电话号码，则后端机应主动向PC机发起请求。当拨打维修人员电话号码时，主控器向后端机各部分发送命令编号为0x07 的参数配置帧，保存到维修后端机。内容为电话号码个数、维修人员电话号码(16 字节)，号码不足用'F，补充。后端机各部分向主控器返回命令编号为0x87的 帧，内容为成功或者失败标志。当设置采集端输入开光状态量时，主控器向后端机各部分发送命令编号为 0x09的参数配置帧，并保存到采集端。帧内容包括采集端地址、输入数字开关量 有效端口位、输入数字开关量正常值。后端机各部分向主控器返回命令编号为 0x89的帧，内容为采集端地址以及成功或者失败标志。当后端机与监控系统通信时采用的通信协议如下监控中心所有功能很大部分决定于pc与后端机所交互的信息.监控中心与后 端机链接采用RS232接口，波特率为57600 b/s，，方式为双向通信。当正常数据查询时，PC机向后端机发送命令编号为OxOl的数据采集帧，该帧到达为前端机，保护定时器为3分钟。"线路编号"、"前端机编号"、"采集端个 数"和"采集端地址"的取值范围为1~32，广播地址为0xFF。当采集某一线路、 某一前端机下的单个采集端时，则指定有效的"线路编号"、"前端机编号"、"采 集端个数"为0x01以及在"内容"中有效的采集端地址；当采集某一线路、某一 前端机下的所有采集端时，则指定有效的"线路编号"、"前端机编号"，"采集端 个数"和"内容"为广播地址；当采集某一线路下、所有的前端机下的所有采集 端时，则指定有效的"线路编号"，"前端机编号"、"采集端个数"、"内容"均为 广播地址；当采集所有设备的数据时，则"线路编号"、"前端机编号"、"采集端 个数"和"内容"，全部为0xFF。其它的数据组合为无效。内容采集端地址或 广播地址。后端机向PC机返回命令编号为0x81的帧，内容为釆集端地址、输入 数字开关量告警标志、8个输入数字开关量、8个输出数字控制量、模拟告警标 志、模拟量有效个数以及各模拟量的值。当设置采集端输出数字开关量时，PC机向后端机发送命令编号为0x02的参 数配置帧，该帧到达采集端，保护定时器为3分40秒。帧内容为采集端地址、输 出数字开关量有效位、置1寄存器以及置0寄存器。后端机返回PC机命令编号 为0x82的帧，内容为采集端地址以及成功或者失败标志。当设置采集端告警参数上下值时，PC机向后端机发送命令编号为0x04的参 数配置帧，该帧到达采集端，保护定时器为3分40秒。内容为采集端地址、模拟 量有效端口位以及各模拟量的上下限值。后端机返回PC机命令编号为0x84的帧， 内容为采集端地址以及成功或者失败标志。当设置采集端输入开关状态量时，PC机向后端机发送命令编号为0x09的参 数配置帧，该帧到达采集端，保护定时器为3分40秒。内容为采集端地址、输入 数字开关量有效端口位以及输入数字开关量正常值。后端机返回PC机命令编号 为0x89的帧，内容为采集端地址以及成功或者失败标志。当设置前端机电话号码时，PC机向后端机发送命令编号为0x06的参数配置 帧，该帧到达前端机，保护定时器为3分钟。内容为前端机电话号码(4字节)。 号码不足用'F'补充。后端机返回PC机命令编号为0x86的帧，内容为成功或 者失败标志。当要求拨打维修人员电话时，PC机向后端机发送命令编号为0x07的参数配 置帧，该帧到达后端机，保护定时器为3分钟。内容为维修人员电话号码(6字 节)，号码不足用'F'补充。后端机返回PC机命令编号为0x87的帧，内容为成 功或者失败标志。当数据告警时，后端机向PC机发送命令编号为0x85的告警帧，该帧被动接 收，收到后ls内必须返回。告警类型0x01为前端机故障；0x02为采集端丢失； 0x04为采集端新增；0x08为采集端数据告警；0x10为采集端故障；如果前端机 出现故障，则PC机向该前端机发送任何命令报文，前端机均没有反应，则由PC 机来判断前端机出现故障。0x08类型与0x04类型告警帧内容为采集端地址、告 警类型、开关量告警标志、8个开关量、8个控制量、模拟量有效位、模拟量告警 标志以及各模拟量的值。对于其他告警类型，帧内容为相应告警采集端的地址与 告警类型。PC机收到告警帧后，发送命令编号为0x05的帧，内容包括告警采集 端的地址及其成功或者失败标志。接线顺序和检测方法在图1中，首先接好电源线，并通过RS232线与监控 中心所在服务器连接，如果有级联板，通过任意级联端口通过级联线连接。上电 后端机，査看各路运行指示灯是否运行正常。分别连接相应的电话线到告警电话 接口，采集电话接口，维护人员告警电话接口，并査看前面板其相对应的电话断 线指示灯是否熄灭，如果未熄灭请检查电话线是否连接到位。在图3中，数据初始化任务时，需要初始化芯片，初始化DTMF模块并释放 邮箱控制权，创建时钟任务，创建与前端机通信任务。在图4中，创建时钟任务时，刷新看门狗并且时间计数器初始化0，如果有配置数据则进行配置，延时0.5s， 时间计数器增加50;如果没有配置数据则延迟O.ls，时间计数器增加10后刷新 看门狗，等待是否有配置数据。在图5中，通信任务开始时，初始化串口为多机通信方式读取配置文件，如果配置文件存在并有效则创建与后端机通信任务。查 看电话线是否连接正常，等待接收主控命令，査看命令是否对本单元进行操作， 如果是则处理本单元的操作命令，并把生成响应数据包放到发送数据缓冲区并返回数据包到主控；如果不处理本单元的操作命令，则査看是否存在该单元的联系 电话号码。如果不存在则生成相应失败的数据包放入发送缓冲区并返回数据包到 主控，如果存在则与前端机连接，传送数据到前端机并启动保护定时器。如果连 接不成功则生成响应失败的数据包并放入发送缓冲区并返回数据包到主控。如果 成功接收到前端机的回送报文，在回送报文放入发送缓冲区，否则生成响应失败 的数据包并放入发送缓冲区，并返回数据包到主控。在图12中，DTMF报文通信开始发送，判断数据报文是否有效，无效则发送 失败，否则关闭DTMF接收状态，开启DTMF发送状态，依次发送报文起始标 志、报文实体以及报文检验。切换DTMF状态，5s等对方应答。如果应答错误则 发送失败，否则发送成功。在图14中，采集端读取配置文件时，首先读取指定扇区的数据，判断数据是 否有标志位。如果没有则读取失败，如果读取正确，读取校验字节，检査CRC 检验是否正确，CRC校验错误则返回读取失败，如果读取正确，则读取数据到配 置文件并返回配置文件读取成功。在图15中，写入配置文件时，读取配置文件， 写入数据有效标志，计算CRC数据校验，并在指定扇区写入数据，如果写入成功， 则返回成功标志，否则返回失败标志。在图16中，査看配置文件是否正确时，如 果读取主配置文件成功，则备份主配置文件，否则读取副配置文件，使用副配置 文件更新主配置文件。再次读取主配置文件，判断主配置文件中数据地址是否有效，判断配置文件中数据模拟量个数是否有效，判断配置文件中模拟量的上下限， 如果有效则返回成功，否则返回失败。
权利要求
1、一种监控系统的后端机装置，包括电话接口和电源接口，其特征在于所述的前端机装置还包括电话线断告警接口、与前端机的第四RS485接口连接的第三RS485接口、与主控器的第五RS485接口连接的第六RS485接口、与监控系统PC机的第七RS485接口连接的第八RS485接口以及用于通过所述第三RS485接口控制前端机、第六RS485接口与主控器通信、第八RS485接口与监控系统PC机通信的数据处理模块，所述的数据处理模块包括前端机参数配置模块，用于判断前端机内部是否有FLASH配置信息，如没有，则前端机一直等待来自第四RS232接口的配置命令；如有，每次启动后在预设时间内等待重新配置命令，如超过预设时间按照内部的配置信息工作；前端机的配置内容包括配置参数版本号、线路编号、前端机编号、告警电话号码；前端机设置参数模块，用于设置采集端的输出数字开关量、告警电话号码、告警参数上下限或输入开关状态量时，后端机向前端机发送的参数配置帧，并保存到采集端，前端机回复后端机采集端地址以及成功或失败标志的帧；后端机配置模块，用于判断后端机内部是否有FLASH配置信息，如没有，则后端及一致等待来自主控器的第五RS485接口的配置命令；如有，每次启动后在预设时间内等待重新配置命令，如超过预设时间按照内部的配置信息工作；后端机的配置内容包括配置参数版本号、线路编号、告警电话号码、前端机个数、前端机编号1、拨打此前端机的电话号码，…，前端机编号n、拨打此前端机的电话号码；后端机设置参数模块，用于设置采集端的输出数字开关量、告警参数上下限或输入开关状态量时，主控器向后端机发送的参数配置帧，并保存到采集端，后端机回复主控器采集端地址以及成功或失败标志的帧；以及，设置前端机告警电话、电话号码时，主控器向后端机发送参数配置帧，后端机回复主控器成功、失败或请求标志的帧；监控系统设置参数模块，用于设置采集端的输出数字开关量、告警参数上下限或输入开关状态量时，监控系统PC机向后端机发送参数配置帧，到达采集端，启动保护定时器，后端机回复监控系统PC机采集端地址以及成功或失败标志的帧；以及，设置前端机电话号码时，监控系统PC机向后端机发送参数配置帧，到达前端机，启动保护定时器，后端机回复监控系统PC机成功或失败标志的帧。
2、 如权利要求1所述的一种监控系统的后端机装置，其特征在于所述的数据处 理模块还包括前端机数据査询模块，用于后端机向前端机发送数据采集帧，前端机回复后端机 相应采集端的数据信息报文的帧；
3、 如权利要求2所述的一种监控系统的后端机装置，其特征在于所述的数据处 理模块还包括后端机数据查询模块，用于主控器向后端机发送数据采集帧，后端机回复主控器 相应采集端的数据信息报文的帧。
4、 如权利要求2所述的一种监控系统的后端机装置，其特征在于所述的数据处 理模块还包括监控系统数据查询模块，用于监控系统PC机向后端机发送数据采集帧，到达前端 机，启动保护定时器，后端机回复前端机采集端的数据信息报文的帧。
5、 如权利要求1一4之一所述的一种监控系统的后端机装置，其特征在于所述 的数据处理模块还包括前端机告警模块，用于当前端机发起告警，前端机向后端机发送告警帧，后端机 收到告警帧后，向前端机回复告警采集端的地址及其成功或者是失败标志的帧。
6、 如权利要求5所述的一种监控系统的后端机装置，其特征在于所述的数据处 理模块还包括后端机告警模块，用于主控器向后端机发送告警帧，后端机收到后，向主控器回 复告警采集端的地址及其成功或者是失败标志的帧。
7、 如权利要求6所述的一种监控系统的后端机装置，其特征在于所述的数据处 理模块还包括监控系统告警模块，用于后端机向监控系统PC机发送告警帧，PC机收到告警帧 后，向后端机回复告警采集端的地址及其成功或者是失败标志的帧。
8、 如权利要求7所述的一种监控系统的后端机装置，其特征在于所述的数据处 理模块还包括主控器拨打维修人员电话模块，用于主控器向后端机发送参数配置帧，保存到维 修后端机，后端机向主控器返回成功或者失败标志的帧。
9、 如权利要求8所述的一种监控系统的后端机装置，其特征在于所述的数据处 理模块还包括监控系统拨打维修人员电话模块，用于监控系统PC机向后端机发送参数配置帧， 达到后端机，启动保护定时器，后端机向监控系统PC机返回成功或者失败标志的 帧。
10、 如权利要求9所述的一种监控系统的后端机装置，其特征在于所述的后端机的第六RS485接口与主控器的第五RS485接口的数据传输通过RS485半双工， 多机通信方式。
全文摘要
一种监控系统的后端机装置，包括电话接口、电源接口、电话线断告警接口、与前端机的第四RS485接口连接的第三RS485接口、与主控器的第五RS485接口连接的第六RS485接口、与监控系统PC机的第七RS485接口连接的第八RS485接口以及用于控制前端机、与主控器通信、与监控系统PC机通信的数据处理模块，数据处理模块包括前端机参数配置模块，前端机设置参数模块，后端机参数配置模块、后端机参数设置模块以及监控系统设置参数模块。本发明基于现场总线的方案，采用RS485总线，能把不同厂家的、不同型号的产品进行整合，具有通用性好、并能进行有效的系统扩展。
文档编号G05B19/048GK101231519SQ200710071138
公开日2008年7月30日 申请日期2007年9月14日 优先权日2007年9月14日
发明者孟利民, 张江鑫, 徐志江 申请人:浙江工业大学