引言
线路的供电电源的稳定性和可靠性对整个通讯起着关键作用。因而要求能对供电电源的运转状况进行实时监控，及时发现异常情况和事故隐患，在出现异常和毛病时迅速进行诊断并予以修复。
1 CAN总线与485总线的比较
1)485总线的特色
相对于RS一232，RS一485半双工异步通讯总线具有通讯间隔远、通讯速率高、本钱低一级特色，是一种被广泛运用的数据通讯总线。但485总线的波特率设置受到单片机的波特率设置的限制，在单片机运用24M晶振的情况下，也只能够设置到9600bps的波特率。485总线的容错和运用层的协议，能够自己经过软件来完成，比较灵敏，但是编程的工作就变得复杂。因而在对速度要求高、数据传送量大的大型体系中，485总线在实时性和可靠性方面的功用就显得比较软弱。
2)CAN总线的特色
CAN全称为Controller Area Network，即操控器局域网，是国际上运用最广泛的现场总线之一。CAN总线首要具有以下的特色：
(1)CAN总线通讯最高波特率可高达lMbps(选用双绞线通讯间隔40m)、最远通讯间隔为10km(可达5kbps)。
(2)CAN总线选用了短帧结构，每一帧为8个字节，传输时刻短，受干扰概率低，每帧信息都有CRC校验和其他检错措施，确保了数据的出错率极低，然后进步了传送数据的可靠性。
(3)和485总线相同，选用平衡传输，抗干扰才能强。
(4)选用非破坏性总线裁定，当有几个节点一起发送信息的时分，根据帧开端部分的标识符，进行逐位裁定，优先等级高的信息会不受影响地持续发送，优先等级低的信息就会中止发送，然后确保重要信息的及时传送。
(5)借助CAN操控器里边的接纳滤波器，CAN总线能完成点对点，一点对多点以及全局广播等方式传送，无需专门的调度。
由此可见，CAN总线具有传送数据实时性和可靠性高的长处，能运用于数据传送量大、数据传输的速度要求高的体系中。
2 电源智能监控体系的构成
邮电通讯线路的供电电源是±48V。监控体系对现场的温度、总电源和各通支路电源的电压和电流进行收集。本监控体系由位于监控中心的上位机(PC机)和现场多个智能节点组成。每一个智能节点能够收集64路的数据(电压、电流或温度)、具有现场的界面显现、键盘操作、报警和与上位机通讯等功用。在正常的情况下，位于现场的各个智能节点每隔一段时刻就要把当时64路的数据上传给上位机。当线路的电源出现毛病时，无论当时正在进行什么操作，智能节点都会立刻发送毛病信息给上位机，而且在现场宣布报警信号。因为电源的电压、电流和温度是经过分流器来采样获得的，而选用不同的分流器，则要进行不同的数值改换。所以在上下位机中都需求有一套相同的装备表，当其中一方的装备表有改动，就要告诉另一方，进行及时更新。监控中心的计算机由RS一232串口接到通讯适配器上，完成计算机与智能节点网络的传输。因为传输的数据量大，要求传输速度较快，而且对重要信息的传送的可靠性和实时性要求高，因而为了进步体系的可靠性和实时性，该体系的通讯接口选用了CAN总线技能。整个体系的结构图如图1所示。
3 智能节点的硬件规划
智能节点硬件框图见图2。因为智能节点在同一时刻可能要进行很多动作，如数据的收集，与上位机的通讯，界面的显现等，为了确保数据的正确收集和可靠传输，本体系选用双MCU结构，从MCU负责数据的收集、保存和报警功用。而主MCU负责数据的转发，现场的界面显现等功用。主、从MCU都选用AT89C55。其内部具有20K的EPROM，而且自带看门狗电路，简化了电路衔接，进步了体系的抗干扰性。它具有双DPTR结构，然后使片外寻址的编程愈加灵敏和简化。
ADC8016是逐次比较式16路8位A／D转化器。它包括有一个8位A／D转化器和16路的单端模拟信号多路转化开关。在一个智能节点中需求4块ADC8016对64路的数据进行转化。
因为电压、电流和温度信号是经过分流器改换成电压量之后才进行收集的。因为分流器改换出来的电压量是毫伏级的，而ADC8016的输入范围是0～5V，所以由分流器改换出来的电压量要经过信号扩大电路之后才进入AD转化器。信号扩大电路由两级的运算扩大器构成，然后进步了体系的精度。
为了进步体系的抗干扰才能，在数据收集芯片ADC0816和AT87C55之间加入光耦阻隔。要注意的是，这里要选用快速光耦，因为如果选用光耦的开关速度太慢，由ADC出来的数据是传送不到收集MCU那儿的。因而我们选用了快速光耦6N137。而现场报警的功用是经过蜂鸣器来完成。
主、从MCU之间的数据、信息的传递是经过双口RAM(CY7C007)来完成的。从MCU收集到的数据储存到双口RAM中，主MCU在恰当时分从双口RAM中取出数据，并对数据进行发送。为了确保收集的数据不因下位机掉电或其他毛病而丢失，主MCU在数据发送之前，先把数据存放在掉电非易失存储器里。在CY7C007中地址最高的两个字节7FFE、7FFF和两头的INTL、INTR引脚可作为左右两头的操控信号来用。当左面向7FFE写数据时，右边的INTR引脚会变低，当右边向7FFE读数据时，INTR引脚复位，而INTR引脚是低电平有效的。对7FFF做类似的操作时，INTL引脚也会有相同的功用。而本体系中，便是根据CY7C007这一特色，把CY7C007的INTR引脚连到主MCU的INT0引脚。当从MCU检测到有毛病时，就向双口RAM的7FFE写数据，然后向主MCU宣布报警信号，让MCU立刻进入中断，进行相应的处理。
液晶显现屏和键盘完成下位机的人机交换功用。经过键盘操作能够修改装备表，自动将更新的装备表上传，向上位机讨取最新的装备表等功用。而且与液晶显现屏合作，进行各种显现界面的替换。
CAN操控器SJAl000是一个带有CAN2．0操控协议的集成器件。只要对它内部的各种寄存器的值进行初始化，便能完成不同的通讯功用，这简化了软件程序的编写，使开发者能更集中于通讯操控战略的研究。
收发器82C250作为SJAl000和CAN总线的接口，能供给差动发送和差动接纳，满意CAN2．0协议的要求，并进步了体系通讯的抗干扰功用。经过对脚8(RS)的不同衔接能够完成三种不同的工作方式：高速、斜率操控和待机。本体系中选用斜率操控，以下降射频干扰。
4 监控中心的办理软件
电源监控硬件体系的规划规划要确保体系工作的可靠性、稳定性，它反映了体系的根本功用。而体系的办理软件是面向用户的，它应充分发挥协调硬件的技能才能，一起要尽可能易于操作，供给所需的信息，便利办理。监控室的办理软件选用中文版Visual Basic语言编写。监控软件的主体功用如图3所示。它具有CAN通讯进程，装备表的设置，电压电流值的换算，当时数据值显现，毛病信息显现，毛病前后数据曲线图显现，时钟同步等功用。
通讯进程是完成数据进出的中心功用。它要接纳或发送装备表，使上下位机的装备表一致；接纳毛病信息；完成正常数据传送的握手协议；发送对时帧，使各节点时钟同步。
为了防止其他人随意改动装备表的信息，在进入装备表设置之前有必要进行密码认证。而装备表的设置用于分流器类型的设定，定义标识地址上节点的数据链接指向，包括该节点监控的是哪一个位置的数据，该路收集的是总电源、支路电源还是温度的数据。因为数据是经过分流器改换之后才进行收集的，而且上传来的数据是十六进制的，所以在上位机要对接纳到的数据进行一定的换算。
经过观察接纳数据的变化，能够长途监控现场的通讯电源工作情况，及时发现出现毛病的位置和类型。当出现毛病时，能够调用毛病出现前后的数据，画出曲线，经过观察曲线，能够对毛病进行剖析。
监控室的上位机每隔12个小时就会把当时的时刻发送给智能节点，智能节点一旦发现本身的时钟和上位机的时钟的差值超越答应范围，就对本身的时钟进行修改，确保数据收集的一起陛。
5 结束语
该多路电源智能监控体系已在某邮电通讯公司中运用。经过调试和运转，证明该多路电源智能监控体系选用CAN总线技能能够达到很好的实时性和可靠性的要求。
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