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輸電線路運檢導航中數據通訊技術的應用

2017-08-15 21:53:17 來源網站:免費論文網創業好點子 本文移動端:輸電線路運檢導航中數據通訊技術的應用
  現階段,我國電網領域逐漸擴張,這也相應的增加了輸電線路的數量與難度,同時也為線路運檢人員的維護與檢修工作帶來了難度。

  運檢人員的工作點主要是野外地區,這也就意味著運檢人員必須要運用導航系統進行路徑的識別,一旦遭遇危險,也可以通過導航系統將自己所處位置發送至監控中心[1]。但是當前運用較為普遍的手持定位系統以及車載定位系統,卻僅僅能夠支持市區與主干道導航,無法在輸電線路運檢中發揮作用,由此輸電線路運檢導航系統將導航系統中存在的不足進行了很好的優化。文章以輸電線路運檢導航中數據通訊系統的運用,并結合GPRS技術與Linux操作系統對其進行了分析。

  1.總體設計概念

  系統主要包含了手持終端與遠端服務器兩部分,其中手持終端設備是利用GPRS無線網絡和監控中心的服務器維持交流,以此保證監控中心在連接Internet網絡時,可以對手持終端發送的數據進行接收,并將其顯示于監控中心大屏幕中。一般手持終端設備運用的是ARM-Linux系統,系統核心元件ARM處理器則主要是以嵌入式設備為前提進行設計,也是當前階段組建嵌入式系統的重要部件。

  此外,所應用的RISC結構ARM微處理器,其本身體現了體積小、能耗與成本低等優勢。Linux操作系統所獲取的源代碼,無論是在性能還是功能已經驅動開發等方面,都進行了多次優化與擴充,操作系統代碼能夠進行裁減,因此嵌入式Linux操作系統的運用,能夠有效實現系統安全性的提升,進而全面發揮處理器所具備的多任務這一優勢,進而提升開發效率,并將研發時間縮短。

  2.硬件設計與實現

  手持終端硬件系統內包含了ARM處理器與擴展接口、電源、觸摸屏、GPS以及GPRS模塊等部分。而手持終端硬件平臺是以S3C2410控制器作為主要核心,其余模塊利用其自身內部接口,通過對外部電路的輔助設計完成其自身功能的實現[2]。S3C2410控制器本身自帶3通道UART,將串口2和GPRS模塊進行連接,再由GPB6~8將串口2CTS進行取代,DCD與DTR握手信號,所以要在串口驅動的基礎上,改變原來串口2/DCD、DTR、CTS0信號操作之處,使其能夠成為對/GPB6~80操作;同時,由于要為MC35i模塊/IGT0引腳提供不少于100 ms低脈沖,支持其進行MC35i模塊啟動,但是該脈沖是利用軟件的形式形成的GPB9,由此則要在串口初始化當中將該脈沖代碼加入其中,以此實現GPRS模塊的啟動。

  處理握手信號主要是在/home/guoguo/kernel/drivers/char/serial.c文件內進行,技術人員重點對以下函數進行修改即可,get modeminfo()、check modem status()、autoconfig()、block til ready()、lineinfo()等。這些函數中都與讀握手信號狀態進行判斷操作相關,但是讀握手信號值一般是利用modem狀態寄存器數值的讀取來完成,內核modem狀態寄存器通常已經被定義,即UART MSR,UART MSR共8 b,按照由高至低的順序各bit分別指代了DCD、RI、DSR、CTS、DDCD、TERI、DDSR、DCTS數值,所以必須要判斷并處理以上函數內所對應的UART MSR狀態值status,在這之前對所對應位置上賦予正確數值。

  3.通信程序設計與實現

  以Linux操作系統為前提,需要與Internet中的通信服務器進行通信,要先利用GPRS模塊初始化連接GPRS網絡,隨后才可以運用TCP/IP協議實現數據的有效傳輸。對于GPRS模塊初始化程序的基本功能,主要包含了以下幾點:幫助MC35i模塊實現初始化,將MC35i和S3C2410進行邏輯連接[3]。以這一程序為前提,將STB選通信號轉變成為高電平,在此基礎上持續規定時間,再將其恢復至低電平,以此實現MC35i初始化。再利用控制信號將S3C2410和MC35i進行邏輯連接。

  針對GPRS網絡連接程序的相關功能,主要涵蓋了以下幾點:

  將MC35i通過相關通信協議的方式與GPRS網絡進行連接。在實現網絡連接時,要運用內置PPP通信協議軟件,并鍵入如下命令:/connect。一旦完成連接之0后,因為GPRS網絡在中國移動網關的幫助下與Internet網實現了連接,所以便可以通過TCP/IP協議和Inter-net中的任一IP地址實現通信。

  因為Linux操作系統中已經設置了TCP/IP協議,所以便能夠與套接字編程進行連接,以此完成TCP/IP數據傳輸。套接字主要模式為C/S,內置GPRS模塊設置為客戶模式,遠程Internet網絡通信服務器的工作模式則是服務器模式。為了實現系統通信程序的設計與運行,必須要按照客戶端程序進行連接,首先進行套接字的創建,將其與已知端口進行綁定,隨后發送請求連接信號,最后將數據進行調用,以此完成數據傳送。

  4.監控中心平臺設計

  監控中心軟件主要是對所有工作范圍內所有畫面進行顯示、劃分特別區域與管理、追蹤運檢人員等。按照電力部門的有關要求對各個工作范圍劃分區域,并使用不同的顏色進行顯示,以便監控人員對其進行監管。監控中心軟件在MapXMobile控件的基礎上,發揮GIS所具備的所有功能,并將微軟可視化開發環境作為開發系統,對其進行再次開發。

  而手持終端系統則是利用綁定操作,將其與目標主機IP地址、某一端口進行綁定,并且以TCP為前提完成數據的交換。通過網絡編程這一方式實現端口5200接收數據的讀取,將其在監控中進行顯示,以此對實際位置進行監督。當前階段使用較為普遍的主要是監控中心電子地圖,但是這種電子地圖只能對主要城市或是主干道進行顯示,無法對縣以下的地區進行顯示,該系統則是在原本的基礎上進行了優化,將縣以下區域進行了補充,以此對運檢人員位置的監控提供了支持。

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