CN103699102A - 一种分布式rtu系统 - Google Patents

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Abstract

一种分布式RTU系统，它包括上位机、主控制器、DTU、主CAN总线、扩展CAN总线、CAN总线中继器、若干RTU和若干传感器，所述的RTU与现场传感器和现场设备相连，并与主CAN总线或扩展CAN总线相连，所述扩展CAN总线通过CAN总线中继器与主CAN总线相连，所述主CAN总线与主控制器相连，所述主控制器通过DTU与上位机相连。本发明减轻了主控制器MCU的工作负担，降低了接线的复杂程度，降低了后期维护升级成本，降低了设备成本。本发明不仅能够监测各站点的运行状况，而且能够对各站点RTU进行实施控制，方便现场维修与调试。

Description

一种分布式RTU系统
技术领域
本发明涉及一种远程控制系统，具体地说是一种应用于供水管网监控领域的分布式RTU系统，属于水利资源技术领域。
背景技术
RTU是能自动完成水文（水情、水资源）参数的采集、存储、传输和控制的设备。RTU在管网监控中，主要用于用水计量、压力测量和为管网监控提供现场数据。目前，RTU在供水管网监控中，主要使用单MCU，MCU不但要管理现场传感器，控制执行机构，而且承担着与上位机管理系统通信的任务，容易造成MCU负担过重；尤其多站点、多参数的监控现场接线方式复杂，增加了人工成本；后期增加站点需另行增加RTU设备，重新布设线路，增加了维护升级成本；每台RTU设备里面都需要放置DTU通信模块,增加了设备成本。
发明内容
针对上述不足，本发明提供了一种分布式RTU系统，其不仅生产成本低而且便于维护。
本发明解决其技术问题采取的技术方案是：一种分布式RTU系统，包括上位机，其特征是，还包括主控制器、DTU、主CAN总线、扩展CAN总线、CAN总线中继器、若干RTU和若干传感器，所述的RTU与现场传感器和现场设备相连，并与主CAN总线或扩展CAN总线相连，所述扩展CAN总线通过CAN总线中继器与主CAN总线相连，所述主CAN总线与主控制器相连，所述主控制器通过DTU与上位机相连。
优选地，所述主控制器包括MCU、CAN收发器、CAN接口、RS232接口、RS232通讯电路、显示屏和按键，所述CAN收发器分别与MCU和CAN接口相连，所述RS232通讯电路分别与MCU和RS232接口相连，所述的显示屏和按键分别与MCU相连；所述MCU包括CAN控制器。
优选地，所述RTU包括MCU、CAN收发器、CAN接口和通讯接口，所述CAN收发器分别与MCU和CAN接口相连，所述通讯接口与MCU相连；所述MCU包括CAN控制器。
优选地，所述主控制器和RTU的MCU均采用CYPRESS PSOC5平台系列CY8C5386AXI单片机。
优选地， 所述主控制器和RTU的CAN收发器均采用PHILIPS生产的TJA1050芯片。
优选地，所述DTU包括GPRS DTU。
本发明的有益效果是：本发明通过采用多MCU协同工作技术，将传统由单MCU处理的任务由主控制器MCU和分布在各个站点RTU的MCU来协同处理完成，减轻了主控制器MCU的工作负担，避免造成主控制器MCU负担过重；主控制器与各站点的RTU通过CAN总线进行通讯，CAN总线传输速率快，实时性好，抗干扰能力强，接线简便，降低了接线的复杂程度；管网监控区域各站点的增减，只需要在主控制器上进行设定，简单方便，降低了后期维护升级成本；整个系统只需安装于主控制器一台DTU，降低了设备成本。通过主控制器可有条不紊的响应上位机和各个站点RTU的要求，监测各站点的运行状况，对各站点RTU进行实施控制，方便现场维修与调试。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明所述主控制器的结构示意图；
图3是本发明所述RTU的结构示意图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
如图1所示，本发明的一种分布式RTU系统，它包括上位机、主控制器、DTU、主CAN总线、扩展CAN总线、CAN总线中继器、若干RTU和若干传感器，所述的RTU与现场传感器和现场设备相连，并与主CAN总线或扩展CAN总线相连，所述扩展CAN总线通过CAN总线中继器与主CAN总线相连，所述主CAN总线与主控制器相连，所述主控制器通过DTU与上位机相连。
如图2所示，本发明所述的主控制器包括MCU、CAN收发器、CAN接口、RS232接口、RS232通讯电路、显示屏和按键，所述CAN收发器分别与MCU和CAN接口相连，所述RS232通讯电路分别与MCU和RS232接口相连，所述的显示屏和按键分别与MCU相连；所述MCU包括CAN控制器。
如图3所示，本发明所述的RTU包括MCU、CAN收发器、CAN接口和通讯接口，所述CAN收发器分别与MCU和CAN接口相连，所述通讯接口与MCU相连；所述MCU包括CAN控制器。
作为本发明优选的方案，所述主控制器和RTU的MCU均采用CYPRESS PSOC5平台系列CY8C5386AXI单片机，所述主控制器和RTU的CAN收发器均采用PHILIPS生产的TJA1050芯片，所述DTU包括GPRS DTU。
本发明基于PSOC5平台和CAN总线进行设计，主控制器和RTU的MCU采用Cypress生产的CY8C5386AXI单片机；主控制器和RTU的CAN收发器采用PHILIPS生产的TJA1050芯片；主控制器选用山东三龙智能技术有限公司生产的SRJZ-C811集中器；主控制器的显示屏采用深圳市汉昇实业有限公司生产的HS19264-8显示器，按键采用中国高迪集团有限公司生产的TD-0441按键；RTU采用山东三龙智能技术有限公司生产的WIMB型水资源远程智能测控终端机；CAN总线中继器选用秦皇岛蓝马电子科技有限公司生产的232-CAN-E2 型CAN总线中继器；DTU选用深圳宏电技术股份有限公司生产的型号为HT7710的GPRS DTU。
CY8C5386AXI单片机采用32位处理器，内含80M HZ的ARM Cortex-M3核, 应用于需要高性能处理器、复杂、大容量FLASH、SRAM 和实时操作系统支持的场合，管脚可以灵活配置，CAN总线的发送（Tx）和接收（Rx）可以配置到任意一个I/O上；主处理器为CY8C5386AXI 的RTU集数字量输入接口、数字量输出接口、模拟量输入接口、模拟量输出接口、脉冲输入接口、脉冲输出接口和CAN总线接口于一体，不但能与各种接口的传感器进行通信，而且还能与具备CAN控制器和CAN收发器的设备进行通信；主处理器为CY8C5386AXI的主控制器具有人机交互设备HS19264-8液晶显示屏、TD-0441按键、RS232接口和CAN总线接口，能与具有RS232接口和CAN总线接口的设备相互通信；232-CAN-E2 型CAN总线中继器，两路标准的CAN接口，完全支持CAN总线V2.0A和V2.0B技术规范；DTU HT7710具有RS232接口，能与带有RS232接口的设备进行通信。
在本发明中，如果RTU 到主控制器的距离超过1.2KM,需要在CAN总线网络中加入CAN总线中继器，防止差动信号的衰减，以延长CAN总线网络上的差动信号传输距离。使用HS19264-8液晶显示屏和TD-0441按键增加CAN总线中的各个站点，使用按键对增加的各个站点RTU进行设置和控制，并在液晶上进行显示，有利于人机交互，同时，可以利用按键对各站点发送数据包，测试各个站点的连通性，并在液晶上对链路的错误进行显示，有利于对各站点的调试维修。
以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种分布式RTU系统，包括上位机，其特征是，还包括主控制器、DTU、主CAN总线、扩展CAN总线、CAN总线中继器、若干RTU和若干传感器，所述的RTU与现场传感器和现场设备相连，并与主CAN总线或扩展CAN总线相连，所述扩展CAN总线通过CAN总线中继器与主CAN总线相连，所述主CAN总线与主控制器相连，所述主控制器通过DTU与上位机相连。
2.根据权利要求1所述的一种分布式RTU系统，其特征是，所述主控制器包括MCU、CAN收发器、CAN接口、RS232接口、RS232通讯电路、显示屏和按键，所述CAN收发器分别与MCU和CAN接口相连，所述RS232通讯电路分别与MCU和RS232接口相连，所述的显示屏和按键分别与MCU相连；所述MCU包括CAN控制器。
3.根据权利要求1所述的一种分布式RTU系统，其特征是，所述RTU包括MCU、CAN收发器、CAN接口和通讯接口，所述CAN收发器分别与MCU和CAN接口相连，所述通讯接口与MCU相连；所述MCU包括CAN控制器。
4.根据权利要求2或3所述的一种分布式RTU系统，其特征是，所述主控制器和RTU的MCU均采用CYPRESS PSOC5平台系列CY8C5386AXI单片机。
5.根据权利要求2或3所述的一种分布式RTU系统，其特征是， 所述主控制器和RTU的CAN收发器均采用PHILIPS生产的TJA1050芯片。
6.根据权利要求1所述的一种分布式RTU系统，其特征是，所述DTU包括GPRS DTU。
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