動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)(共29頁)

1、動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控(jin kn)系統(tǒng)一、動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)(xtng)簡介湖南長沙市業(yè)通達(dá)(tngd)動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)（以下簡稱監(jiān)控系統(tǒng)）是對分布的各個(gè)獨(dú)立的動(dòng)力設(shè)備和機(jī)房環(huán)境監(jiān)控對象進(jìn)行遙測、遙信等采集，實(shí)時(shí)監(jiān)視系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，記錄和處理相關(guān)數(shù)據(jù)，及時(shí)偵測故障，并作必要的遙控操作，適時(shí)通知人員處理；實(shí)現(xiàn)通信局（站）的少人無人值守，以及電源、空調(diào)的集中監(jiān)控維護(hù)管理，提高供電系統(tǒng)的可靠性和通信設(shè)備的安全性。把機(jī)房的配電、空調(diào)、UPS、溫濕度、水浸環(huán)境參數(shù)和原有視頻等系統(tǒng)都統(tǒng)一到一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中，進(jìn)行管理、監(jiān)控和事故報(bào)警。二、動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的組成動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主要由三部分組成：監(jiān)控裝

2、置（數(shù)據(jù)采集裝置）、傳輸通道、監(jiān)控中心組成三、監(jiān)控系統(tǒng)功能動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下三種功能：1、數(shù)據(jù)采集和控制監(jiān)控對象的數(shù)據(jù)采集是監(jiān)控系統(tǒng)最基本的功能要求，必須精確和迅速；對設(shè)備的控制是為實(shí)現(xiàn)維護(hù)要求而立即改變系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的有效手段，必須可靠。對各種被監(jiān)控設(shè)備（開關(guān)電源、空調(diào)、蓄電池、柴油發(fā)電機(jī)組、消防設(shè)備、攝像設(shè)備）進(jìn)行集中操作維護(hù)，為實(shí)現(xiàn)機(jī)房少人無人值守創(chuàng)造條件。通過對設(shè)備的集中維護(hù)，縮短故障排除時(shí)間，提高設(shè)備利用率。數(shù)據(jù)采集和控制功能可以總結(jié)為“三遙”功能，即遙測遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)測量、遙信遠(yuǎn)距離信號收集、遙控遠(yuǎn)距離設(shè)備控制。2、設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)運(yùn)行和維護(hù)是基于數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制之上的系統(tǒng)

3、核心功能，完成日常的告警處理、控制操作和規(guī)定的數(shù)據(jù)記錄等。3、維護(hù)管理管理功能應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下四組管理功能（1）配置管理配置管理提供收集、鑒別、控制來自下層數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)提供給上級的一組功能。包括局向數(shù)據(jù)的增加、刪除、修改等，現(xiàn)場監(jiān)控量的一般配置、告警門限配置等。（2）故障管理故障管理提供對被監(jiān)控對象運(yùn)行情況異常進(jìn)行檢測、報(bào)告和校正的一組功能。及時(shí)發(fā)現(xiàn)緊急事件，防止因設(shè)備原因造成通信中斷、機(jī)房失火等重大事件的發(fā)生。提供告警等級管理，告警信號的人機(jī)界面，告警確認(rèn)，告警門限設(shè)置和告警屏蔽等。（3）性能管理性能管理提供對監(jiān)控對象的狀態(tài)以及網(wǎng)絡(luò)的有效性評估和報(bào)告的一組功能。例如提供設(shè)備主要運(yùn)行數(shù)據(jù)及參數(shù)；停電

4、、油機(jī)及時(shí)供電情況；設(shè)備故障、告警統(tǒng)計(jì)；監(jiān)控系統(tǒng)可用性分析等。（4）安全管理安全管理提供保證運(yùn)行中的監(jiān)控系統(tǒng)安全的一組功能。第二節(jié)監(jiān)控(jin kn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)SC（SupervisionCenter，監(jiān)控(jin kn)中心）本地網(wǎng)或者(huzh)同等管理級別的網(wǎng)絡(luò)管理中心。監(jiān)控中心為適應(yīng)集中監(jiān)控、集中維護(hù)和集中管理的要求而設(shè)置。SS(SupervisionStation，監(jiān)控站)區(qū)域管理維護(hù)單位。監(jiān)控站為滿足縣、區(qū)級的管理要求而設(shè)置的，負(fù)責(zé)轄區(qū)內(nèi)各監(jiān)控單元的管理。SU(SupervisionUnit，監(jiān)控單元)監(jiān)控系統(tǒng)中最基本的通信局（站）。監(jiān)控單元一般完成一個(gè)物理位置相對獨(dú)

5、立的通信局（站）內(nèi)所有的監(jiān)控模塊的管理工作，個(gè)別情況可兼管其它小局（站）的設(shè)備。SM(SupervisionModule，監(jiān)控模塊)完成特定設(shè)備管理功能，并提供相應(yīng)監(jiān)控信息的設(shè)備。監(jiān)控模塊面向具體的被監(jiān)控對象，完成數(shù)據(jù)采集和必要的控制功能。一般按照被監(jiān)控系統(tǒng)的類型有不同的監(jiān)控模塊，在一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中往往有多個(gè)監(jiān)控模塊。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的延伸，這種三級逐級匯接的樹狀結(jié)構(gòu)正逐步被網(wǎng)絡(luò)型結(jié)構(gòu)所替代(如圖1-8-2)。SS的匯接作用也逐漸由SC統(tǒng)一完成了，這樣不僅便于網(wǎng)管中心的集中管理，而且降低了系統(tǒng)造價(jià)和復(fù)雜程度。通常SS通過延伸SC的一個(gè)業(yè)務(wù)控制臺經(jīng)過軟件設(shè)置實(shí)現(xiàn)原來的功能。二、網(wǎng)絡(luò)通信與傳輸1監(jiān)控模

6、塊（SM）與監(jiān)控單元（SU）之間，采用專用數(shù)據(jù)總線。物理接口與傳輸速率采用:（1） V.11/RS422 1.2kb/s48kb/s；（2） RS485 1.2kb/s48kb/s ；（3） V.24/V.28/RS-232C 1.2kb/s19.2kb/s；（4） RJ45 10 BASE-T, 10 BASE-5, 10Mb/s。2監(jiān)控單元（SU）與監(jiān)控站（SS）之間，可采用兩種傳輸手段，主輔備用，并能自動(dòng)切換。采用的傳輸方式主要有：（1）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）；（2）語音專線（采用MODEM）；（3）撥號電話線（采用MODEM）；（4）DCN網(wǎng)；（5）其它。3監(jiān)控站（SS）與監(jiān)控中心（SC

7、）之間，數(shù)據(jù)傳輸以計(jì)算機(jī)網(wǎng)或?qū)＞€為主，以撥號公用電話網(wǎng)為輔，計(jì)算機(jī)網(wǎng)或?qū)＞€和撥號線之間應(yīng)能自動(dòng)切換，可采用：（1）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）；（2）語音專線（采用MODEM）；（3）撥號電話線（采用MODEM）；（4）DCN網(wǎng)；（5）其它。三、常用的傳輸資源（一）PSTNPSTN是最普通的傳輸資源。利用MODEM，PSTN能提供9600bps、14.4kbps、28.8kpbs、33.6kbps的通信速率。（二）2M2M資源是傳輸部門提供的最常見的一種資源，主要用來連接不同地點(diǎn)的交換設(shè)備包括程控交換機(jī)、DDN節(jié)點(diǎn)機(jī)等。2M資源的接口遵循ITUUG.703和G.704標(biāo)準(zhǔn)。G.703有兩種傳輸介質(zhì)：一

8、種是平衡接口，采用2對120的線對，一對線收，一對線發(fā)；另一種是非平衡接口，采用一對75的同軸電纜，一根收，一根發(fā)。G.704標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了幀的概念，就是按照時(shí)分復(fù)用的方法，把一個(gè)2048kbps的比特流，分為32個(gè)64kbps的通道，每個(gè)通道稱為1個(gè)時(shí)隙，編號從0至31，其中時(shí)隙0作為交換機(jī)之間同步用，其它的31個(gè)時(shí)隙用來承載其它業(yè)務(wù)，在公用電話網(wǎng)中即為一個(gè)話路。通過一些特殊的設(shè)備，如RAD公司的FCDE1、FCD2、DigitalLink公司的DL600，SoleE1，或華為公司自己開發(fā)的DCM2000，這些設(shè)備具有從一根2M中繼線中抽取若干個(gè)64K時(shí)隙作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?，對于不用的時(shí)隙不作

9、任何處理。再結(jié)合交換機(jī)的一些功能，如通過其作半永久連接，來利用2M作為集中監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中的一種傳輸資源。（三）DDNDDN網(wǎng)是一個(gè)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)，其主要功能是向用戶提供端到端的透明數(shù)字串行專線。所謂的透明專線，就是用戶從一端發(fā)送出去的數(shù)據(jù)，在另一端原封不動(dòng)地被接收，網(wǎng)絡(luò)對承載用戶數(shù)據(jù)沒有任何協(xié)議要求，對用戶來說，并不需要關(guān)心DDN是如何實(shí)現(xiàn)，而只需要知道DDN網(wǎng)提供了一個(gè)端到端的透明通道。DDN提供的透明串行專線，又可分為同步串行專線與異步串行專線。同步串行通路速率從64K，至n64K，最高達(dá)2.048Mbps；異步串行通路速率一般小于64K，從2400bps、9600bps，直至38.4kbps。D

10、DN以傳輸數(shù)據(jù)信號為主，也能傳輸話音和圖像。使用DDN傳輸時(shí)，需要DTU設(shè)備，如NewBridge公司的2601、2603，DataCraft公司的558等。（四）LDCN（或稱97網(wǎng)）LDCN是局內(nèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，提供以太網(wǎng)口或者RS232串口，可直接利用。（五）音頻專線一般是從光端機(jī)的音頻板上引出的一根電話線，使用時(shí)需要能工作在專線方式的MODEM。（六）數(shù)字公務(wù)通道多見于傳輸設(shè)備，提供標(biāo)準(zhǔn)的RS232接口，可直接使用。有時(shí)需要經(jīng)過RS232-RS422的轉(zhuǎn)換。第三節(jié)監(jiān)控(jin kn)對象動(dòng)力環(huán)境(hunjng)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控有下列動(dòng)力設(shè)備和機(jī)房環(huán)境對象：1高壓(goy)配電設(shè)備（1）進(jìn)線柜遙

11、測：三相電壓，三相電流遙信：開關(guān)狀態(tài)，過流跳閘告警，速斷跳閘告警，失壓跳閘告警，接地跳閘告警（可選）（2）出線柜遙信：開關(guān)狀態(tài)，過流跳閘告警，速斷跳閘告警，接地跳閘告警（可選），失壓跳閘告警（可選），變壓器過溫告警，瓦斯告警（可選）（3）母聯(lián)柜遙信：開關(guān)狀態(tài)，過流跳閘告警，速斷跳閘告警（4）直流操作電源柜遙測：貯能電壓，控制電壓遙信：開關(guān)狀態(tài)，貯能電壓高/低，控制電壓高/低，操作柜充電機(jī)故障告警2低壓配電設(shè)備（1）進(jìn)線柜遙測：三相輸入電壓，三相輸入電流，功率因數(shù)，頻率遙信：開關(guān)狀態(tài)，缺相、過壓、欠壓告警遙控：開關(guān)分合閘（可選）（2）主要配電柜遙信：開關(guān)狀態(tài)遙控：開關(guān)分合閘（可選）（3）穩(wěn)壓器遙

12、測：三相輸入電壓，三相輸入電流，三相輸出電壓，三相輸出電流遙信：穩(wěn)壓器工作狀態(tài)（正常/故障，工作/旁路），輸入過壓，輸入欠壓，輸入缺相，輸入過流3柴油發(fā)電機(jī)組遙測：三相輸出電壓，三相輸出電流，輸出頻率/轉(zhuǎn)速，水溫（水冷），潤滑油油壓，潤滑油油溫，啟動(dòng)電池電壓，輸出功率遙信：工作狀態(tài)（運(yùn)行/停機(jī)），工作方式（自動(dòng)/手動(dòng)），主備用機(jī)組，自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)（ATS）狀態(tài)，過壓，欠壓，過流，頻率/轉(zhuǎn)速高，水溫高（水冷），皮帶斷裂（風(fēng)冷），潤滑油油溫高，潤滑油油壓低，啟動(dòng)失敗，過載，啟動(dòng)電池電壓高/低，緊急停車，市電故障，充電器故障（可選）遙控：開/關(guān)機(jī)，緊急停車，選擇主備用機(jī)組4燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組遙測：三相輸出電

13、壓，三相輸出電流，輸出頻率/轉(zhuǎn)速，排氣溫度，進(jìn)氣溫度，潤滑油油溫，潤滑油油壓，啟動(dòng)電池電壓，控制電池電壓，輸出功率遙信：工作狀態(tài)（運(yùn)行/停機(jī)），工作方式（自動(dòng)/手動(dòng)），主備用機(jī)組，自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)（ATS）狀態(tài)，過壓，欠壓，過流，頻率/轉(zhuǎn)速高，排氣溫度高，潤滑油溫度高，潤滑油油壓低，燃油油位低，啟動(dòng)失敗，過載，啟動(dòng)電池電壓高/低，控制電池電壓高/低，緊急停車，市電故障，充電器故障遙控：開/關(guān)機(jī)，緊急停車，選擇主備用機(jī)組5不間斷電源（UPS）遙測：三相輸入電壓，直流輸入電壓，三相輸出電壓，三相輸出電流，輸出頻率，標(biāo)示蓄電池電壓（可選），標(biāo)示蓄電池溫度（可選）遙信：同步/不同步狀態(tài)，UPS/旁路供電，

14、蓄電池放電電壓低，市電故障，整流器故障，逆變器故障，旁路故障6逆變器遙測：交流輸出電壓，交流輸出電流，輸出頻率遙信：輸出電壓過壓/欠壓，輸出過流，輸出頻率過高/過低7整流配電設(shè)備（1）交流屏（或交流配電單元）遙測：三相輸入電壓，三相輸出電流，輸入頻率（可選）遙信：三相輸入過壓/欠壓，缺相，三相輸出過流，頻率過高/過低，熔絲故障，開關(guān)狀態(tài)。（2）整流器遙測：整流器輸出電壓，每個(gè)整流模塊輸出電流遙信：每個(gè)整流模塊工作狀態(tài)（開/關(guān)機(jī)，均/浮充/測試，限流/不限流），故障/正常遙控：開/關(guān)機(jī)，均/浮充，測試（3）直流屏（或直流配電單元）遙測：直流輸出電壓，總負(fù)載電流，主要分路電流，蓄電池充、放電電流遙

15、信：直流輸出電壓過壓/欠壓，蓄電池熔絲狀態(tài)，主要分路熔絲/開關(guān)故障8太陽能供電設(shè)備遙測：方陣輸出電壓，電流遙信：方陣工作狀態(tài)（投入/撤出），輸出過壓，過流9直流直流變換器遙測：輸出電壓，輸出電流遙信：輸出過壓/欠壓，輸出過流10風(fēng)力發(fā)電設(shè)備遙測：三相輸出電壓，三相輸出電流遙信：風(fēng)機(jī)開/關(guān)11蓄電池監(jiān)測裝置遙測：蓄電池組總電壓，每只蓄電池電壓，標(biāo)示電池溫度，每組充、放電電流，每組電池安時(shí)量（可選）遙信：蓄電池組總電壓高/低，每只蓄電池電壓高/低，標(biāo)示電池溫度高，充電電流高12分散空調(diào)設(shè)備遙測：空調(diào)主機(jī)工作電壓，工作電流，送風(fēng)溫度，回風(fēng)溫度，送風(fēng)濕度，回風(fēng)濕度，壓縮機(jī)吸氣壓力，壓縮機(jī)排氣壓力遙信：

16、開/關(guān)機(jī)，電壓、電流過高/低，回風(fēng)溫度過高/低，回風(fēng)濕度過高/低，過濾器正常/堵塞，風(fēng)機(jī)正常/故障，壓縮機(jī)正常/故障遙控：空調(diào)開/關(guān)機(jī)13集中空調(diào)設(shè)備（1）冷凍系統(tǒng)遙測：冷凍水進(jìn)、出溫度，冷卻水進(jìn)、出溫度，冷凍機(jī)工作電流，冷凍水泵工作電流，冷卻水泵工作電流遙信：冷凍機(jī)、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)和故障告警，冷卻水塔（水池）液位低告警遙控：開/關(guān)冷凍機(jī)，開/關(guān)冷凍水泵，開/關(guān)冷卻水泵，開/關(guān)冷卻塔風(fēng)機(jī)（2）空調(diào)系統(tǒng)遙測：回風(fēng)溫度，回風(fēng)濕度，送風(fēng)溫度，送風(fēng)濕度遙信：風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)，故障告警，過濾器堵塞告警遙控：開/關(guān)風(fēng)機(jī)（3）配電柜遙測：電源電壓、電流遙信：電源電壓高/低告警，工作電流過

17、高14環(huán)境遙測：溫度，濕度遙信：煙感，溫感，濕度，水浸，紅外，玻璃破碎，門窗告警遙控：門開/關(guān)第四節(jié)通信接口協(xié)議(xiy)在現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸中大量采用接口方式，監(jiān)控系統(tǒng)(xtng)涉及較多的是串行通信接口和網(wǎng)絡(luò)接口。一、串行通信協(xié)議計(jì)算機(jī)與外設(shè)或計(jì)算機(jī)之間的通信(tng xn)通常有兩種方式：并行通信和串行通信。并行通信指數(shù)據(jù)的各位同時(shí)傳送。并行方式傳輸數(shù)據(jù)速度快，但占用的通信線多，傳輸數(shù)據(jù)的可靠性隨距離的增加而下降，只適用于近距離的數(shù)據(jù)傳送。串行通信是指在單根數(shù)據(jù)線上將數(shù)據(jù)一位一位地依次傳送。發(fā)送過程中，每發(fā)送完一個(gè)數(shù)據(jù)，再發(fā)送第二個(gè)，依此類推。接受數(shù)據(jù)時(shí)，每次從單根數(shù)據(jù)線上一位一位地

18、依次接受，再把它們拼成一個(gè)完整的數(shù)據(jù)。在遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信中，一般采用串行通信方式，它具有占用通信線少、成本低等優(yōu)點(diǎn)。1、串行通信的基本概念(1)同步和異步通信方式串行通信有兩種最基本的通信方式：同步串行通信方式和異步串行通信方式。同步串行通信方式是指在相同的數(shù)據(jù)傳送速率下，發(fā)送端和接受端的通信頻率保持嚴(yán)格同步。由于不需要使用起始位和停止位，可以提高數(shù)據(jù)的傳輸速率，但發(fā)送器和接受器的成本較高。異步串行通信是指發(fā)送端和接受端在相同的波特率下不需要嚴(yán)格地同步，允許有相對的時(shí)間時(shí)延，即收、發(fā)兩端的頻率偏差在10以內(nèi)，就能保證正確實(shí)現(xiàn)通信。異步通信的數(shù)據(jù)傳送格式見圖1-8-3所示。異步通信在不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，

19、數(shù)據(jù)信號線上總是呈現(xiàn)高電平狀態(tài)，稱為空閑狀態(tài)（又稱MARK狀態(tài)）。當(dāng)有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，信號線變成低電平，并持續(xù)一位的時(shí)間，用于表示發(fā)送字符的開始，該位稱為起始位，也稱SPACE狀態(tài)。起始位之后，在信號線上依次出現(xiàn)待發(fā)送的每一位字符數(shù)據(jù)，并且按照先低位后高位的順序逐位發(fā)送。采用不同的字符編碼方案，待發(fā)送的每個(gè)字符的位數(shù)不同，在5、6、7或8位之間選擇。數(shù)據(jù)位的后面可以加上一位奇偶校驗(yàn)位，也可以不加，由編程指定。最后傳送的是停止位，一般選擇1位、1.5位或2位。（2）數(shù)據(jù)傳送方式單工方式。單工方式采用一根數(shù)據(jù)傳輸線，只允許數(shù)據(jù)按照固定的方向傳送。圖8（a）中A只能作為發(fā)送器，B只能作為接收器，數(shù)據(jù)只能

20、從A傳送到B，不能從B傳送到A。半雙工方式。半雙工方式采用一根數(shù)據(jù)傳輸線，允許數(shù)據(jù)分時(shí)地在兩個(gè)方向傳送，但不能同時(shí)雙向傳送。圖8（b）中在某一時(shí)刻，A為發(fā)送器，B為接收器，數(shù)據(jù)從A傳送到B；而在另一個(gè)時(shí)刻，A可以作為接收器，B作為發(fā)送器，數(shù)據(jù)從B傳送到A。全雙工方式。全雙工方式采用兩根數(shù)據(jù)傳輸線，允許數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行雙向傳送。圖8（c）中A和B具有獨(dú)立的發(fā)送器和接收器，在同一時(shí)刻，既允許A向B發(fā)送數(shù)據(jù)，又允許B向A發(fā)送數(shù)據(jù)。（3）波特率波特率是指每秒內(nèi)傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，以b/s和bps（位/秒）為單位。它是衡量串行數(shù)據(jù)傳送速度快慢的重要指標(biāo)和參數(shù)。計(jì)算機(jī)通信中常用的波特率是：110，300，6

21、00，1200，2400，4800，9600，19200bps。（4）串行通信的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)在串行通信過程中存在不同程度的噪聲干擾，這些干擾有時(shí)會導(dǎo)致在傳輸過程中出現(xiàn)差錯(cuò)。因此在串行通信中對數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)是非常重要的，也是衡量通信系統(tǒng)質(zhì)量的重要指標(biāo)。檢錯(cuò)，就是如何發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，而糾錯(cuò)就是在發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后，如何采取措施糾正錯(cuò)誤。誤碼率誤碼率是指數(shù)據(jù)經(jīng)傳輸后發(fā)生錯(cuò)誤的位數(shù)與總傳輸位數(shù)之比。在計(jì)算機(jī)通信中，一般要求誤碼率達(dá)到10-6數(shù)量級。誤碼率與通信過程中的線路質(zhì)量、干擾、波特率等因素有關(guān)。奇偶校驗(yàn)奇偶校驗(yàn)是常用的一種檢錯(cuò)方式。奇偶校驗(yàn)就是在發(fā)送數(shù)據(jù)位最后一位添加一位奇偶校驗(yàn)位（0或1），

22、以保證數(shù)據(jù)位和奇偶校驗(yàn)位中1的總和為奇數(shù)或偶數(shù)。若采用偶校驗(yàn)，則應(yīng)保證1的總數(shù)為偶數(shù)；若采用奇校驗(yàn)，則應(yīng)保證1的總和為奇數(shù)。在接受數(shù)據(jù)時(shí)，CPU應(yīng)檢測數(shù)據(jù)位和奇偶校驗(yàn)位中1的總數(shù)是否符合奇偶校驗(yàn)規(guī)則，如果出現(xiàn)誤碼，則應(yīng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的錯(cuò)誤處理服務(wù)程序，進(jìn)行后續(xù)糾錯(cuò)。糾錯(cuò)在基本通信規(guī)程中一般采用奇偶校驗(yàn)或方陣碼檢錯(cuò)，以重發(fā)方式進(jìn)行糾錯(cuò)。在高級通信中一般采用循環(huán)冗余碼（CRC）檢錯(cuò)，以自動(dòng)糾錯(cuò)方式來糾錯(cuò)。一般說來，附加的冗余位越多，檢測、糾錯(cuò)能力就越強(qiáng)，但通信效率也就越低。2、串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)串行通信接口按電氣標(biāo)準(zhǔn)及協(xié)議來分包括RS-232、RS-422、RS485、USB等。RS-232、RS-4

23、22與RS-485標(biāo)準(zhǔn)只對接口的電氣特性做出規(guī)定，不涉及接插件、電纜或協(xié)議。USB是近幾年發(fā)展起來的新型接口標(biāo)準(zhǔn)，主要應(yīng)用于高速數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域。（1）RS-232串行接口目前RS-232是PC機(jī)與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種串行接口。RS-232被定義為一種在低速率串行通信中增加通信距離的單端標(biāo)準(zhǔn)。RS-232采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通信。典型的RS-232信號在正負(fù)電平之間擺動(dòng)，在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送端驅(qū)動(dòng)器輸出正電平在+5+15V，負(fù)電平在-5-15V電平。當(dāng)無數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，線上為TTL電平，從開始傳送數(shù)據(jù)到結(jié)束，線上電平從TTL電平到RS-232電平再返回TTL電平。接收器典型的工作電平在+

24、3+12V與-3-12V。RS-232是為點(diǎn)對點(diǎn)（即只用一對收、發(fā)設(shè)備）通信而設(shè)計(jì)的，其驅(qū)動(dòng)器負(fù)載為37k。由于RS-232發(fā)送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳送距離最大為約30米，最高速率為20kb/s。所以RS-232適合本地設(shè)備之間的通信?？梢酝ㄟ^測量DTE的Txd（或DCE的Rxd）和Gnd之間的電壓了解串口的狀態(tài)，在空載狀態(tài)下，它們之間應(yīng)有約-10V左右（-5-15V）的電壓，否則該串口可能已損壞或驅(qū)動(dòng)能力弱。管腳定義RS-232物理接口標(biāo)準(zhǔn)可分成25芯和9芯D型插座兩種，均有針、孔之分。左圖1-8-5為25芯插座的管腳定義圖

25、。其中TX（發(fā)送數(shù)據(jù)）、RX（接受數(shù)據(jù)）和GND（信號地）是三條最基本的引線，就可以實(shí)現(xiàn)簡單的全雙工通信。DTR（數(shù)據(jù)終端就緒）、DSR（數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好）、RTS（請求發(fā)送）和CTS（清除發(fā)送）是最常用的硬件聯(lián)絡(luò)信號。按照RS232標(biāo)準(zhǔn)，傳輸速率一般不超過20kbps，傳輸距離一般不超過15M。實(shí)際使用時(shí)通信速率最高可達(dá)115200bps。RS232串行接口基本接線原則設(shè)備之間的串行通信接線方法，取決于設(shè)備接口的定義。設(shè)備間采用RS232串行電纜連接時(shí)有兩類連接方式：直通線：即相同信號（Rxd對Rxd、Txd對Txd）相連，用于DTE（數(shù)據(jù)終端設(shè)備）與DCE（數(shù)據(jù)通信設(shè)備）相連。如計(jì)算機(jī)與MODE

26、M（或DTU）相連。交叉線：即不同信號（Rxd對Txd、Txd對Rxd）相連，用于DTE與DTE相連。如計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與采集器之間相連。以上兩種連接方法可以認(rèn)為同種設(shè)備相連采用交叉線連接，不同種設(shè)備相連采用直通線連接。在少數(shù)情況下會出現(xiàn)兩臺具有DCE接口的設(shè)備需要串行通信的情況，此時(shí)也用交叉方式連接。當(dāng)一臺設(shè)備本身是DTE，但它的串行接口按DCE接口定義時(shí)，應(yīng)按DCE接線。如艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司生產(chǎn)的一體化采集器IDA采集模塊上的調(diào)測接口是按DCE接口定義的，當(dāng)計(jì)算機(jī)與IDA采集模塊的調(diào)測口連接時(shí)就要采用直通串行電纜。一般地，RS232接口若為公頭，則該接口按DTE接口定義；若為母頭

27、，則該接口按DCE接口定義。但注意也有反例，不能一概而論。（一些DTE設(shè)備上的串行接口按DCE接口定義而采用DB9或DB25母接口的原因主要是因?yàn)镈TE接口一般都采用公頭，當(dāng)人用手接觸時(shí)易接觸到針腳；采用母頭時(shí)因不易碰到針腳，可避免人體靜電對設(shè)備的影響。）對于某些設(shè)備上的非標(biāo)準(zhǔn)RS232接口，需要根據(jù)設(shè)備的說明書確定針腳的定義。如果已知Txd、Rxd和Gnd三個(gè)針腳，但不清楚哪一個(gè)針腳是Txd，哪一個(gè)針腳是Rxd，可以通過用萬用表測量它們與Gnd之間的電壓來判別，如果有一個(gè)電壓為-10V左右，則萬用表紅表筆所接的是DTE的Txd或DCE的Rxd。RS232的三種接線方式三線方式：即兩端設(shè)備的串

28、口只連接收、發(fā)、地三根線。一般情況下，三線方式即可滿足要求，如監(jiān)控主機(jī)與采集器及大部分智能設(shè)備之間相連。簡易接口方式：兩端設(shè)備的串口除了連接收、發(fā)、地三根線外，另外增加一對握手信號（一般是DSR和DTR）。具體需要哪對握手信號，需查閱設(shè)備接口說明。完全口線方式：兩端設(shè)備的串口9線全接。此外，有些設(shè)備雖然需要握手信號，當(dāng)并不需要真正的握手信號，可以采用自握手的方式，（2）RS-422/485串行接口平衡傳輸RS-422由RS-232發(fā)展而來。為改進(jìn)RS-232通信距離短、速度低的缺點(diǎn)，RS-422定義了一種平衡通信接口，將傳輸速率提高到10Mbit/s,并允許在一條平衡總線上連接最多10個(gè)接收器

29、。RS-422是一種單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收的單向、平衡傳輸規(guī)范。RS-422的數(shù)據(jù)信號采用差分傳輸方式，也稱作平衡傳輸。它使用一對雙絞線，將其中一線定義為A，另一線定義為B，如圖1-8-8。通常情況下，發(fā)送驅(qū)動(dòng)器A、B之間的正電平在+2+6V，是一個(gè)邏輯狀態(tài)，負(fù)電平在-2-6V，是另一個(gè)邏輯狀態(tài)。另有一個(gè)信號地C，在RS-485中還有一“使能”端，“使能”端是用于控制發(fā)送驅(qū)動(dòng)器與傳輸線的切斷與連接。當(dāng)“使能”端起作用時(shí)，發(fā)送驅(qū)動(dòng)器處于高阻狀態(tài)，稱作“第三態(tài)”，即它是有別于邏輯“1”與“0”的第三態(tài)。接收器也作與發(fā)送端相應(yīng)的規(guī)定，收、發(fā)端通過平衡雙絞線將AA與BB對應(yīng)相連，當(dāng)在收端AB之間有大于+2

30、00mV的電平時(shí)，輸出正邏輯電平，小于-200mV時(shí)，輸出負(fù)邏輯電平。接收器接收平衡線上的電平范圍通常在200mV至6V之間。RS-422RS-422標(biāo)準(zhǔn)全稱是“平衡電壓數(shù)字接口電路的電氣特性”，它定義了接口電路的特性。圖1-8-9是典型的RS-422四線接口。實(shí)際上還有一根信號地線，共5根線。由于接收器采用高輸入阻抗和發(fā)送驅(qū)動(dòng)器比RS232更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，故允許在相同傳輸線上連接多個(gè)接收節(jié)點(diǎn)，最多可接10個(gè)節(jié)點(diǎn)。即一個(gè)主設(shè)備（Master），其余為從設(shè)備（Salve），從設(shè)備之間不能通信，所以RS-422支持點(diǎn)對多的雙向通信。RS-422四線接口由于采用單獨(dú)的發(fā)送和接收通道，因此不必控制數(shù)據(jù)

31、方向，各裝置之間任何必須的信號交換均可以按軟件方式（XON/XOFF握手）或硬件方式（一對單獨(dú)的雙絞線）實(shí)現(xiàn)。RS-422的最大傳輸距離為4000英尺（約1200米），最大傳輸速率為10Mb/s。其平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能達(dá)到最大傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長的雙絞線上所能獲得的最大傳輸速率僅為1Mb/s。RS422接口的定義很復(fù)雜，一般只使用四個(gè)端子，其針腳定義分別為TX+、TX-、RX+、RX-，其中TX+和TX-為一對數(shù)據(jù)發(fā)送端子，RX+和RX-為一對數(shù)據(jù)接收端子，參見圖1-8-10。RS422采用了平衡差分電路

32、，差分電路可在受干擾的線路上拾取有效信號，由于差分接收器可以分辨0.2V以上的電位差，因此可大大減弱地線干擾和電磁干擾的影響，有利于抑制共模干擾，傳輸距離可達(dá)1200米。另外和RS232不同的是，在一RS422總線上可以掛接多臺設(shè)備組網(wǎng)，總線上連接的設(shè)備RS422串行接口同名端相接，與上位機(jī)則收發(fā)交叉，可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)的通信，如圖1-8-11所示。（RS232只能點(diǎn)到點(diǎn)通信，不能組成串行總線。）通過RS422總線與計(jì)算機(jī)某一串口通信時(shí)，要求各設(shè)備的的通信協(xié)議相同。為了在總線上區(qū)分各設(shè)備，各設(shè)備需要設(shè)置不同的地址。上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)所有的設(shè)備都能接收到，但只有地址符合上位機(jī)要求的設(shè)備響應(yīng)。RS-4

33、85為擴(kuò)展應(yīng)用范圍，EIA在RS-422的基礎(chǔ)上制定了RS-485標(biāo)準(zhǔn)，增加了多點(diǎn)、雙向通信能力，通常在要求通信距離為幾十米至上千米時(shí)，廣泛采用RS-485收發(fā)器。RS-485收發(fā)器采用平衡發(fā)送和差分接收，即在發(fā)送端，驅(qū)動(dòng)器將TTL電平信號轉(zhuǎn)換成差分信號輸出；在接收端，接收器將差分信號變成TTL電平，因此具有抑制共模干擾的能力，加上接收器具有高的靈敏度，能檢測低達(dá)200mV的電壓，故數(shù)據(jù)傳輸可達(dá)千米以外。RS-485許多電氣規(guī)定與RS-422相仿。如都采用平衡傳輸方式、都需要在傳輸線上接終接電阻等。RS-485可以采用二線與四線方式，二線制可實(shí)現(xiàn)真正的多點(diǎn)雙向通信。而采用四線連接時(shí)，與RS-4

34、22一樣只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對多的通信，即只能有一個(gè)主（Master）設(shè)備，其余為從設(shè)備，但它比RS-422有改進(jìn)，無論四線還是二線連接方式總線上可連接多達(dá)32個(gè)設(shè)備，SIPEX公司新推出的SP485R最多可支持400個(gè)節(jié)點(diǎn)。RS-485與RS-422的共模輸出電壓是不同的。RS-485共模輸出電壓在-7V至+12V之間，RS-422在-7V至+7V之間，RS-485接收器最小輸入阻抗為12K；RS-422是4k；RS-485滿足所有RS-422的規(guī)范，所以RS-485的驅(qū)動(dòng)器可以用在RS-422網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用。但RS-422的驅(qū)動(dòng)器并不完全適用于RS-485網(wǎng)絡(luò)。RS-485與RS-422一樣，最大傳輸速

35、率為10Mb/s。當(dāng)波特率為1200bps時(shí)，最大傳輸距離理論上可達(dá)15千米。平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能使用規(guī)定最長的電纜長度。RS-485需要2個(gè)終接電阻，接在傳輸總線的兩端，其阻值要求等于傳輸電纜的特性阻抗。在矩距離傳輸時(shí)可不需終接電阻，即一般在300米以下不需終接電阻。RS485是RS422的子集，只需要DATA+（D+）、DATA-（D-）兩根線。RS485與RS422的不同之處在于RS422為全雙工結(jié)構(gòu)，即可以在接收數(shù)據(jù)的同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，而RS485為半雙工結(jié)構(gòu)，在同一時(shí)刻只能接收或發(fā)送數(shù)據(jù)RS485總線上也可以掛接多臺設(shè)備，用于組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到多

36、點(diǎn)及多點(diǎn)到多點(diǎn)的通信（多點(diǎn)到多點(diǎn)是指總線上所接的所有設(shè)備及上位機(jī)任意兩臺之間均能通信），如圖1-8-13所示。連接在RS485總線上的設(shè)備也要求具有相同的通信協(xié)議，且地址不能相同。在不通信時(shí)，所有的設(shè)備處于接收狀態(tài)，當(dāng)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，串口才翻轉(zhuǎn)為發(fā)送狀態(tài)，以避免沖突。為了抑制干擾，RS485總線常在最后一臺設(shè)備之后接入一個(gè)120歐的電阻。很多設(shè)備同時(shí)有RS485接口方式和RS422接口方式，常共用一個(gè)物理接口，見圖1-8-14。圖中，RS485的D+和D-與RS422的T+和T-共用。(3)RS232/422/485串行通信接口性能比較（4）USB接口USB,全稱是UniversalSeria

37、lBus（通用串行總線），它是在1994年底由康柏、IBM、Microsoft等多家公司聯(lián)合制訂的，但是直到1999年，USB才真正被廣泛應(yīng)用。自從1994年11月11日發(fā)表了USBV0.7以后，USB接口經(jīng)歷了六年的發(fā)展，現(xiàn)在USB已經(jīng)發(fā)展到了2.0版本。USB接口的特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)傳輸速率高。USB標(biāo)準(zhǔn)接口傳輸速率為12Mbps，最新的USB2.0支持最高速率達(dá)480Mbps。同串行端口比，USB大約快1000倍；同并行端口比，USB端口大約快50%。數(shù)據(jù)傳輸可靠。USB總線控制協(xié)議要求在數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)含有3個(gè)描敘數(shù)據(jù)類型、發(fā)送方向和終止標(biāo)志、USB設(shè)備地址的數(shù)據(jù)包。USB設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)

38、偵錯(cuò)和糾錯(cuò)功能，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。同時(shí)掛接多個(gè)USB設(shè)備。USB可通過菊花鏈的形式同時(shí)掛接多個(gè)USB設(shè)備，理論上可達(dá)127個(gè)。USB接口能為設(shè)備供電。USB線纜中包含有兩根電源線及兩根數(shù)據(jù)線。耗電比較少的設(shè)備可以通過USB口直接取電?？赏ㄟ^USB口取電的設(shè)備又分低電量模式和高電量模式，前者最大可提供100毫安的電流，而后者則是500毫安。支持熱插拔。在開機(jī)情況下，可以安全地連接或斷開設(shè)備，達(dá)到真正的即插即用。USB還具有一些新的特性，如：實(shí)時(shí)性（可以實(shí)現(xiàn)和一個(gè)設(shè)備之間有效的實(shí)時(shí)通信）、動(dòng)態(tài)性（可以實(shí)現(xiàn)接口間的動(dòng)態(tài)切換）、聯(lián)合性（不同的而又有相近的特性的接口可以聯(lián)合起來）、多能性（各個(gè)不同

39、的接口可以使用不同的供電模式）。二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和TCP/IP協(xié)議（一）OSI模型OSI（OSI-OpenSystemInterconnection）開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型是為不同開放系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)程之間進(jìn)行通信所定義的標(biāo)準(zhǔn)。OSI包含兩部分： ISO/OSI/RM(ISO7498)、服務(wù)與協(xié)議。OSI參考模型將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)分為七層。（1）物理層是OSI參考模型的最低層，與傳輸媒體直接相連，主要作用是建立、保持和斷開物理連接，以確保二進(jìn)制比特流的正確傳輸。物理層協(xié)議規(guī)定了數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）與數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間的接口標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)定了接口的4個(gè)特性：機(jī)械特性、電器特性、功能特性和規(guī)程特性。這里的DT

40、E（DataTerminalEquipment）數(shù)據(jù)終端設(shè)備是具有一定數(shù)據(jù)處理能力和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力的設(shè)備，DCE（DataCircuit-TerminalEquipment）數(shù)據(jù)鏈路端接設(shè)備（通信設(shè)備）的作用是在DTE和傳輸線路之間提供信號變換和編碼的功能。物理層接口的標(biāo)準(zhǔn)和位置。物理層協(xié)議包括RS-232、RS-449、V.24、V.35、X.21等。（2）數(shù)據(jù)鏈路層是OSI參考模型的第二層，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)鏈路的建立、維持和拆除，確保在一段物理鏈路上數(shù)據(jù)幀的正確傳輸。（3）網(wǎng)絡(luò)層是OSI模型的第三層，又叫通信子網(wǎng)層，主要用于控制通信子網(wǎng)的運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)層主要作用是將從高層傳送下來的數(shù)據(jù)分組打包，再進(jìn)

41、行必要的路由選擇、流量控制、差錯(cuò)控制、順序檢測等處理，使數(shù)據(jù)正確無誤地傳送到目的端。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議包括IP、RARP、ARP（TCP/IP）、IPX、DECNET、AppleTalk、X.25等。（4）傳輸層（TransportLayer）位于資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)之間，是通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)的橋梁。傳輸層的主要作用是為利用通信子網(wǎng)進(jìn)行通信的兩個(gè)主機(jī)，提供端到端的可靠的、透明的通信服務(wù)。它與應(yīng)用進(jìn)程相關(guān)。TCP、UDP是傳輸層協(xié)議。（5）第五、六、七層是面向信息處理的高層協(xié)議。會話層的主要作用是組織并協(xié)商兩個(gè)應(yīng)用進(jìn)程之間的會話，并管理它們之間的數(shù)據(jù)交換。表示層解決用戶信息的語法表示問題，主要目的是使數(shù)據(jù)

42、保持原來的含義。應(yīng)用層是OSI模型的最高層，是唯一直接向應(yīng)用程序提供服務(wù)的一層，它直接面向用戶，以滿足用戶的不同需求。（二）TCP/IP協(xié)議自從TCP/IP在20世紀(jì)70年代早期被引入之后，該協(xié)議已經(jīng)被廣泛使用在全世界的網(wǎng)絡(luò)上。在PC、UNIX工作站、小型機(jī)、Macintosh計(jì)算機(jī)、大型機(jī)以及用于連接客戶機(jī)和主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上都可以使用TCP/IP。通過TCP/IP，成千上萬個(gè)公共網(wǎng)絡(luò)和商業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接到了Internet上，使得大量用戶可以對之進(jìn)行訪問。（1）TCP/IP協(xié)議族TCP/IP是一個(gè)協(xié)議族，它的核心協(xié)議主要有傳輸控制協(xié)議（TCP）、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）和網(wǎng)際協(xié)議（IP）。在TCP

43、/IP中，與OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層等價(jià)的部分為IP。另外一個(gè)兼容的協(xié)議層為傳輸層，TCP和UDP都運(yùn)行在這一層。OSI模型的高層與TCP/IP的應(yīng)用層協(xié)議是對應(yīng)的。TCP/IP和OSI模型。對主要協(xié)議起補(bǔ)充作用的協(xié)議有五個(gè)，它們是通過TCP/IP提供的五個(gè)應(yīng)用服務(wù)：文件傳輸協(xié)議（FTP）、遠(yuǎn)程登錄協(xié)議（TELNET）、簡單郵件傳輸協(xié)議（SMTP）、域名服務(wù)（DNS）、簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測（RMON）等。另外超文本傳輸協(xié)議（HTTP）用于在Internet上為使用WWW瀏覽器進(jìn)行訪問的用戶傳輸超文本標(biāo)記語言文檔，包括音頻、圖像、視頻和圖形文件?？梢允褂肞ing應(yīng)用程序?qū)ν粋€(gè)網(wǎng)

44、絡(luò)上或者不同網(wǎng)絡(luò)上的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)系，確定對方是否連接并且可以進(jìn)行響應(yīng)。作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理員，可以使用Ping另外一個(gè)結(jié)點(diǎn)來快速驗(yàn)證LAN或WAN連接是否正常工作。Traceroute（Tracert）應(yīng)用程序使用戶可以跟蹤網(wǎng)絡(luò)兩點(diǎn)間的跳數(shù)。（2）網(wǎng)絡(luò)中的兩種尋址方法地址是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和主機(jī)的標(biāo)識，網(wǎng)絡(luò)中存在兩種尋址方法：MAC地址和IP地址，兩種尋址方法既有聯(lián)系又有區(qū)別。MAC地址是設(shè)備的物理地址，位于OSI參考模型的第2層，全網(wǎng)唯一標(biāo)識，無級地址結(jié)構(gòu)（一維地址空間），固化在硬件中，尋址能力僅限在一個(gè)物理子網(wǎng)中。IP地址是設(shè)備的邏輯地址，位于OSI參考模型的第3層，全網(wǎng)唯一標(biāo)識，分級地址結(jié)構(gòu)（多維地址

45、空間），由軟件設(shè)定，具有很大的靈活性，可在全網(wǎng)范圍內(nèi)尋址。IP地址長度為32bits（4個(gè)字節(jié)），由網(wǎng)絡(luò)ID和主機(jī)ID組成。網(wǎng)絡(luò)ID（NetworkID）標(biāo)識主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)，主機(jī)ID（HostID）標(biāo)識在該網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)。IP地址由4段組成，每段以十進(jìn)制數(shù)表示，4個(gè)十進(jìn)制數(shù)之間用小數(shù)點(diǎn)區(qū)分，如。編址的另一有特殊目的的形式是子網(wǎng)掩碼。子網(wǎng)掩碼的目的有兩個(gè)：一是顯示使用的編址類別，二是將網(wǎng)絡(luò)分成子網(wǎng)來控制網(wǎng)絡(luò)流量。在第一種情況下，子網(wǎng)掩碼可使得應(yīng)用程序能夠確定地址的哪一部分是網(wǎng)絡(luò)ID，哪一部分是主機(jī)ID。上面介紹的編址稱為IPv4，IPv4已經(jīng)消耗盡了所有的地址。由于IPv4不能提供網(wǎng)絡(luò)安全，也不能

46、實(shí)施復(fù)雜的路由選項(xiàng)，如在QoS的水平上創(chuàng)建子網(wǎng)等，所以應(yīng)用也受到了限制。同時(shí)，IPv4除了提供廣播和多點(diǎn)傳送編址外，并不具備多個(gè)選項(xiàng)來處理多種不同的多媒體應(yīng)用程序，如流式視頻或視頻會議等。為適應(yīng)IP的爆炸式應(yīng)用，Internet工程任務(wù)組（IETF）開始了IPng(IPnextgeneration)的初步開發(fā)。1996年，IPng的研究誕生了一種稱為IPv6的新標(biāo)準(zhǔn)，IPv6具有128位編址能力。（三）主要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（1）網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC）NIC可以使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如計(jì)算機(jī)或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等連接到某個(gè)網(wǎng)絡(luò)上。（2）集線器集線器是以星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)如工作站、服務(wù)器等的一種中樞網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。集線器也

47、可以指集中器，具有同時(shí)活動(dòng)的多個(gè)輸入和輸出端口。集線器的功能有：提供一個(gè)中央單元，從中可以向網(wǎng)絡(luò)連接多個(gè)結(jié)點(diǎn)。允許大量的計(jì)算機(jī)可以連接在一個(gè)或多個(gè)LAN上。通過集中式網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)來降低網(wǎng)絡(luò)阻塞。提供多協(xié)議服務(wù)，如Ethernet-to-FDDI連接。加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)主干。使得可以進(jìn)行高速通信。為幾種不同類型的介質(zhì)(如同軸電纜、雙絞線和光纖)提供連接。使得可以進(jìn)行集中式網(wǎng)絡(luò)管理。（3）路由器路由器具有內(nèi)置的智能來指導(dǎo)包流向特定的網(wǎng)絡(luò)，可以研究網(wǎng)絡(luò)流量并快速適應(yīng)在網(wǎng)絡(luò)中檢測到的變化。路由器可以用來：有效地指導(dǎo)包從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)，減少過度的流量。連接相臨或遠(yuǎn)距離的網(wǎng)絡(luò)。連接截然不同的網(wǎng)絡(luò)。通過隔離網(wǎng)絡(luò)

48、的一部分來防止網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。保護(hù)網(wǎng)絡(luò)免受入侵。（4）網(wǎng)關(guān)在許多環(huán)境下都用到了“網(wǎng)關(guān)”一詞，但通常它是指一種使得兩個(gè)不同類型的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或軟件可以進(jìn)行通信的軟件或硬件接口。例如可以用網(wǎng)關(guān)來：將常用的協(xié)議（如TCP/IP）轉(zhuǎn)換為專用的協(xié)議（如SNA）。將一種消息格式轉(zhuǎn)換為另一種格式。轉(zhuǎn)化不同的編址方案。將主機(jī)鏈接到LAN上。為到主機(jī)的連接提供終端仿真。指導(dǎo)電自由件發(fā)送到正確的網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)上。用不同的結(jié)構(gòu)連接網(wǎng)絡(luò)。（5）ModemModem通常配合串行口實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號與模擬信號之間的相互轉(zhuǎn)換，從而可以利用電話線或電力線進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。（四）RJ-45接頭RJ-45接頭有T568A和T568B兩種標(biāo)準(zhǔn)。普通跳線：

49、用于電腦網(wǎng)卡與模塊的連接、配線架與配線間的連接、配線架與HUB或交換機(jī)的連接。它的兩端的RJ45接頭接線方式是相同的。其中TD代表傳送，各有兩條線（TD+及TD-）；而RD代表接收，也有兩條線（RD+及RD-）。交叉連接線：用于HUB與交換機(jī)等設(shè)備間的連接。它們兩端的RJ45接線方式是不相同的，要求其中的一個(gè)接線對調(diào)1/2、3/6線對。而其余線對則可依舊按照一一對應(yīng)的方式安裝。第五節(jié)監(jiān)控(jin kn)單元一、局（站）監(jiān)控(jin kn)單元的結(jié)構(gòu)局（站）監(jiān)控單元(dnyun)是監(jiān)控系統(tǒng)中最低一級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它通過監(jiān)控模塊（SM）與被監(jiān)控設(shè)備直接相連，對被監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和進(jìn)行控制。目前大

50、多數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)的局（站）監(jiān)控系統(tǒng)由單片機(jī)控制系統(tǒng)或工業(yè)控制機(jī)系統(tǒng)組成，有的也采用可編程控制器等其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。總的說來各監(jiān)控設(shè)備制造廠商為了加強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性和技術(shù)上的先進(jìn)性，降低系統(tǒng)造價(jià)，針對通信電源的特殊場合和特殊要求，都傾向于采用可靠性高的單片機(jī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)一般具有豐富的輸入/輸出接口，有多種形式的通信接口和較大的存儲容量，方便數(shù)據(jù)存儲和轉(zhuǎn)發(fā)。局（站）監(jiān)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如下圖1-8-21。圖中主控模塊（主機(jī)）與通用采集模塊、智能協(xié)議轉(zhuǎn)換器、蓄電池監(jiān)測模塊通過RS485/422協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。作為監(jiān)控系統(tǒng)最低的一層，局（站）監(jiān)控系統(tǒng)是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控和管理的基礎(chǔ)，要求有高度的可靠性和

51、穩(wěn)定性。二、傳感器和變送器傳感器是一種為獲取某種（物理、化學(xué)或生物）信息，將該信息轉(zhuǎn)換為另外一種易于檢測的信息量（電量、光學(xué)量、機(jī)械量）的器件或裝置，也稱為變換器或換能器。在工程檢測中，傳感器通常是將非電量形式的信號轉(zhuǎn)換為另一種便于檢測的電信號的器件或裝置。傳感器廣泛應(yīng)用于檢測、自動(dòng)化控制等方面，它可以分為光敏器件、熱敏器件、氣敏器件、磁敏器件、力敏器件、聲敏器件等。變送器是一種將被測變量（電壓、電流等）轉(zhuǎn)換為可以傳送的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號的器件。在自動(dòng)檢測系統(tǒng)中，一般傳感器的輸出電量都很微小，需要經(jīng)過信號放大才能成為監(jiān)控設(shè)備所接受的標(biāo)準(zhǔn)電量。標(biāo)準(zhǔn)電量或標(biāo)準(zhǔn)輸入電量的采用是為了統(tǒng)一各類輸入信號，便于產(chǎn)

52、品化和互連互通。標(biāo)準(zhǔn)的模擬量信號有：05V、020mA或420mA。標(biāo)準(zhǔn)的開關(guān)量信號有：純粹的干接點(diǎn)、地信號、某一負(fù)值電壓、帶一定電阻的干接點(diǎn)。對于模擬量，采用電流量要比電壓量優(yōu)點(diǎn)多，因?yàn)榭紤]信號采樣電路，電流量可靠準(zhǔn)確，它不會象電壓量，在信號取樣電路中產(chǎn)生壓降。對于開關(guān)量來講，帶一定電阻的干接點(diǎn)比較好，在被取樣的常開觸點(diǎn)上并聯(lián)一只電阻，監(jiān)控設(shè)備隨時(shí)可以發(fā)現(xiàn)掃描回路開斷的狀態(tài)，以此監(jiān)視采樣回路的好壞。如用地氣或負(fù)電壓，采樣只要單線即可，但信號地氣或偏離一定量的負(fù)電壓會引起誤信號。（一）常用的電量變送器監(jiān)控系統(tǒng)中常用的電量變送器有三相電壓變送器、三相電流變送器、直流電壓變送器等。例如某廠商生產(chǎn)的

53、電量變送器有：1、三組合交流電壓變送器三組合交流電壓變送器用于測量三相電壓，接線示意圖見圖1-8-22，由銘牌說明可得知此變送器的外特性為：工作電源：DC24V量程：0450V輸出：420mA（輸出與電源公用一對線）由此可知信號的特性曲線如圖1-8-22所示，在該圖中，X軸為傳感器的輸出，Y軸為量程范圍，但更一般地，Y軸表示要測量的量。交流電壓信號經(jīng)變送器變換后接入采集器，要根據(jù)變送器的輸出信號特性及變比對采集器的相應(yīng)通道進(jìn)行設(shè)置（注意單位統(tǒng)一成標(biāo)準(zhǔn)單位）。如此例，X1=0.004、Y1=0、X2=0.02、Y2=450。為了方便，通常可用“0450Vac/420mA”表示該傳感器的輸入輸出特

54、性。電壓變送器直接從負(fù)載取得電壓信號，變送器的輸入線不能短路。為了設(shè)備安全，要求在變送器的輸入端安裝保險(xiǎn)。2、三組合交流電流變送器在了解電流變送器之前，先來了解交流電流是如何測量的。通信動(dòng)力系統(tǒng)負(fù)載功率大，對應(yīng)的交流電流也很大，一般為幾十或幾百安培，為了測量方便，現(xiàn)場先用交流電流互感器將大的電流變?yōu)樾〉碾娏?。電流互感器的輸出均?5A，即最大輸出5A的電流?；ジ衅鞯牟煌砍桃膊灰粯樱砍膛c最大輸出的比值稱為變比，如200A/5A或100A/5A。如果我們測出互感器的輸出電流大小，乘以變比后就是負(fù)載的電流大小。通常電流變送器可以測量5A以下的電流值。由三組合交流電流變送器的銘牌說明可得知此變送

55、器的外特性為：工作電源：DC24V量程：05A輸出：420mA（輸出與電源公用一對線）圖1-8-23電流變送器及配置曲線該變送器的特征曲線如圖1-8-23所示，要注意Y需乘以互感器的變比。假設(shè)互感器的變比為200A/5A，則調(diào)試采集器的通道時(shí)配置參數(shù)為X1=0.004、Y1=0、X2=0.02、Y2=200。如果變送器的前端沒有接互感器，而是直接接入的負(fù)載電流（如空調(diào)電流等小于變送器輸入范圍的電流），在配置X1、Y1、X2、Y2時(shí)要注意Y不要再乘以變比。電流互感器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)升壓變壓器，該變壓器的初級就是負(fù)載導(dǎo)線，只有一匝，如果次級開路，就產(chǎn)生較高的電壓，因此，互感器的次級不能開路，否則對人身

56、安全有危險(xiǎn)。互感器的次級接入電流變送器，在安裝或更換電流變送器時(shí)一定要停電作業(yè)，才能確保人身安全；從互感器接入到變送器的回路中不能接入保險(xiǎn)。安裝或更換其它需要接入互感器輸出電流的變送器也有相同的要求。3、直流電壓的測量電池的單體電池電壓直接計(jì)入監(jiān)控系統(tǒng)測量。對于總電壓、油機(jī)啟動(dòng)電池電壓可利用合適的電阻分壓后接入監(jiān)控系統(tǒng)，如圖1-824所示。有的監(jiān)控系統(tǒng)也可以直接接入開關(guān)電源總電壓。在上圖中，假定油機(jī)啟動(dòng)電池電壓為24V，R1為6K，R2為2K，該分壓電路相當(dāng)于一個(gè)024Vdc/06Vdc的變送器。目前更多的是直接使用直流電壓變送器，如某型號直流電壓變送器，輸入直流電壓范圍為030V，輸出為42

57、0mA，需直流24V電源。4、直流電流的測量通信系統(tǒng)的直流電流通常很大，可達(dá)幾百甚至上千安。為了測量直流電流，一般都在直流負(fù)載母排上安裝了分流器，分流器相當(dāng)于精密小電阻，當(dāng)大電流通過時(shí)，在該電阻兩端產(chǎn)生一個(gè)電壓，通過測量分流器兩端的電壓可以間接測量負(fù)載電流。分流器的最大輸出電壓為75mV，不同的分流器有不同的分流器系數(shù)，如分流器系數(shù)為1000，表示負(fù)載電流達(dá)到1000A時(shí)，分流器的兩端電壓達(dá)到75mV。直接將分流器的兩端的電壓接入采集通道可以測量電流，但因信號太?。?75mV），容易受到干擾產(chǎn)生誤差。因此常用直流電壓變送器將被測電壓信號轉(zhuǎn)換成DC4-20mA工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電流信號后再接入采集器測量，

58、見圖1825。設(shè)置通道參數(shù)時(shí)同樣要注意分流器系數(shù)。某型號直流電壓變送器，外特性如下：測量范圍：DC-75mV075mV輸出范圍：4-12-20mA（三線制，對應(yīng)三相電流）工作電源：DC24V（二）常用的傳感器監(jiān)控系統(tǒng)中常用的傳感器有溫度傳感器、濕度傳感器、感煙探測器、紅外探測器、門磁開關(guān)、水浸、液位傳感器等。1、溫度傳感器溫度是表示物體冷熱程度的物理量，一些物體在溫度變化時(shí)改變某種特性，根據(jù)這一現(xiàn)象可以間接地測量溫度，溫度傳感器就是根據(jù)這一原理設(shè)計(jì)的。某溫度傳感器的外特性為：工作電源：DC24V量程：050輸出：420mA（輸出與電源公用一對線）。2、濕度傳感器濕度一般指相對濕度，是空氣中所含水蒸汽分壓與同溫度下所含最大水蒸汽分壓（飽和水蒸汽壓力）的比值，用百分比表示，常寫成%RH。相對濕度表示了空氣中水蒸汽相對飽和程度。如果機(jī)房內(nèi)的空氣濕度過低，則人體在機(jī)房內(nèi)走動(dòng)時(shí)容易產(chǎn)生靜電，如果沒有經(jīng)過放電就接觸設(shè)備容易燒壞電路板。如果機(jī)房內(nèi)的空氣濕度過高，則容易腐蝕電路板降低設(shè)備壽命。某型號溫濕度一體化傳感器，采用鉑電阻作感溫元件測量溫度，用高分子薄膜電容式濕度傳感器測量濕度。溫度，濕度互相隔離，相當(dāng)于兩個(gè)傳感器，外特性為：工作電源：DC24V輸出信號：420mA濕度測量范圍：0100%R