作者:郑州大学物理工程学院（450052） 郑国恒 张 斌 河南省职业技术学院 刘建华 来源：《电子技术应用》

光传输无人值守站计算机远程监测系统的研制

摘 要： 介绍了铁路光通信无人值守站远程监测系统的设计方案，给出了相关电量的检测和环境监测的设计与实现，讨论了通信的问题。

关键词： 远程监测系统 隔离放大 单片机系统 服务比特数据通道 光通信

随着铁路通信网规模的扩大，小型通信站采用了各种类型的现代化通信设备，由于设备复杂，可靠性较高，大部分已采取无人值守方式。 但由于缺乏完整的远程监测系统，产生了很多问题。诸如：交流停电或电源的损坏、使用电池供电长时间工作直到电池放光、盗窃、温度过高、火灾、地面浸水等，都有可能造成通信设备的不正常工作而带来不可估量的损失。因而有必要也必须在无人值守的情况下，及时了解小站的工作情况，实现在通信段进行远程监测。针对用户的要求和对小站通信机房的分析研究，提出如下相关的内容：

· 交流电源；

· 直流48v电源的电压和电流；

· 单体蓄电池的电压（共4节12v电池）；

· 环境温度；

· 门窗状态；

· 地面浸水；

· 火灾。根据需要可以扩展；

· 玻璃破碎；

· 红外微波防盗监测；

· 电池均匀、浮充的状态及相应的电流等。

１ 系统的构成和功能

要想实现这一分布式远程监测系统，必须含有如下三个主要部分：中心处理机、数据传输通道、小站监测前置端机。

1.1 中心处理机

硬件由多媒体计算机、通信转换器、打印机、ups电源构成。软件为基于windows 98平台，用delphi编制的应用程序，完成通信、数据采集、分析处理、显示、声光告警、记录的存储和查询、打印以及系统维护等。

1.2 数据传输通道

主要功能是给中心处理机和小站监测前置端机提供一个数据传输媒体。我们设计的区间上采用ttl电平传输相关命令和数据，也有采用rs-485协议，音频信号等其它方式，这取决于光通信设备。为此我们还专为不同的设备设计有多协议通信转换接口板。

1.3小站监测前置端机

该部分的主要任务是完成上述所要监测的内容。

２ 小站监测前置端机的设计

考虑到所要监测的内容及全天候工作的特点和通信的便利，设计时把重点放在如何使该装置能稳定可靠的工作，而没有过分地追求性能价格比。

该装置由80c31、74hc373、27c64、8255、adc0809、ad586基准源、看门狗、译码驱动电路、6位led数码显示、键盘、dc-dc电源模块等构成系统。

2.1 输入的开关量

包括功能键、告警解除键、门、窗、烟雾、浸水。还可接红外微波、玻璃破碎。门、窗用干簧管式的磁开关，其它的采用专用开关节点式传感组件监测相关状态。连接见图１。

2.2 输出的数字量

采用扩展8255接口电路经译码驱动后完成正常工作指示、报警指示、解除报警指示led、烟雾的电源控制（直流ssr）、警笛声报警控制（交流ssr），6位led数码管显示。因无人值守，故采取了显示保护措施，减少电耗并延长寿命。

2.3 模拟量的采集

为便于通信，每一模拟量都采用一个字节传送，在设计时采用adc0809作为模数转换器，避免由电源的变化引入大的测量误差，其供电和参考电压采用ad586基准源供电并记为vref ，连接示意图见２。

2.3.1 48v光设备供电电源与４节单体12v蓄电池的检测

根据光设备供电电源的种类不同，其电路结构上也有所不同。有的设备供电电压等于4节电池电压之和，有的不相等。但不管怎样，这五个电压是关联量，因为在用同一个a/d来采集时必须共地，所以采用隔离放大器。为减