基于ADSL的熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

　　2.2網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)控制算法的研究

　　熱網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)（NCS），其控制對(duì)象是一個(gè)大滯后的對(duì)象，目前還沒有一個(gè)很好的數(shù)學(xué)模型和控制算法能夠解決這一控制問題。目前，熱力公司一般采用的方法是通過人的經(jīng)驗(yàn)來完成熱網(wǎng)平衡的調(diào)整，研究一個(gè)適合熱網(wǎng)監(jiān)控的控制算法，并充分考慮的環(huán)境溫度的影響，對(duì)節(jié)約能源，提高供熱效率意義重大。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中由于帶寬的限制會(huì)產(chǎn)生時(shí)延，研究時(shí)延對(duì)控制算法的影響也是一個(gè)需要解決的問題。

　　2.3控制節(jié)點(diǎn)軟、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　熱力站控制節(jié)點(diǎn)如果采用工控機(jī)、PLC等技術(shù)實(shí)現(xiàn)的話，控制節(jié)點(diǎn)的成本較高。采用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)控制節(jié)點(diǎn)將降低整個(gè)系統(tǒng)的造價(jià)，有利于大規(guī)模推廣。

　　2.4 VPN協(xié)議的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　采用ADSL的節(jié)點(diǎn)接入方式后，由于利用了Internet傳輸控制數(shù)據(jù)，存在數(shù)據(jù)安全性的問題。為了保證數(shù)據(jù)的安全性，可以采用VPN(虛擬專用網(wǎng))技術(shù)保證傳輸數(shù)據(jù)的安全性。[3]

　　3.控制節(jié)點(diǎn)軟、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　3.1 控制節(jié)點(diǎn)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　控制節(jié)點(diǎn)的硬件系統(tǒng)基于三星公司ARM7處理器S3C44B0X實(shí)現(xiàn)，如圖2所示：

　　S3C44B0X是三星公司生產(chǎn)的ARM7(Advanced RISC Machine)內(nèi)核的32位微處理器，具有8路十位A/D轉(zhuǎn)換器和其他硬件資源，該芯片成本低，非常適合用于熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。電源選用5v/24v開關(guān)電源，為嵌入式系統(tǒng)和傳感器供電。晶振采用10MHZ的晶振模塊，S3C44B0X內(nèi)部具有鎖相環(huán)，可以在該晶振的基礎(chǔ)上產(chǎn)生66MHZ的穩(wěn)定輸出頻率。

　　顯示部分采用VFD高亮度顯示屏，具有點(diǎn)陣輸出，亮度高、視角寬的優(yōu)點(diǎn)。該屏用來顯示現(xiàn)場(chǎng)的溫度、流量、壓力等工況數(shù)據(jù)。此外，為了滿足人機(jī)交互的要求，還擴(kuò)展了指示燈和鍵盤，該部分通過S3C44B0X的通用I/O實(shí)現(xiàn)。

　　系統(tǒng)通過MAX232芯片擴(kuò)展了2個(gè)RS-232串行口，一個(gè)用于調(diào)試，另外一個(gè)用于與變頻器的通信。

　　由于S3C44B0X內(nèi)部不具有網(wǎng)絡(luò)接口，通過擴(kuò)展RTL8019A網(wǎng)絡(luò)控制芯片實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接口，該芯片的通信速率為10Mbps，完全能夠滿足系統(tǒng)要求。該芯片經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器和RJ45接口，與ADSL MODEM通信，完成撥號(hào)和網(wǎng)絡(luò)通信的功能。

　　數(shù)據(jù)采集部分的實(shí)現(xiàn)原理如下：供/回水溫度、流量、壓力六路4-20mA模擬信號(hào)經(jīng)過I./V變換電路變?yōu)镾3C44B0X內(nèi)部A/D要求的0-2.5v信號(hào)，完成數(shù)據(jù)采集。