隨著鐵路通信網規模的擴大，小型通信站采用了各種類型的現代化通信設備，由于設備復雜，可靠性較高，大部分已采取無人值守方式。 但由于缺乏完整的遠程監測系統，產生了很多問題。諸如：交流停電或電源的損壞、使用電池供電長時間工作直到電池放光、盜竊、溫度過高、火災、地面浸水等，都有可能造成通信設備的不正常工作而帶來不可估量的損失。因而有必要也必須在無人值守的情況下，及時了解小站的工作情況，實現在通信段進行遠程監測。針對用戶的要求和對小站通信機房的分析研究，提出如下相關的內容：
　　· 交流電源；
　　· 直流48V電源的電壓和電流；
　　· 單體蓄電池的電壓(共4節12V電池)；
　　· 環境溫度；
　　· 門窗狀態；
　　· 地面浸水；
　　· 火災。根據需要可以擴展；
　　· 玻璃破碎；
　　· 紅外微波防盜監測；
　　· 電池均勻、浮充的狀態及相應的電流等。
1 系統的構成和功能
　　要想實現這一分布式遠程監測系統，必須含有如下三個主要部分：中心處理機、數據傳輸通道、小站監測前置端機。
1.1 中心處理機
　　硬件由多媒體計算機、通信轉換器、打印機、UPS電源構成。軟件為基于WINDOWS98平臺，用Delphi編制的應用程序，完成通信、數據采集、分析處理、顯示、聲光告警、記錄的存儲和查詢、打印以及系統維護等。
1.2 數據傳輸通道
　　主要功能是給中心處理機和小站監測前置端機提供一個數據傳輸媒體。我們設計的區間上采用TTL電平傳輸相關命令和數據，也有采用RS－485協議，音頻信號等其它方式，這取決于光通信設備。為此我們還專為不同的設備設計有多協議通信轉換接口板。
1.3小站監測前置端機
　　該部分的主要任務是完成上述所要監測的內容。
2 小站監測前置端機的設計
　　考慮到所要監測的內容及全天候工作的特點和通信的便利，設計時把重點放在如何使該裝置能穩定可靠的工作，而沒有過分地追求性能價格比。
　　該裝置由80C31、74HC373、27C64、8255、ADC0809、
　　AD586基準源、看門狗、譯碼驅動電路、6位LED數碼顯示、鍵盤、DC－DC電源模塊等構成系統。
2.1 輸入的開關量
　　包括功能鍵、告警解除鍵、門、窗、煙霧、浸水。還可接紅外微波、玻璃破碎。門、窗用干簧管式的磁開關，其它的采用專用開關節點式傳感組件監測相關狀態。連接見圖1。

2.2 輸出的數字量
　　采用擴展8255接口電路經譯碼驅動后完成正常工作指示、報警指示、解除報警指示LED、煙霧的電源控制(直流SSR)、警笛聲報警控制(交流SSR)，6位LED數碼管顯示。因無人值守，故采取了顯示保護措施，減少電耗并延長壽命。
2.3 模擬量的采集
　　為便于通信，每一模擬量都采用一個字節傳送，在設計時采用ADC0809作為模數轉換器，避免由電源的變化引入大的測量誤差，其供電和參考電壓采用AD586基準源供電并記為Vref ，連接示意圖見2。

2.3.1 48V光設備供電電源與4節單體12V蓄電池的檢測
　　根據光設備供電電源的種類不同，其電路結構上也有所不同。有的設備供電電壓等于4節電池電壓之和，有的不相等。但不管怎樣，這五個電壓是關聯量，因為在用同一個A/D來采集時必須共地，所以采用隔離放大器。為減少供電電源的路數，經研究決定采用AD202JY作為隔離放大器，采用單15V供電方便可靠，共五路。電路如圖3。只需調節RW電位器即可調節量程。

2.3.2 電流的檢測
　　直接采用電流型電量隔離傳感器，使輸出在檢測范圍內滿足0～5V，經RC濾波和電壓跟隨器后接入A/D，非常方便，也便于安裝。
2.3.3 交流電壓的檢測
　　在設計時考慮到應讓前置端機與交流電隔離，采用變壓器降壓，應用有效值變換電路AD536，得到相應的交流電的有效值。采用減法電路，提高檢測精度，認為160V以下為無效提供電壓，真實的檢測范圍在160～255V，這樣精度由原來的1%提高到0.4%。實際電路見圖4。

2.3.4 溫度的檢測
　　根據實際環境情況選取的測量范圍為－10°C～+50°C。
　　因已有A/D轉換器，選用AD590作為傳感器，電路配置基本同圖4，只需將圖5的輸出接圖4的Vi 處即可。調試的方法，采用計算法。

　　程序框圖如圖6所示。

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2.3.5 可靠性措施
　　為了保證小站前置端機在無人值守時全天候可靠地 運行，采用了如下措施：
　　· 看門狗技術，確保微處理器在 有監視的情況下可靠運行；
　　· 數字濾波技術，在A/D轉換程序中采用數字濾波技術，提高模擬量采集的可靠性。在開關量的采集中為避免誤動作，采用延時多次采集并加以判斷等；
　　· 直流電源的優化設計，采用高可靠性隔離型DC－DC變換模塊將直流48V變成所需的直流電壓。
3 通信的問題
　　為了保證前置端機和中心處理機之間的數據交換，在該系統中采用多點輪詢的異步通信方式。即中心處理機按地址呼叫，小站接收后，若該地址與小站地址相同，進行響應，將小站的相關數據送至中心處理機。
3.1 數據格式
　　11bit字結構：1bit起始位，8bit數據，1bit校驗位(奇校驗)，1bit停止位。
3.2 地址和波特率的設置
　　小站前置端機中擴展的8255I/O口中的B口，接8位撥碼開關。其中5位為地址設置(0～31)，3位為波特率設置。可實現600、1200、2400、4800、9600bit/s的選取。
3.3 幀格式
　　幀頭、信息字段、檢驗和幀尾。
3.4 通信通道
　　采用光通信設備的2～8復用板中的服務比特數據通道作為通信通道。采用TTL電平進行數據傳送，通信鏈路示意見圖7。