气体泄漏监控系统中CAN总线研究
基于CAN_总线通信技术的家庭空气监测系统的设计与制作

技术应用论点ARGUMENT35基于CAN总线通信技术的家庭空气监测系统的设计与制作文/姜嫚妮随着人们对生活环境质量的日益关注,家庭空气质量监测系统在现代家庭中的应用变得越来越普遍。
为了实时监测和评估家庭空气的质量,本文提出了一种基于CAN总线通信技术的家庭空气监测系统。
一、CAN总线通信技术概述CAN总线通信技术是一种广泛应用于工业控制和汽车电子领域的现场总线通信协议。
CAN总线通信技术采用差分传输方式,具有可靠性高和抗干扰能力强的特点。
与其他通信技术相比,CAN总线通信技术具有更高的带宽和多节点并发通信的能力。
在工业行业中,CAN总线通信技术被广泛应用于汽车电子、机械控制、船舶自动化等领域。
它可以实现数据的实时传输和高精度的时序控制,并能适应复杂环境下的工作要求。
通过CAN总线通信技术,各个设备之间可以进行稳定的数据交换和协调。
由此可见,CAN总线通信技术能够为工业控制系统和汽车电子系统等提供可靠的通信解决方案。
二、家庭空气监测系统需求分析在设计家庭空气监测系统之前,设计人员需要进行需求分析。
一方面,设计人员需要对相关空气质量参数进行监测,如温度、湿度、二氧化碳浓度等。
这些参数可以反映室内空气的质量状况,并帮助用户及时采取相应的措施。
另一方面,设计人员需要明确系统的功能要求和性能指标。
功能要求包括数据实时传输功能、警报功能、数据存储与分析功能等,主要用于满足用户对空气质量监测的需求。
性能指标涉及系统的稳定性、准确性、响应速度等参数,主要用于保证系统的可靠性和灵敏度。
也就是说,选择空气质量参数和明确功能要求,可以为家庭空气监测系统的设计和制作提供清晰的指导。
三、系统设计与硬件选型在明确系统需求后,设计人员需要进行系统设计和硬件选型。
首先,针对主控单元的选择,设计人员需要考虑处理能力、存储容量以及通信接口等因素。
适当选择一款性能强劲且具备足够扩展性的主控单元是确保系统正常运行的关键。
其次,传感器的选择和布局也十分重要。
基于CAN总线的可燃气体报警器设计的开题报告

基于CAN总线的可燃气体报警器设计的开题报告1. 研究背景和目的:可燃气体报警器是一种用于检测空气中可燃气体浓度的仪器。
在工业、仓库、住宅等场所,如果未能及时发现可燃气体泄漏,将会对人体造成极大的伤害和财产的巨大损失。
因此研究和开发一种实用的可燃气体报警器就显得非常必要。
本项目主要针对基于CAN总线的可燃气体报警器进行研究和开发。
通过CAN总线实现模块间的通信,将多个传感器模块和报警模块组合在一起,实现对不同区域的可燃气体浓度的实时监测和报警,提高了安全性和可靠性。
2. 研究内容和方法:本项目的研究内容主要包括以下几个方面:(1)可燃气体检测传感器的选择和设计:针对不同种类的可燃气体,选取合适的传感器进行设计和优化,保证检测的准确性和稳定性。
(2)CAN总线通信协议的研究和实现:设计实现基于CAN总线的模块间通信协议,实现传感器模块和报警模块之间的数据交互和控制。
(3)报警模块的设计和实现:实现对可燃气体浓度的监测和报警功能,报警模块应该能够及时、准确地发出警报,确保人员安全。
研究方法主要包括:(1)理论研究:对可燃气体检测传感器的原理、CAN总线协议的设计、报警模块的设计等进行深入的理论研究。
(2)实验研究:通过实验验证理论设计的可行性和有效性,对报警器的实际效果进行验证,并对其性能进行评估和优化。
3. 研究意义和创新点:本项目的研究主要有以下几个重要意义:(1)提高生产和生活的安全性能:通过对可燃气体的实时监测和警报,降低人员和财产的损失,提高生产和生活的安全性。
(2)提高报警器的可靠性和实用性:基于CAN总线的设计,实现了多个传感器和报警模块的组合,使得传感器之间的数据交换更加准确,报警器的可靠性更加高。
(3)提高技术水平:本研究采用了现代的信息技术手段,如嵌入式技术、CAN总线技术、传感器技术等,为我国相关技术的研究和发展提供了新思路和新途径。
(4)可降低开发成本和生产成本。
4. 研究计划和预期成果:本项目的研究计划主要分为以下几个阶段:(1)可燃气体检测传感器的选择和设计,预计完成时间为1周。
基于Can总线瓦斯智能传感器的通信应用研究

基于Can总线瓦斯智能传感器的通信应用研究[摘要]目前制约煤炭发展的主要问题是煤矿安全问题。
而瓦斯事故又是煤矿安全中的重中之重。
煤矿瓦斯气体监测的系统是保证煤矿生产安全的必备设备,本文针对矿井瓦斯监控的特点,分析了当前流行的现场总线特点,提出基于can总线煤矿瓦斯气体监测的网络系统。
着重介绍智能传感器的中央处理单元所用单片机为at89s51作为can总线煤矿瓦斯智能节点,研究设计can总线通信接口与智能节点的接口设计等。
通过研究设计表明智能节点具有简单明了、体积小、性能高、成本低廉、抗干扰能力强等特点,能够满足煤矿瓦斯气体监测的网络系统要求。
[关键词]传感器;can总线;网桥;单片机现场总线是应用于过程自动化和制造自动化中的,实现现场智能化设备与高层设备之间互联的,全数字、串行、双向的通信网络,通过该技术可以实现跨网络的分布式控制。
现场总线是当今自动化领域发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网,其作为工业数据通信网络的基础,沟通了生产过程现场设备之间及其与更高控制管理层之间的联系。
现场总线不仅是一个基层网络,而且还是一种开放式、新型全分布式的控制系统。
现场总线是以智能传感器、控制、计算机、数据通信等为主要内容的综合技术具有节省硬件数量和投资、节省安装费用、节省维护开销、使用户具有高度的系统集成主动权以及提高了系统的准确性和可靠性等优点。
所以其受到世界范围的关注而成为自动化技术发展的热点,并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。
目前,现场总线种类众多而且没有统一的标准,根据瓦斯监测监控系统要求,在众多现场总线中,以下几种比较适合矿井应用:(1)rs-485总线rs-485总线协议是目前工业现场常用的总线之一。
该总线数据信号采用差分传输方式,最大传输距离约为1.2km(速率100kb/s),最大传输速率为10mb/s。
rs-485工作模式为半双工,同一时刻总线上只能有一个节点发送数据,不能实现多主结构,如果有两个以上节点同时发送数据,总线将会因“短路”而出现问题。
基于Can总线瓦斯智能传感器的通信应用研究

基于Can总线瓦斯智能传感器的通信应用研究[摘要]目前制约煤炭发展的主要问题是煤矿安全问题。
而瓦斯事故又是煤矿安全中的重中之重。
煤矿瓦斯气体监测的系统是保证煤矿生产安全的必备设备,本文针对矿井瓦斯监控的特点,分析了当前流行的现场总线特点,提出基于CAN 总线煤矿瓦斯气体监测的网络系统。
着重介绍智能传感器的中央处理单元所用单片机为AT89S51作为CAN总线煤矿瓦斯智能节点,研究设计CAN总线通信接口与智能节点的接口设计等。
通过研究设计表明智能节点具有简单明了、体积小、性能高、成本低廉、抗干扰能力强等特点,能够满足煤矿瓦斯气体监测的网络系统要求。
[关键词]传感器;can总线;网桥;单片机现场总线是应用于过程自动化和制造自动化中的,实现现场智能化设备与高层设备之间互联的,全数字、串行、双向的通信网络,通过该技术可以实现跨网络的分布式控制。
现场总线是当今自动化领域发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网,其作为工业数据通信网络的基础,沟通了生产过程现场设备之间及其与更高控制管理层之间的联系。
现场总线不仅是一个基层网络,而且还是一种开放式、新型全分布式的控制系统。
现场总线是以智能传感器、控制、计算机、数据通信等为主要内容的综合技术具有节省硬件数量和投资、节省安装费用、节省维护开销、使用户具有高度的系统集成主动权以及提高了系统的准确性和可靠性等优点。
所以其受到世界范围的关注而成为自动化技术发展的热点,并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。
目前,现场总线种类众多而且没有统一的标准,根据瓦斯监测监控系统要求,在众多现场总线中,以下几种比较适合矿井应用:(1)RS-485总线RS-485总线协议是目前工业现场常用的总线之一。
该总线数据信号采用差分传输方式,最大传输距离约为1.2km(速率100kb/s),最大传输速率为10Mb /s。
RS-485工作模式为半双工,同一时刻总线上只能有一个节点发送数据,不能实现多主结构,如果有两个以上节点同时发送数据,总线将会因“短路”而出现问题。
基于CAN总线的火灾探测系统的研究

◎王琮泽1于波1张子仪1苏哲2基于CAN 总线的火灾探测系统的研究(作者单位:1.吉林建筑大学电气与计算机学院;2.榆树市住房和城乡建设局)引言:随着现代化进程的发展,我国综合国力稳步前进,在全国范围内建成了许许多多的现代化住宅小区。
而由于城市人口膨胀、外来人口的增加及煤气和大量家用电器设备利用中的不安全等,成为小区内住民的生命财产安全的首要不稳定原因。
因此,人们迫切需要一种智能型的家庭火灾报警体系,能及时发现各类险情并通知户主,以便将险情在火灾初期被发现并及时制止,同时也保证了居民的生命财产安全不受威胁。
因而有关家庭、办公室等处的报警系统的研制日益被科研单位和生产厂家所重视,目前市场上也呈现了各种名目繁多的报警装置,但都因为可靠性较差、功能单一或造价高而难以遍及世界各地。
因此钻研一种适合于家庭、银行等场所的低价位、运行可靠的火灾探测报警系统对室内呈现的各种意外事件如火灾、煤气泄漏等自动发出报警信息并提示业主及时处理已势在必行。
一、火灾探测系统的总体设计火灾探测报警系统是把火灾探测器所在环境的烟浓度或温度对时间变化的数据传送给计算机,计算机根据由模型实验、数值计算和现场调研得到的事先储存的智能数据库内有点控制器通过CAN 总线接收上位机的各种操作控制命令和设定参数;及时收集现场监测到的物理量信号,并对这些信号金行计算处理、统计评估。
在信息评估过程当中,再也不只是按照简略的长短准则,而是同时考虑到别的中间价值。
再按照预设的有关规则,把这些不同水平的信息转化为正当的的报警动作信息。
例如:“烟不多,而温度快速上升-发出报警”,或“烟不多,且温度没有上升-发出预报警”等。
各节点间也可通过CAN 总线网络进行信息交换。
因为CAN 总线固有的电气特征,在一个CAN 总线收集中至多只能设置装备摆设110个节点。
为了满足住宅、银行及其他场所的请求,操纵中继器对CAN 总线进行扩大,不但可增加体系节点,还可以起到信号放大用,增大通讯间隔。
基于CAN总线小区煤气泄漏报警系统的研究与设计

图 1 示 , 气泄 漏报警 控制 器接 收煤气 泄漏报 警 所 煤
信 息 并 完 成 煤 气 泄 漏 判 断 、 动 等 功 能 ; A 总 线 联 C N
维普资讯
涣ni 技 市 式
煤 气泄 漏 报 臀 控 制 器
煤气泄漏报 警控制器
和可靠 性 。 为 了进 一 步 提 高 系 统 的 抗 干 扰 能 力 ,P 2 1 L C 19 引 脚 T l R l与 收 发 器 T A15 x、x J 0 0并 不 直 接 相 连 ,
( )A 1C N可 以 是 对 等 结 构 , 多 主 机 工 作 方 式 , 即 网 络 上 任 意 一 个 节 点 可 以 在 任 意 时 刻 主 动 地 向 网 络 上 其 它 节 点 发 送 信 息 , 分 主从 , 讯 方 式 灵 活 。 不 通 ( )A 网络 上 的节 点 可 以分 为不 同 的优 先 2C N
图 1 系 统 结构 图
电气 隔 离 ,这 部 分 电路 虽 增 加 了 接 点 的 复 杂 性 , 但 却提 高 了接点 的稳定 性和 安全性 。 T A1 5 J 0 0与 C N 总 线 的 接 口部 分 也 采 用 了 一 A 定 的安全 和抗 干扰措 施 。 A H和 C N C N A L与 地 之 间 并 联 两 个 小 电容 C 和 C H L可 以滤 除 总 线 上 的 高 频 干 扰 并 具 备 一 定 的 防 电磁 辐 射 能 力 。 电容 值 须 由 节 点 的 数 量 和 波 特 率 决 定 , 当 T A15 J 0 0的输 出 级 阻 抗 大 约 是 2 1 , e线 系 统 有 1 0- 2 1 , 0个 节 点 速 度 是
T A C N总钱媳疆诲谥强电鼹褥辍 铎谖诗 谴褪 毒 。
浅谈CAN总线构建的有害气体报警系统

问题 研 究
浅谈 C N总线构建的有 害气体 报警 系统 A
车 延东 费春 萍 康 成 明 f 山技 师 学院 鞍
摘 要
鞍 山 14 0 ) 10 0
在石 油、 化工 、 冶金 企业, 一旦发 生可燃或有毒 气体等有 害气体的泄漏而未采取有效的措施 , 将会对
3 总 结
结 合 9 吨 电炉 的实 际情 况 , 几 个 主要 方 面 0 从 简 单 探 讨 了影 响 电 炉 冶 炼 电耗 的 因 素 。总 的 来 说 , 响 电炉 冶炼 电耗 的因素 较 多 , 何能 使冶 炼 影 如
废钢达 不到烧嘴位 置 废钢盖住 烧嘴位 置
电极 、 电极 消 耗及 其他 各方 面达 到 最佳 , 要根 据 需 实 际情况 来进行 研究 、 调整 。
1 引言
一
可 以看 出 , 用底 吹和 烧 嘴 是 降低 电耗 的关 使
键 所 在 , 用 底 吹 比不 使 用 底 吹 每 炉 钢 节 电 使 10 k ・ , 0 0W h 使用 烧 嘴 时 比不使 用 烧 嘴每 炉 钢节 电
10 W・ 5 0k h。
由于电极 消耗对 电炉 化钢成本 影响 大 , 钢厂 和新 日铁 人员 共 同试 验 , 据料 型结构 的不 同 , 根 找
废 钢 在 炉 内覆 盖 住 烧 嘴 , 嘴 对 电极 的氧 化 较 小 烧
( 见图 2 。 )
生 产不 锈 钢 , 冶 炼不 锈 钢 品种 多 达 6 多种 。由 其 0 于 A D炉 精炼 过 程 的 难 易程 度 不 同 , O 对钢 水 的兑 钢温 度有 不 同 的要求 , 对 而言 , 相 电炉 的出钢 温度 也不同, 出钢 温度越 高 , 吨钢 冶炼 电耗越 高 。
一种基于CAN总线的CO气体监测系统

m od ul e s, LCD di s p l a y mo dul e, CA Nbus c o m m uni c a t i on m od ul e, t he mi c r o — c on t r o l l e r modu l e a n d S O on .Co m pa r e d wi t h t he t r a d i t i o na l c o mb us t i bl e g as d e t e c t i on s y s t e m, i t i s qu a l i f i e d wi t h l owe r po we r l os s, hi gh a c c ur a c y, d a t a r e s e r v a t i o n
Ab s t r a c t : Th i s t h e s i s i n t r o du c e s a r e a l — t i me d e t e c t i ng a nd f ar — e o nt r ol s y s t e m f or CO bu i l t on t he CAN bu s a nd e l e c t r o c he mi c al s e ns or , w hi c h a da p t s t h e e l e c t r oc he mi c a l s e n s or a nd de ve l o ps on t he di g i t a l s i g na l pr o c e s s i n g p l a t f o r m of
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将 A 断时 , 由于强烈的 电弧放 电会在泄漏现场产 生一些含 硫的低氟 的变 送器 采集 传感器 数据 , 数据发往 C N总线 。 由于变送 器 向 C N总线发 送时指 定 了主 控器 的地 址值 , A 因此 只有主控 化 物 , 进一步分解 产生有毒 或剧毒气体 。因此 , 并 准确检 测空 气 中S 6 F 气体浓度 是 电力设备安全 可靠运 行的保 障和对现 场 器接 收到该数据包 。主控器 将接收 到的数据保 存并作其他 相
P 5 0芯 片 , AN数 据 收 发 器 采 用 的 是 C 成 。变送 器负责检 测 S 6 F 气体 浓度 、 温度 、 湿度 、 环境 环境 含氧 制 器 用 的 是 MC 2 1 C M15 。MC 2 1是一种带有 S I 口的 C 控制器 , 支 T 00 P 50 P接 N A 它 量, 并将检测到的信息传送给控制器 。主控器 负责 收集 各个 传 N A 20 / 能够发送或接收标准 的和扩展 的信 感器 变送 器传送 来的信 息 , 录并显 示实 时数据 以及 历史 曲 持 C 技术规范 V .A B, 记 线, S6 在 F 气体浓度超标 时 , 发出报 警信 息或 者启动风机 。 息帧 , 同时具有 接收滤 波和信息管理 的功能 , 高数 据传输速 最 p; P 50 个发送缓 冲器 和 2 个接收缓 冲 系统通过 C AN总 线连 接主控器与各变送 器。主控器与 变 率可达 1 Mb sMC 2 1 内含 3 器, 同时还具有灵活 的 中断管理能力。MC 2 1 的这些特点使 P 50 送器的通信过程 如下 : P A ()主控器启 动时 , 1 发送 一查 询信息到 C AN总 线上 。连接 得 C U对 C N总线的操 作变得非常简便
0 引言
到 C 总线上 的变送 器返 回各 自的变 送器地址 , N A 主控器记 录
在 电力工业 中 , 六氟 化硫 (F ) S 6 是具有卓越 的 电绝缘性 和 下在线的变送器地址 。 ()主控器定 时依次 向在线的变送 器发送 采集命令 , 2 相应 灭弧性 的气体 , 但是 S 6 F 气体 的泄漏不 可避免 , 当有大 电流开
图l 泄漏监控 系统结构图
2 CA N总线 关键技 术
21 C . AN总 线 硬 件 设 计
1 系统 总体结构
系统 总体结构 如 图 1 示 , 所 整个 系统 由变送器 、 主控器 组
主控器 的 C N A 通讯 功能是 基于 ¥ C 4 0 P 3 2 4 C U的 , A 控 C N
摘 要 :分析 了变电站 气体泄漏监控 系统的整体结构。从 C AN总线的硬件设 计、 iu Ln x系统下C AN总线驱动程序 、 应用 层通信协议等方面探讨 了C AN总线的多路选择扩展方式 , 实时性 与可靠性等方面分析 了C 从 AN总线通信 的性 能。 关键词 :C AN总线 ;泄漏监控 ;C N扩展 ;驱动程序 A
工作 人员身体健康 的保证 。变 电站气体 泄漏监控 系统的主要 应 处 理 。
功能 就是实 时准确地检 测高压 现场 中 S6 体浓度含 量及其 F气
他环 境参数 , S 6 在 F 气体 浓度超标 时 , 时发 出报警信 息并 自 及
动启动风机。
在变 电站气体泄漏监控 系统 中 , 主控器要定时依次接收 多 个分 布于不 同地理位 置的 变送器 采集 的数 据 , 时利用 C 这 AN 总 线就 是 主 控器 与变 送 器 间通 信 的最 好 方 式 。C u AN ( o t l rA e ew r, C nr l ra N t ok 即控 制器局域 网络)是一种 能有效 oe , 支持分布式控制和实时控制的 串行通信 网络 , 属于工业现场总 线的范畴 。C N总线 的数据通信具有连 线简单 、 A 传输可靠 、 实 时性强和 组网灵活等特 点 。其应 用范围 已不 再局限于 最初的 汽车 电子行业 , 向 自动控制 、 而 航空 航天 、 机械工业 、 感器等 传 领域发展 。
Re e r h b t CAN Bus n s a c a ou i Ga a M o t i S t m s Le k niorng yse
CHEN —i, YANG Ku — i g ,YU e LI Ta Ke l nm n W i, o
(.Sh o fMah m t sad C m ue n ier g iu nvri ,C eg u i u n 6 03 ,C ia J colo te ai n o p t E gnei ,Xh a U i sy h nd ,Sc a 1 0 9 hn ; c r n e t h 2 c olo l tc la d I om t n E gneig in nvrt) .Sh o fEe r a n n r ai n i r ,Xh U i sy ci f o e n a ei
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3 ・ 8
Co u e a No 9 01 mp t r Er . 2 0
气 体 泄漏 监 控 系统 中 C A N总线 研 究
陈克 力 ,杨坤 明 ,余 伟’ ,李 涛
(.西 华大 学数 学与计 算机 学院 ,四川 成都 603 ;2 1 10 9 .西华 大学 电气信 息学 院)