[发明专利]基于DSP的分布式微型燃机发电嵌入式远程监控装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于燃气轮机控制技术领域，特别涉及一种基于DSP的分布式微型燃机发电嵌入式远程监控装置及方法。

背景技术

微型燃气轮机(简称微型燃机)是一类新型热机。近年来随着全球范围内的能源与动力需求结构特别是电力系统的控制以及环境保护等要求的变化，微型燃机得到了高度关注并迅速发展。在国防、交通、重要公共设施(如机场、银行、邮电、医院等)以及偏远住宅区等领域，微型燃机这种的新型分布式发电和动力装置将得到广泛的应用。随着经济飞速发展，集中式供电电网的规模迅速膨胀，其带来的安全性问题也越来越严峻。我国幅员辽阔，但资源相对贫乏，而且经济发展不平衡，分布式供电系统可以借助西部天然气资源丰富的优势，在短期内以较小的代价为西部经济发展提供有力的支撑；对于东南沿海经济发达地区，由于生活水平的日益提高，已经出现了对于能源产品需求多样化趋势，与集中式供电相比，分布式供电更能突出优点。根据以上基本国情，分布式供电对加速国民经济建设有重要意义。

基于嵌入式网络通信的远程监控系统作为工业控制网络重要发展方向之一，是工业数据通信与控制网络技术、互联网技术、嵌入式技术等多种技术共同发展的结果。其应用领域十分广阔，涉及工业生产控制、智能仪表、网络化家电、智能化小区等行业，具有良好的发展前景。该项技术的发展与成熟将会给人们的生产生活带来深远的影响。但目前我国分布式微型燃机发电嵌入式远程监控系统的发展还处于起步阶段，对系统的控制只能在短距离内实现。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种基于DSP的分布式微型燃机发电嵌入式远程监控装置及方法，所述DSP为数字信号处理器的英文缩写。本发明是对申请号为200710012003.7的专利文件的进一步拓展。该项成果为国家高技术研究发展计划(“863”计划)课题成果。

本发明的硬件包括下位机(微型燃机发电控制系统)、前置机(以单片机为核心的串行通信/网络通信转换系统)、上位机；其中下位机与前置机通过串行线相连，前置机和上位机之间通过局域网或者因特网相连。

所述的下位机是“基于DSP控制器的微型燃机发电励磁控制和保护装置与方法”(专利申请号为200710012003.7)中的基于DSP控制器的微型燃机发电励磁控制和保护装置。

所述的前置机包括单片机、RS232接口芯片、以太网控制器、网络接口RJ45、电源电路；其中RS232接口芯片与单片机串口相连，以太网控制器分别与单片机内置的MSSP模块、网络接口RJ45相连，电源电路为单片机、RS232接口芯片、以太网控制器供电。

232转换芯片U2的脚11、12与单片机U1的脚44、1相连，U2的脚13、14与接口U3的2、3针相连，U1的脚36、42、44分别和与非门U10A的脚3、与非门U10B的脚6、与非门U10C的脚8相连，U10A的脚2、U10B的脚5、U10C的脚10分别与以太网控制芯片U4的脚28、2、1相连，U1的脚32与U4的脚6相连，U1的脚35、37、43分别通过电阻R6、R7、R8与U4的脚5、4、3相连，U4的脚13、12、9、8分别与网络接口RJ45的4、5、6、7针相连，RJ45接到以太网上。接口U7的1、2针短接后与电源转换芯片U8的脚1及电源转换芯片U9的脚1相连，接口U7的3、4针短接后通过按钮开关S1与U8的脚3相连，U8的脚2与U9的3脚相连，U8的脚2输出电压VCC，U9的脚2输出+3.3V电压，U7与外来电压为5V的电源相连。

本发明前置机中的单片机中嵌入控制软件，该控制软件使用C语言编写，该控制软件实现的前置机主流程是按下列步骤进行的：

步骤一：主程序开始；

步骤二：单片机初始化；

步骤三：网卡复位、初始化；

步骤四：监察网络连接，进入监听状态；

步骤五：判断是否收到以太网帧，如果是，执行步骤六；如果否，执行步骤十；

步骤六：读取该以太网帧，判断该帧是否是ARP包，如果是，执行ARP处理子程序；如果否，执行步骤七；

步骤七：处理IP数据包首部；判断是否是ICMP包，如果是，执行ICMP处理子程序；如果否，执行步骤八；

步骤八：判断是否是TCP包，如果是，执行TCP处理子程序；如果否，执行步骤九；

步骤九：丢弃该帧，返回步骤五；

步骤十：判断是否有数据输入，如果是，则执行步骤十一；如果否，返回步骤五。

步骤十一：将数据输入缓冲区；

步骤十二：将数据进行封装；

步骤十三：发送数据；