基于ADSL的热网监控系统解决方案

　　2.2网络控制系统控制算法的研究

　　热网远程监控系统是一个网络控制系统（NCS），其控制对象是一个大滞后的对象，目前还没有一个很好的数学模型和控制算法能够解决这一控制问题。目前，热力公司一般采用的方法是通过人的经验来完成热网平衡的调整，研究一个适合热网监控的控制算法，并充分考虑的环境温度的影响，对节约能源，提高供热效率意义重大。网络控制系统中由于带宽的限制会产生时延，研究时延对控制算法的影响也是一个需要解决的问题。

　　2.3控制节点软、硬件系统设计

　　热力站控制节点如果采用工控机、PLC等技术实现的话，控制节点的成本较高。采用嵌入式系统设计实现控制节点将降低整个系统的造价，有利于大规模推广。

　　2.4 VPN协议的设计与实现

　　采用ADSL的节点接入方式后，由于利用了Internet传输控制数据，存在数据安全性的问题。为了保证数据的安全性，可以采用VPN(虚拟专用网)技术保证传输数据的安全性。[3]

　　3.控制节点软、硬件系统设计

　　3.1 控制节点硬件系统设计

　　控制节点的硬件系统基于三星公司ARM7处理器S3C44B0X实现，如图2所示：

S3C44B0X是三星公司生产的ARM7(Advanced RISC Machine)内核的32位微处理器，具有8路十位A/D转换器和其他硬件资源，该芯片成本低，非常适合用于热网监控系统。电源选用5v/24v开关电源，为嵌入式系统和传感器供电。晶振采用10MHZ的晶振模块，S3C44B0X内部具有锁相环，可以在该晶振的基础上产生66MHZ的稳定输出频率。

　　显示部分采用VFD高亮度显示屏，具有点阵输出，亮度高、视角宽的优点。该屏用来显示现场的温度、流量、压力等工况数据。此外，为了满足人机交互的要求，还扩展了指示灯和键盘，该部分通过S3C44B0X的通用I/O实现。

　　系统通过MAX232芯片扩展了2个RS-232串行口，一个用于调试，另外一个用于与变频器的通信。

　　由于S3C44B0X内部不具有网络接口，通过扩展RTL8019A网络控制芯片实现网络接口，该芯片的通信速率为10Mbps，完全能够满足系统要求。该芯片经过网络隔离变压器和RJ45接口，与ADSLMODEM通信，完成拨号和网络通信的功能。

　　数据采集部分的实现原理如下：供/回水温度、流量、压力六路4-20mA模拟信号经过I./V变换电路变为S3C44B0X内部A/D要求的0-2.5v信号，完成数据采集。