本发明专利技术公开一种提高大坝测点扬压力测量效率的方法，在大坝的每个测点分别设置测量传感器和扬压力采集控制器，每个测点通过CAN总线连接至上位机，该方法包括以下步骤：从数据库的扬压力测点参数表中读取预先存储的测点参数数据，得到所有测点的地址并写入缓冲区；根据缓冲区中所有测点的地址构建所有测量命令，通过链表将所有测量命令经CAN总线依次发送至每个测点的扬压力采集控制器；每个测点的扬压力采集控制器对测量命令仲裁，若测量命令中的地址与其地址一致，控制与其相连接的测量传感器对其所在的测点的扬压力进行分布式采集；将每个测点的测量传感器测得的数据通过CAN总线同时异步发送至上位机，上位机对接收的数据进行解码并存入数据库中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及大坝安全监测领域，具体而言，涉及。
技术介绍
我国大坝安全监测自动化系统研究工作是从上个世纪80年代初起步的。近年来， 随着科学技术的发展，大坝安全监测自动化系统也得到了长足的发展。其中扬压力观测是大坝安全监测中的一个重要环节。国内扬压力测量比较有代表性均采用了 RS485总线或MCU方式。这两种方式是一种成熟的总线模式，然而随着大坝安全监测自动化系统的发展，它越来越不适应生产日常需要。如果扬压力测点少于100个的时候，通过各种语言编程环境，可以开发出相应的测量软件，实现测量过程自动化。但扬压力测点多于100个的时候，就会暴露出非常多的问题。RS485总线或MCU方式通信总线最大总线负载少，有效传输距离短。容易受干扰，要用匹配电阻，从而会损失一部分功率，降低了负载能力。通信速率低。常用波特率为9600bps，扬压力测点多于100个的时候，其可靠通信速率< 1200bps。不适合远程布线，不宜用作大型系统。只能串行布线， 不支持环形或星型网络。必须使用一问一答方式，逐一采集。采集速度缓慢。然而，国内很多水库的大坝扬压力测点都是200多个测点，远远超过RS485总线或MCU方式的有效通信距离。实际应用中，传输距离达到800米时，需要加485中继器或485集线器。此问题一直困扰着大坝安全监测领域的各个专业测量人员，苦于没有良好的对策解决。国内各个专业人员为解决此问题，基本采取的是通过编写软件临时解决问题。解决思路为编写一个上位机程序，该程序采用9600bps进行串口通信。与扬压力总线上的测点进行一对一的一问一答方式。问回一个测点数据后，再继续问答下一个测点，直到结束。 为解决传输距离远的问题，增加了一个或多个中继器。软件编程过程中，一个周期对测量的点进行控制，只固定几十个测点进行问答，超出问题暂时不问，下次周期时再问下一批几十个测点(与上批测点不同)。采用这个办法虽然解决了扬压力测量问题(即可测量出所有测点数据)，但测量效率较低，测量周期较长，采集速度非常缓慢，给观测人员带来了较大的困扰。
技术实现思路
本专利技术提供，用以提高了扬压力测量的效率。为达到上述目的，本专利技术提供了，在大坝的每个测点分别设置测量传感器和扬压力采集控制器，每个测点通过CAN总线连接至上位机，该方法包括以下步骤从数据库的扬压力测点参数表中读取预先存储的测点参数数据，得到所有测点的地址并写入缓冲区；根据缓冲区中所有测点的地址构建所有测量命令，通过链表将所有测量命令经 CAN总线依次发送至每个测点的扬压力采集控制器；每个测点的扬压力采集控制器对接收的测量命令进行仲裁，若测量命令中的地址与其地址一致，控制与其相连接的测量传感器对其所在的测点的扬压力进行分布式采集；将每个测点的测量传感器测得的数据通过CAN总线同时异步发送至上位机，上位机对接收的数据进行解码并存入数据库中。较佳的，测量传感器为振弦式压力传感器。较佳的，CAN总线与上位机间的硬件接口为CAN卡/RS-232/USB接口。上述实施例中，将扬压力采集控制器作为一个智能模块，每个测点配一个采集控制器，使得每个测量传感器拥有自己专用的MCU，真正实现了分布式采集，提高了扬压力测量的效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本专利技术一实施例的提高大坝测点扬压力测量效率的方法流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为解决现有技术存在的上述问题，我们找到了一个切使实际的办法。即采用CAN 替代RS485或MCU，同时在通信过程中，抛弃一问一答方式，采用同时并行发问、并行回复的通信方式，在115200bps的速率下大大提高了测量效率。CAN总线上的任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次，因此可在各节点之间实现自由通信。CAN总线协议已被国际标准化组织认证，技术比较成熟，控制的芯片已经商品化，性价比高，特别适用于分布式测控系统之间的通信。CAN总线插卡可以任意插在PC兼容机上，方便地构成分布式监控系统。具有良好功能特性和极高的可靠性，抗干扰能力强，比采用RS-485总线通信方式有诸多优势，其高性能价格比、实现简单等突出优点深得越来越多的研发人员的青睐，已广泛应用于工业测控领域。由于CAN总线距离长、通信速度快、不分主从、各个模块智能且独立、一个点坏了不影响其他点，因此可以非常有效的解决RS485或MCU的先天不足。同时在通信过程中，由于在测量控制思路上不采取同步技术，而改为更适合CAN分布式需要的异步通信技术，并行同时发出测量命令， 同时回数，大大提高了测量精度和测量效率，缩短了一次周期内的测量时间。目前，国内已建成的扬压力监测采集系统中，还没有采用CAN进行总线布置与上位机通信进行测量的例子。图I为本专利技术一实施例的提高大坝测点扬压力测量效率的方法流程图。本实施例中，首先在大坝的每个测点分别设置测量传感器和扬压力采集控制器，每个测点通过CAN 总线连接至上位机，该方法包括以下步骤S101，从数据库的扬压力测点参数表中读取预先存储的测点参数数据，得到所有测点的地址并写入缓冲区；S102，根据缓冲区中所有测点的地址构建所有测量命令，通过链表将所有测量命令经CAN总线依次发送至每个测点的扬压力采集控制器；S103，每个测点的扬压力采集控制器对接收的测量命令进行仲裁，若测量命令中的地址与其地址一致，控制与其相连接的测量传感器对其所在的测点的扬压力进行分布式米集；S104，将每个测点的测量传感器测得的数据通过CAN总线同时异步发送至上位机,上位机对接收的数据进行解码并存入数据库中。上述方法的一种实现方式可以是在上位机的进程中增加一个线程而实现，该线程通过驱动程序与CAN网络接口进行实时通讯。同时为保证通讯速度足够快，将所有扬压力测点参数事先存入数据库中。在本实施例中，大坝扬压力现场测量传输总线结构为CAN总线结构，若以前采用 RS485总线或MCU方式，可以升级为CAN总线结构。使用VSPM虚拟串口软件可以将CAN端口映射成虚拟COM 口，原有的上位机软件都可以直接使用，不用作修改。还可以使用低成本的CAN转TTL/232/485，也可使原有设备直接具备CAN联网能力。上述实施例中，将扬压力采集控制器作为一个智能模块，每个测点配一个采集控制器，使得每个测量传感器拥有自己专用的MCU，真正实现了分布式采集，提高了扬压力测量的效率。上述扬压力采集控制器可选为SL-ZXYL-I型，其支持115200bps的速率，因此上述实施例中的通信波特率可设置为115200bps，从而可以在一次测量周期内将所有测点数据采集回来。例如，200个测点的一个测量周期只需要I分55秒，大大提高了扬压力测量的效率。测量传感器可本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李志洪，凌志华，
申请(专利权)人：哈尔滨今星微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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