一种新型的防误操作系统电脑钥匙的设计

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1、万方数据一种新型的防误操作系统电脑钥匙的设计王义军1，王琳1，涂时亮2(1．东北电力大学电气工程学院吉林吉林132012；2．复旦大学计算机学院，上海200433)摘要：论述了电力系统现有防误操作系统中电脑钥匙的功能，提出了基于网络架构的新型电脑钥匙的设计方案，给出了电脑钥匙的硬件电路以及软件框架结构。该电脑钥匙可以满足各种防误操作的要求，具有很好的应用前景。关键词：电脑钥匙；无线传感器网络；CAN总线；操作系统中图分类号：，I．1吆02文献标识码：ADesignofanewkindcomputerkeyofanti—maloperationsystemwANGYiJunl，wAN

2、Gunl，TuShiIJian矿(1．ElectriealEngineeringCollegeofNortheastDi锄liuniversity，眦in132叭2，China；2．computercouegeofFudanunive璐畸，shangIIai200433，China)Abstract：Thisarticlediscusse8山efunction“Computerkeyswhicharewidelyusedinpowersystemnow{ldaysino—ertop托V明tmi8叩e船tion．putfo州ardanewdesignwhichbaSes∞删此一Iay

3、ernemorkarchitecture，wemaiTIlydi8cussabouthowtodesign凼isnewkindofcomputerkey蚰dfinally画vetIIehardwa弛circu“and∞ftwarefhmework．ThisnewcomPuterkeym∞协lo协ofrequi陀mentsandh∞averygoodpt．ospect．KeywOrds：computerke)r；wireless鸵n∞rnetwork；CANbus；operatingsystem微机防误闭锁系统的电脑钥匙，用于在操作过程中接收“五防”主机发出的操作票，然后按照操作票内

4、容依次对电编码锁和机械编码锁进行解锁操作，对运行人员的实际操作进行监控。操作过程中，电脑钥匙给出操作提示，运行人员按照电脑钥匙的提示逐步进行正确操作。若运行人员的实际操作与电脑钥匙的提示不符，则电脑钥匙将发出报警并强制闭锁，从而有效避免误操作事故的发生。电脑钥匙作为防止电力系统误操作的终端设备，起着不可忽视的作用⋯。但是，这种基于离线式电脑钥匙的微机防误闭锁装置，由于技术条件和设计方案的限制还存在如下一些问题：(1)在很多情况下，无法防止误入带电间隔。(2)无法实现防误操作系统对于集控站遥控操作的闭锁。(3)在单人和检修参与操作时，无法实现防误系统对变电所解锁操作远程监控功能。(4

5、)在实现系统操作时，无法完成联络线路两侧防误联锁问题。(5)当变电所操作量大时，无法解决多任务并行操作的问题(2l。152欢迎同上投稿www．chinaaet．com上述存在的问题，症结就在于离线式的电脑钥匙。本文即根据现场存在的实际问题提出新一代电脑钥匙的设计方案。把电脑钥匙设计成CAN现场总线网络、GSM网络和无线传感器网络中的集线节点，以FREESCALE工业级MCP芯片作为中央处理器，配备自编的实时操作系统，可以很好地满足电力现场对于防误操作系统的新要求。1电脑钥匙硬件电路根据电力系统现场能否铺设有线电缆的具体情况，按照与控制中心的联络方式不同设计了2种电脑钥匙：一种是基于

6、CAN现场总线通信网络，另外一种是基于GSM无线通信网络。图l为基于CAN现场总线通信网络的电脑钥匙硬件系统框图。图2为基于GSM无线通信网络的电脑钥匙硬件系统框图。硬件系统电路包含以下几部分：中央处理器选用FREESCALE公司生产的工业级芯片MC9S08DZ32，该芯片带有CAN控制器、SPI接口、SCI接口和键盘接口，处理器外围扩展电路中无线传感器模块ChipconCC2420和语音芯片ISD4002使用SPI总线连接，GSM模块《电子技术应用》2009年第6期万方数据^一l榭B电了t黑pCA82C251Tl’、r—'远方IlSD4002IT_—Y1．，、．，I嵌入式“五防”

7、无线传感器＼r—卅戮c9s08Dz3200叫光电隔离主机模块^．^ILrlljChipcon、r叫点阵液晶系统复位CC242012864CATl025图l基于CAN现场总线通信网络电脑钥匙硬件系统框图图2基于GsM无线通信网络的电脑钥匙硬件系统框图TC35I和液晶显示器模块LCMl2864通过扩展的CD4052数据分配器与SCl接口相连。2电脑钥匙软件设计电脑钥匙软件开发基于复旦大学嵌入式实验室自行研发的FDCX08实时多任务操作系统。FDCX08操作系统支持多至8个