[发明专利]RS485线路状态监视器及其监视方法

摘要

RS485线路状态监视器及其监视方法，涉及一种RS485线路状态监视器及其监视方法，为了解决在现有RS48应用中RS485总线与电源线出现短路时，不能保护和指示并监视和记录总线的工作状态的问题。防雷防浪涌模块、自恢复保险模块、一线路开关模块、第二线路开关模块和RS485隔离收发器使本发明具有浪涌保护、雷击保护、RS485中继、隔离、记录和电源故障保护作用；出现电源与地短路或是电源线地线中有断路的情况下，指示出此类故障并记录，并对线路中非故障部分进行保护，同时能保证在此故障条件下一定时间内，该设备中作为RS485中继、隔离及记录功能的正常工作。它用于监视RS485线路状态。

主权项

RS485线路状态监视器，其特征在于，它包括24VDC‑DC变换器(1)、5VDC‑DC变换器(2)、第一防雷防浪涌模块(3)、第二防雷防浪涌模块(4)、第一自恢复保险模块(5)、第二自恢复保险模块(6)、第一线路开关模块(7)、第二线路开关模块(8)、第一RS485隔离收发器(9)、第二RS485隔离收发器(10)、数据方向控制模块(11)、主控制器(12)、显示器及指示灯模块(13)、时钟模块(14)、存储器模块(15)、第一A/D采集控制电路(16)、第二A/D采集控制电路(17)和两组信号处理单元；24VDC‑DC变换器(1)的输入端连接第一路+24V电源的正极+24V2和电源地GND2；24V DC‑DC变换器(1)的输出端输出第二路+24V电源；两组信号处理单元中分别包括三个信号处理单元，其中第一信号处理单元(18‑1)、第二信号处理单元(18‑2)和第三信号处理单元(18‑3)组成第一组信号处理单元，第四信号处理单元(18‑4)、第五信号处理单元(18‑5)和第六信号处理单元(18‑6)组成第二信号处理单元；5VDC‑DC变换器(2)的输入端连接第一路+24V电源的正极+24V2和电源地GND2，5VDC‑DC变换器(2)的输出端输出+5V电源，该+5V电源用于给状态监视器提供数字电路提供工作电源；RS485串行通信用的第一端口和第二端口之间的两根数据线上顺次串联有第一防雷防浪涌模块(3)、第一线路开关模块(7)、第一自恢复保险模块(5)、第一RS485隔离收发器(9)、数据方向控制模块(11)、第二RS485隔离收发器(10)、第二自恢复保险模块(6)、第二线路开关模块(8)和第二防雷防浪涌模块(4)；主控制器(12)的第一串行数据口UART1的两个数据接口分别连接位于第一RS485隔离收发器(9)和数据方向控制模块(11)之间的两根信号线，主控制器(12)的第二串行数据口UART2的两个数据接口分别连接位于数据方向控制模块(11)和隔离收发器(10)之间的两根信号线；数据方向控制模块(11)的数据传输方向信号输出端连接主控制器(12)的方向控制信号输入端，主控制器(12)的第一线路开关控制信号输出端与第一线路开关模块(7)的开关控制信号输入端连接，主控制器(12)的第二线路开关控制信号输出端与第二线路开关模块(8)的开关控制信号输入端连接；主控制器(12)的显示信号输出端与显示器及指示灯模块(13)的信号输入端连接；主控制器(12)的第一路采样控制信号输出端与第一A/D采集控制电路(16)的采样控制信号输入端连接；主控制器(12)的第二路采样控制信号输出端与第二A/D采集控制电路(17)的采样控制信号输入端连接；主控制器(12)的时钟信号输入端与时钟模块(14)的时钟信号输出端连接，主控制 器(12)的存储器信号输入/输出端与存储器模块(15)的数据输入/输出端连接；第一A/D采集控制电路(16)的三路控制信号输出端分别与第一组信号处理单元中的三个信号处理单元的控制信号输入端连接；第一A/D采集控制电路(16)的三路数据读取控制信号输出端分别与第一组信号处理单元中的三个信号处理单元的数据读取控制信号输入端连接；第二A/D采集控制电路(17)的三路数据读取控制信号输出端分别与第二组信号处理单元中的三个信号处理单元的数据读取控制信号输入端连接；第二A/D采集控制电路(17)的三路数据读取控制信号输出端分别与第二组信号处理单元中的三个信号处理单元的控制信号输入端连接；第一信号处理单元(18‑1)、第二信号处理单元(18‑2)、第三信号处理单元(18‑3)、第四信号处理单元(18‑4)、第五信号处理单元(18‑5)和第六信号处理单元(18‑6)的信号输出端同时与与主控制器(12)的采样总线输入端；第一防雷防浪涌模块(3)和第一线路开关模块(7)之间的两根信号线分别连接第一信号处理单元(18‑1)的采样信号输入端和第二信号处理单元(18‑2)的采样信号输入端连接；24VDC‑DC变换器(1)的输入端的第一路+24V电源的正极+24V2与第三信号处理单元(18‑3)的采样信号输入端连接；第二防雷防浪涌模块(4)和第二线路开关模块(8)之间的两根信号线分别与第四信号处理单元(18‑4)的采样信号输入端和第五信号处理单元(18‑5)的采样信号输入端连接；第二路+24V电源的正极+24V1与第六信号处理单元(18‑6)的第二信号输入端连接；六个信号处理单元的结构相同，每个信号处理单元包括信号调理电路(19)、A/D采集电路(20)和数据锁存器(21)，信号调理电路(19)的信号输出端与A/D采集电路(20)的模拟信号输入端连接，A/D采集电路(20)的数字信号输出端与数据锁存器(21)的信号输入端连接，A/D采集电路(20)的启动控制信号输入端作为该信号处理单元的控制信号输入端，信号调理电路(19)的信号输入端是该信号处理单元的采样信号输入端，数据锁存器(21)的数据读取信号输入端是该信号处理单元的数据读取控制信号输入端，数据锁存器(21)的信号输出端是该信号处理单元的采样信号输出端。