24g实时巡更系统管理方案CAN总线.docx
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24g实时巡更系统管理方案CAN总线
BG245-C远距离读卡器在线巡更系统
技术方案
目录
第一章系统概述3
1．1系统功能3
1．2主要特点4
1．3产品性能介绍6
第二章工作流程9
第三章系统设备配置11
BG245-C远距离读卡器实时巡更系统
（一）系统功能
（1） 结合射频智能标签管理系统，使巡更管理实时、有序、规范、智能。
射频卡具有高保密度、防水、防磁、防静电、一卡多用等特点。
（2）远距离自动读卡，操作方便，工作效率高；
（3）读卡器可实现特性区域内联网并可在70米范围内对进入读卡范围的保安巡查人员进行识别并确认人员身份。
（4）读卡器实时传输接收到的卡号，发送至上位机，从而实现上位机与读卡器共同定位及记录巡更人员的巡查信息，实现完全智能化巡更人员管理。
（5）良好的安全性、抗干扰性和可靠性
（6）权限管理保证系统的安全；
（二）系统主要特点：
BG245-C远距离读卡器实时巡更系统实现了远距离射频卡实时记录及定位巡更人员的管理系统。
运用先进的远距离识别技术，通过射频设备的配合，对大量人员进行统一、有效、高智能化的实时管理。
BG245-C远距离读卡器实时巡更系统具有功能强大的数据处理功能，可以完成管理系统的各种参数设置、数据的收集和统计，可以对各种远距离卡进行管理，对丢失的卡进行挂失，并能够打印有效的统计报表。
系统的高效性：
BG245-C远距离读卡器实时巡更系统主要采用2.4G微波长距识别技术，识别有效距离可达70米的范围，抗干扰能力强、防伪性能好。
配备射频卡的人员拥有一个具有唯一且不能被更改的序列号的ID卡，使用时无机械接触动作，自动读卡，射频卡可以在短时间内被系统确认，方便使用。
（1）数据处理可靠：
采用了计算机控制和数据处理技术，自动化程度高，控制准确；软件使用简单。
（2）模块化设计：
标准的工业控制结构，可根据用户的不同要求组织不同系统配置，方便灵活。
管理系统硬件和软件都由若干功能模式快组成，这样可以根据用户的不同要求灵活的组成不同的系统。
利用不同的读卡距离的设备组合成多种类型的系统，有效缩短工期，方便用户。
（3）系统的抗干扰能力强，该系统的最大优点是：
射频卡内有高能电池为卡内集成电路正常工作和发射提供足够的能量，卡的功耗非常低，每张射频卡的有效寿命为3年左右。
（4）高适应性：
可适应从-20°C到+75°C的各种环境。
（5）高保密性
本系统的设备和识别卡为用户提供了独一无二的识别编码，从根本上消除了复制伪造等现象。
（三）2.4G远距离无线识别设备特性
（1）读卡器特性
读卡器特性项目
参数
实现特性
通信接口
CAN总线
接线方便，即插即用
读写范围
120度
高增益天线
识别速度
可达200km/h
最大可识别以200km/h运动物体
通讯距离
2～70米（可调节）
在最大有效范围内读卡有效
识别数量
同时识别100个每0.7秒
冲撞几率极小
尺寸
98.3mm*72.4mm*25.0mm
安装方便，占用空间小
（2）有源射频卡特性
射频卡特性项目
参数或描述
实现特性
电池寿命
1.5、2.5年左右
与低功耗技术相结合使有源射频卡的使用寿命大大延长。
电池寿命与发射频率有关
频率
2.4GHz频段
ISM频率
工作温度
-20℃～+75℃
-20℃～+75℃温度范围内不影响正常工作
防水
完全防水采用超声波焊接，完全防水
在水中不出现任何渗、漏水现象，
潮湿环境正常工作。
尺寸
8.5*33（直径）mm（圆片型）
81*55*4.5mm（标准卡）
58*22*16mm（钥匙型）
（3）CAN控制器特性及功能
系统特性项目
参数或描述
实现特性
控制器与PC机接口
TCP/IP
采用使用最方便的网络接口，支持DHCP自动获取IP地址，支持自动连接数据服务器，不需要任何设置
与读卡器接口
2条独立CAN总线
每条总线支持不小于64个读卡器，每条总线长度最远达到5公里
其他输入输出接口
2路光耦输入，2路继电器输出
方便外接报警设备
电源电压
7-15V
宽电压工作范围，方便工程连接
工作温度
-20°-70°
外形尺寸
124mm*129mm*30mm
（4）系统特性及功能
系统特性项目
参数或描述
实现特性
通讯距离
5km
5km以内系统正常工作
系统容量
可连接数据监测控制器200个，5000个读卡器
在相同网段连接200个控制器，支持多达5000个读卡器和8000张卡的峰值
禁区报警功能
读卡并实现报警
有效范围内正常报警
定位功能
对每个区实现定位
同时可实现多目标定位
跟踪功能
可对所有目标进行跟踪
根据读卡器读出的卡中信息，上位机筛选卡号轨迹实现跟踪
（4）产品图片：
2.4G有源卡读卡器
CAN控制器
2.4G实时巡更系统CAN总线组网方案
Can-bus总线特点
CAN（ControllerAreaNetwork）总线最早由德国BOSCH公司提出，主要用于汽车内部测量与控制中心之间的数据通信。
由于其良好的性能，在世界范围内广泛应用于其他领域当中，如工业自动化、汽车电子、楼宇建筑、电梯网络、电力通讯和安防消防等诸多领域，并取逐渐成为这些行业的主要通讯手段。
现场总线CAN-bus的特点：
1、国际标准的工业级现场总线，传输可靠，实时性高；
2、传输距离远（无中继最远5Km），传输速率快（最高1Mbps）；
3、单条总线至少可接64个节点；
3、总线上各节点的地位平等，不分主从，突发数据可实时传输；
4、非破坏总线仲裁技术，可多节点同时向总线发数据，总线利用率高；
5、出错的CAN节点会自动关闭并切断和总线的联系，不影响总线的通讯；
6、报文为短帧结构并有硬件CRC校验，受干扰概率小，数据出错率极低；
7、对未成功发送的报文，硬件有自动发功能，传输可靠性很高；
8、具有硬件地址滤波功能，可简化软件的协议编制；
9、通讯介质可用普通的双绞线、同轴电缆或光纤等；
10、CAN-bus总线系统结构简单，性价比极高。
CAN-bus用实时巡更系统当中，不仅可以增强系统的通讯可靠性、延长系统的距离、扩充系统的节点数，还能增强系统的实时性，让管理者和主控设备能及时了解和处理巡逻员情况，发觉事故隐患，避免事故发生。
对于实时巡更系统的本安要求，只需总线要CAN-bus设备的电源符合本安要求即可。
现场总线CAN-bus本身是符合本质安全要求的。
CAN-bus总线与RS-485通讯比较与通常应用的RS-485方式相比，现场总线CAN-bus具有更多方面的优势，可以完全取代RS-485网络，从而组建一个具有高可靠性、远距离、多节点、多主方式的设备通讯网络。
同时，现场总线CAN-bus可以直接采用RS-485方式相同的传输电缆、拓扑结构。
CAN-bus总线与RS-485通讯方式的特性比较如下表1所示：
表1CAN-bus总线与RS-485通讯的特性比较特性
RS-485方式
CAN-bus总线
拓扑结构
直线拓扑
直线拓扑
传输介质
双绞线
双绞线
硬件成本
很低
每个节点成本有所增加
总线利用率
低
高
网络特性
单主结构
多主结构
数据传输率
低
最高可达1Mbps
容错机制
无
由硬件完成错误处理和检错机制
通讯失败率
很高
极低
节点错误的影响
故障节点有可能导致整个网络瘫痪
故障节点对整个网络无影响
通讯距离
<1.2Km
可达5Km（5Kbps）
后期维护成本
较高
很低
所以根据以上对比，在长距离且对实时性要求高的施工中，为了更稳定、更快捷的远距离传输，我们通常选择can-bus总线方式传输。
另外,CAN的双向通信弥补了RS485半双工通信的缺陷,不仅能够实现位置信息的上传,当需要时还可以实时修改某监控接点信息。
比较可知,RS-485网络除了硬件成本、开发难度比CAN-bus网络稍具优势外其他性能方面都没有可比性，因而用CAN总线取代RS-485总线是一种比较彻底的方案。
网络的结构如图所示，在巡逻路线上有多个这样的设备（2.4G读卡器）分布在不同的区域对设备和环境进行检测。
每个设备都挂接在CAN-bus总线主线上，CAN-bus总线的主线是一个直线拓扑结构，直线的两端称为终端，各加一个终端电阻，网络的中间不加任何电阻。
由于所有的设备都可以主动向总线上发送数据，那么可以设置优先级，重要设备的信号优先级较高。
同时为了防止CAN-bus总线负载过大，可以将一些必要的数据作实时发送，而另一些数据在一定的管理机制下才能向总线发送数据，比如主控制设备来查询的时候，或者按一定的时间间隔再发送。
CAN总线的传输距离随着波特率的降低而增长。
当波特率为5Kbps的时候，不加中继器的情况下可以达到5Km。
整个系统可以根据需要距离的长度而选择合适的通讯波特率，另外总线通讯距离越长的时候要适当的加大双绞线的线径，降低阻抗以减小传输延迟。
当网络需求达到更远的通讯距离（＞5公里），或者终端数目较多（＞64个）时，安装CANbridge网桥可以成倍地延长通讯距离，也可以成倍地增加CAN-bus网络中终端设备的数目。
采用高强度、防水防潮的屏蔽双绞线完全能够满足实时巡更领域的可靠性、抗干扰性参数等方面的需求。
在环境要求更高的场合，可以选择使用单模光纤作为CAN-bus总线的通讯介质，以实现更远的通讯距离，更高的抗干扰能力；当然，采用光纤通讯会增加一部分CAN-bus网络的设备成本。
二、工作流程
系统控制计算机连接一系列远距离读卡器，将2.4G射频卡配发到每个巡更人员的手中
具体要求可根据客户需要。
首先系统注册所有射频卡，将人员信息写入计算机数据库，由于射频卡质量小，卡片可以放在巡更人员的上衣或胸卡内；读卡器的电源可使用12V直流电。
当带有射频卡的巡更人员进入读卡器的读卡区域内部时，读卡器读取卡上的信息并上传至CAN控制器，再通过以太网传给上位机，并验证该卡的合法性。
对与合法卡读卡器记录卡号并实时发送至控制上位机，实现巡更人员的考勤记录及实时定位。
（3）系统可以完成管理系统的各种参数设置、数据的收集和统计，可以对各种远距离卡进行管理，对丢失的卡进行挂失，并能够打印有效的统计报表。
三、系统设备配置
A、设备
1
2.4G读卡器
BG240-C
35台
地面或矿用下应用
2
专用电源
35台
地面或矿用下应用
3
2.4G有源卡
BGC-S
60只
地面或矿用下应用
4
CAN控制器
BG-CC
3台
地面或矿用下应用（换软件可做中继器用）
5
接线盒
地面或矿用下应用
6
光纤熔接盒
工程安装时用：
地面用
7
光纤收发器
CS110A
1套
地面用
8
中心计算机系统
在线巡逻管理系统
1套
数据库管理程序包;数据采集控制程序包;超出32个分站或超出10个节点,不再增加软件费用
通讯前置机
套
外购：
1台工控机（P4/CPU3.0/512M/80G），1台15寸液晶显示器
机架式服务器
1台
外购：
至强CPU3.0/内存1G/双硬盘73G+146G/千兆网卡2个
监控台配置
外购：
1台台式PC机;
1台19寸液晶显示器,一台激光打印机
客户端配置
1套
外购：
1台台式PC机，1台19寸液晶显示器客户端的数量按客户需求定
图形支持软件
1套
外购：
实现电子地图显示，图形化实时显示、轨迹回放功能
中文操作系统MS2003Sever
1套
外购：
中文操作系统MS2003Sever;
SQLSever数据库
1套
外购：
客户端应用程序包，含10个客户端;
路由器
1套
9
线缆
4千米
按现场实地距离采购
10
网线
500米
按现场实地距离采购
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