一種信息融合平臺(tái)的設(shè)計(jì)與搭建

西安工程大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院 李華麗 馬全海國(guó)網(wǎng)陜西省電力公司榆林供電公司 賈榮興

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一種信息融合平臺(tái)的設(shè)計(jì)與搭建

西安工程大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院 李華麗 馬全海
國(guó)網(wǎng)陜西省電力公司榆林供電公司 賈榮興

【摘要】信息融合平臺(tái)采用E1、光纖或電話線與信息站連接，獲取所需的信息，經(jīng)過信息融合處理，目標(biāo)跟蹤與預(yù)測(cè)，再向控制站下達(dá)命令。針對(duì)該平臺(tái)的功能要求，以IPC工控機(jī)為核心，實(shí)現(xiàn)信息處理和命令下達(dá)。該平臺(tái)采用路由器、光端機(jī)、被復(fù)線遠(yuǎn)傳設(shè)備實(shí)現(xiàn)與信息站和控制站的通信連接，使用KVM進(jìn)行人機(jī)交互。為了實(shí)現(xiàn)該平臺(tái)的車載和移動(dòng)方便，完成了設(shè)備布線設(shè)計(jì)和連接面板的工藝設(shè)計(jì)，使得能夠?qū)⑦x用設(shè)備集成安裝在一種制式儀器箱內(nèi)。

【關(guān)鍵詞】信息融合；目標(biāo)跟蹤；通信連接；被復(fù)線遠(yuǎn)傳設(shè)備

0.引言

針對(duì)一種信息融合平臺(tái)［1，2］設(shè)計(jì)與搭建的要求，需要在一種制式儀表箱內(nèi)完成所選設(shè)備的安裝，并且完成連接面板的設(shè)計(jì)與制作，方便與外部系統(tǒng)連接安裝。具體而言，主要完成如下工作：

（1）系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。根據(jù)信息融合平臺(tái)的功能需求，采用IPC工控機(jī)、路由器、光端機(jī)、被復(fù)線遠(yuǎn)傳設(shè)備和KVM完成系統(tǒng)搭建，設(shè)計(jì)設(shè)備在箱內(nèi)的布局，明確設(shè)備之間的連接關(guān)系［3］。

（2）面板工藝圖設(shè)計(jì)。為了實(shí)現(xiàn)該平臺(tái)的車載和移動(dòng)方便，方便系統(tǒng)的快速搭建，將設(shè)備上的E1接口、網(wǎng)口、光纖接口、ADSL端子和箱體電源連接等布置在接線面板上。

（3）系統(tǒng)集成。完成設(shè)備之間、設(shè)備與面板之間的布線設(shè)計(jì)，并完成箱內(nèi)設(shè)備的電源連接設(shè)計(jì)。

1.信息融合平臺(tái)總體設(shè)計(jì)方案

信息融合平臺(tái)主要獲取接收多個(gè)信息站采集的目標(biāo)數(shù)據(jù)信息，再進(jìn)行信息融合處理、目標(biāo)跟蹤與預(yù)測(cè)，之后根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果向控制站下達(dá)控制命令。平臺(tái)主要由IPC工控機(jī)、KVM、路由器、光端機(jī)、被復(fù)線遠(yuǎn)傳終端等設(shè)備組成。該箱體的核心設(shè)備為IPC工控機(jī)，負(fù)責(zé)信息融合和目標(biāo)跟蹤處理，KVM用作工控機(jī)的人機(jī)接口，包括顯示器、鍵盤和滾動(dòng)球鼠標(biāo)等。指揮箱可以采用被復(fù)線ADSL、網(wǎng)絡(luò)、E1和光纖等接口與信息站和控制站進(jìn)行通信連接，數(shù)據(jù)采集和命令下達(dá)。為了方便信息融合平臺(tái)的車載和移動(dòng)，系統(tǒng)所有設(shè)備安裝在一個(gè)可拖動(dòng)的制式箱體之內(nèi)。根據(jù)各設(shè)備的功能與接口規(guī)范，使用AutoCAD 2008［4］繪制的箱內(nèi)的設(shè)備之間、設(shè)備和面板之間的連接關(guān)系圖如圖1所示。

圖1　箱內(nèi)設(shè)備之間的連接關(guān)系

根據(jù)制式箱體的內(nèi)部空間和安裝方式，所有設(shè)備的面板安裝在箱體的上面，電源線和通信線的連接接口面板安裝在箱體的下面，上下面板的安裝布局如圖2、3所示。

在完成設(shè)備布局和下面板連接器工藝設(shè)計(jì)之時(shí)，重點(diǎn)考慮了兩個(gè)方面的問題，其一是設(shè)備安裝方式的一致性和美觀，其二是箱體內(nèi)部布線設(shè)計(jì)，保證設(shè)備抽拔自如且連接線自然活動(dòng)、不打結(jié)。為了確保設(shè)備設(shè)備安裝的一致性，部分設(shè)備的法蘭和導(dǎo)軌進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)和另外選配。

圖2　箱內(nèi)上面板安裝布局圖

圖3 箱內(nèi)下面板安裝布局圖

2.連接面板設(shè)計(jì)

連接面板主要用于箱體供電和通信線連接兩項(xiàng)功能。供電部分包括電源輸入接線端子、避雷器、電源指示燈、空開和安全接地端子等組件。為了其他設(shè)備用電方便，面板還設(shè)計(jì)了一路電源輸出接口。通信連接方面，面板提供了1路E1、1路ST光纖、4路ADSL電話線、4路RJ45網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)連接器，用于與外部設(shè)備的通信連接。此外，被復(fù)線設(shè)備的控制臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)接口也從面板引出，以便設(shè)備的設(shè)置與調(diào)試。面板布局如圖4所示。

圖4　連接面板

3.系統(tǒng)集成

在進(jìn)行系統(tǒng)集成組裝時(shí)，電源線和通信線的連接和布線進(jìn)行了專門設(shè)計(jì)。其中，電源引入采用標(biāo)準(zhǔn)航空插頭，并進(jìn)行電源有無(wú)指示；電源引入時(shí)先經(jīng)過空開，再進(jìn)行避雷保護(hù)，最后通過接線端子轉(zhuǎn)借給各個(gè)設(shè)備。為了其他設(shè)備用電方便，采用航空插頭引出一路電源。電源連接設(shè)計(jì)如圖5所示。

圖5　電源連接

通信線連接包括三部分內(nèi)容，其一是工控機(jī)與KVM之間的連接，其二是工控機(jī)與通信設(shè)備的連接，其二是通信線接口對(duì)外引出。工控機(jī)與KVM之間的連接主要是VGA線的連接，由于KVM尺寸較大，選用彎頭VGA接頭進(jìn)行了轉(zhuǎn)接，避免與箱體碰撞。由于采用了路由器，工控機(jī)與通信設(shè)備都通過路由器連接，采用超六類專用屏蔽網(wǎng)線連接即可。對(duì)于ADSL通信線的外部連接，為了提高系統(tǒng)抗干擾能力，安裝了專門的電話線抗干擾模塊。與外部通信接口的連線關(guān)系如圖6所示。

圖6　與外部通信接口設(shè)計(jì)

4.小結(jié)

在完成箱體硬件平臺(tái)的搭建之后，配合項(xiàng)目組其它成員進(jìn)行了系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。在完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試之后，由項(xiàng)目用戶進(jìn)行了檢測(cè)和驗(yàn)收，最后交付用戶使用。

參考文獻(xiàn)

［1］潘泉，于昕，程詠梅等.信息融合理論的基本方法與進(jìn)展［J］.自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2003（4）：599-615.

［2］潘泉，王增福，梁彥等.信息融合理論的基本方法與進(jìn)展（Ⅱ）［J］.控制理論與應(yīng)用，2012（10）：1233-1244.

［3］馬全海.基于序貫蒙特卡洛的概率假設(shè)密度濾波算法研究［D］.西安工程大學(xué)，2016.

［4］王君明，盧玉玲.AutoCAD 2008教程［M］.黃河水利出版社，2009.

作者簡(jiǎn)介：

李華麗（1989—），女，河南漯河人，主要研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用。

通信作者：

賈榮興（1979—），男，陜西武功人，高級(jí)工程師，主要從事電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備研究。