一种信息融合平台的设计与搭建

西安工程大学计算机科学学院 李华丽 马全海国网陕西省电力公司榆林供电公司 贾荣兴



一种信息融合平台的设计与搭建

西安工程大学计算机科学学院 李华丽 马全海
国网陕西省电力公司榆林供电公司 贾荣兴

【摘要】信息融合平台采用E1、光纤或电话线与信息站连接，获取所需的信息，经过信息融合处理，目标跟踪与预测，再向控制站下达命令。针对该平台的功能要求，以IPC工控机为核心，实现信息处理和命令下达。该平台采用路由器、光端机、被复线远传设备实现与信息站和控制站的通信连接，使用KVM进行人机交互。为了实现该平台的车载和移动方便，完成了设备布线设计和连接面板的工艺设计，使得能够将选用设备集成安装在一种制式仪器箱内。

【关键词】信息融合；目标跟踪；通信连接；被复线远传设备

0.引言

针对一种信息融合平台［1，2］设计与搭建的要求，需要在一种制式仪表箱内完成所选设备的安装，并且完成连接面板的设计与制作，方便与外部系统连接安装。具体而言，主要完成如下工作：

（1）系统方案设计。根据信息融合平台的功能需求，采用IPC工控机、路由器、光端机、被复线远传设备和KVM完成系统搭建，设计设备在箱内的布局，明确设备之间的连接关系［3］。

（2）面板工艺图设计。为了实现该平台的车载和移动方便，方便系统的快速搭建，将设备上的E1接口、网口、光纤接口、ADSL端子和箱体电源连接等布置在接线面板上。

（3）系统集成。完成设备之间、设备与面板之间的布线设计，并完成箱内设备的电源连接设计。

1.信息融合平台总体设计方案

信息融合平台主要获取接收多个信息站采集的目标数据信息，再进行信息融合处理、目标跟踪与预测，之后根据预测结果向控制站下达控制命令。平台主要由IPC工控机、KVM、路由器、光端机、被复线远传终端等设备组成。该箱体的核心设备为IPC工控机，负责信息融合和目标跟踪处理，KVM用作工控机的人机接口，包括显示器、键盘和滚动球鼠标等。指挥箱可以采用被复线ADSL、网络、E1和光纤等接口与信息站和控制站进行通信连接，数据采集和命令下达。为了方便信息融合平台的车载和移动，系统所有设备安装在一个可拖动的制式箱体之内。根据各设备的功能与接口规范，使用AutoCAD 2008［4］绘制的箱内的设备之间、设备和面板之间的连接关系图如图1所示。

图1　箱内设备之间的连接关系

根据制式箱体的内部空间和安装方式，所有设备的面板安装在箱体的上面，电源线和通信线的连接接口面板安装在箱体的下面，上下面板的安装布局如图2、3所示。

在完成设备布局和下面板连接器工艺设计之时，重点考虑了两个方面的问题，其一是设备安装方式的一致性和美观，其二是箱体内部布线设计，保证设备抽拔自如且连接线自然活动、不打结。为了确保设备设备安装的一致性，部分设备的法兰和导轨进行了重新设计和另外选配。

图2　箱内上面板安装布局图

图3 箱内下面板安装布局图

2.连接面板设计

连接面板主要用于箱体供电和通信线连接两项功能。供电部分包括电源输入接线端子、避雷器、电源指示灯、空开和安全接地端子等组件。为了其他设备用电方便，面板还设计了一路电源输出接口。通信连接方面，面板提供了1路E1、1路ST光纤、4路ADSL电话线、4路RJ45网络的标准连接器，用于与外部设备的通信连接。此外，被复线设备的控制台和网络接口也从面板引出，以便设备的设置与调试。面板布局如图4所示。

图4　连接面板

3.系统集成

在进行系统集成组装时，电源线和通信线的连接和布线进行了专门设计。其中，电源引入采用标准航空插头，并进行电源有无指示；电源引入时先经过空开，再进行避雷保护，最后通过接线端子转借给各个设备。为了其他设备用电方便，采用航空插头引出一路电源。电源连接设计如图5所示。

图5　电源连接

通信线连接包括三部分内容，其一是工控机与KVM之间的连接，其二是工控机与通信设备的连接，其二是通信线接口对外引出。工控机与KVM之间的连接主要是VGA线的连接，由于KVM尺寸较大，选用弯头VGA接头进行了转接，避免与箱体碰撞。由于采用了路由器，工控机与通信设备都通过路由器连接，采用超六类专用屏蔽网线连接即可。对于ADSL通信线的外部连接，为了提高系统抗干扰能力，安装了专门的电话线抗干扰模块。与外部通信接口的连线关系如图6所示。

图6　与外部通信接口设计

4.小结

在完成箱体硬件平台的搭建之后，配合项目组其它成员进行了系统软件设计。在完成系统设计与调试之后，由项目用户进行了检测和验收，最后交付用户使用。

参考文献

［1］潘泉，于昕，程咏梅等.信息融合理论的基本方法与进展［J］.自动化学报，2003（4）：599-615.

［2］潘泉，王增福，梁彦等.信息融合理论的基本方法与进展（Ⅱ）［J］.控制理论与应用，2012（10）：1233-1244.

［3］马全海.基于序贯蒙特卡洛的概率假设密度滤波算法研究［D］.西安工程大学，2016.

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

作者简介：

李华丽（1989—），女，河南漯河人，主要研究方向：计算机应用。

通信作者：

贾荣兴（1979—），男，陕西武功人，高级工程师，主要从事电力系统自动化设备研究。