1、中间部分：由电话线组成的通讯子网。

2、监控中心：利用计算机对现场部分采集传输过来的数据进行处理、存储及分析。该部分用VＢ设计，以实现对端口、数据和数据库进行操作及进行报警，是维护人员能及时对方生故障的机器进行维修。

3、现场部分：利用8051单片机、25045看门狗、热敏电阻和电压、电流传感器对电压、电流和温度及离子感烟器、玻璃破碎探测器、探针型浸水变送器和开关等器件组成的单片机系统对现场发生的各种事件进行监测，出现事故则利用Modem和通讯子网上传到监控机报警以便及时维修。

4、通讯部分：使用内部的通讯子网进行通讯以减低成本。

硬件电路设计数据采集原理

前端数据采集传输控制器的核心部分是单片机，我们采用的是51系列中的8051单片机，这个单片机共有40只引脚，还需外加振荡器和看门狗电路。这里我们为什么要采用单片机而不采用PLC或可编程逻辑器件呢？原因就是单片机应用的时间比较长，技术相对成熟，无论从编制程序还是从设计经验上来讲，都比较成熟。而且他的成本很低。在电源的选择上：单片机及外围电路用+5VDC电压；电流检测器用+15VDC和-15VDC电压，且功率为30W。 

本系统采用CPU为89C51的单片微机，89C51本身带有2K的内存储器，可以在编程器上实现闪烁式的电擦写达几万次以上，比以往惯用的8031CPU外加EPROM为核心的单片机系统在硬件上具有更加简单、方便等优点，而且完全兼容MCS 51系列单片机的所有功能。该单片机系统的工作流程是这样的：使用ADC0832 和4051完成八路模拟信号的A/D变换，用X5045看门狗完成系统复位、看门狗及设定参数的存储任务，开关量输出使用可控硅固态开关，干扰小，带负荷能力强。通信部分使用MAX232接口芯片完成单片机与串口的电平转换，串口接外置调制解调器（Modem），调制解调器与电话线连接，完成数据的接收和发送。

本设计中，8051单片机软件使用汇编语言编写，采用结构化设计，由开关量、模拟量采集模块、采集数据与设定值比较模块、数据发送/接收通信模块，X5045操作模块及输出开关量控制模块等主要部分组成。使用汇编语言可以提高代码的运行效率，在没有过多的复杂运算条件下，汇编语言是最佳的选择。上位监控计算机软件使用Visual Basic6.0语言编写，主要包括数据的接收/发送通信模块、参数超限时的声光报警模块、数据库操作模块、打印报表模块等部分组成。

本设计解决了前端采集控制器通过Modem与终端监控计算机进行远程通信的硬件设计和软件编程等关键问题，同时也实现了使用Visual Basic6.0进行串口通信和数据库的操作。

使用Modem配合现有的公共电话网构成的远程监控系统，由于使用计算机的串口接收和发送数据，受串口通信速率的影响，数据传输的速度不高。因此，这种方式只能用在传输数据量不是很大的场合。由于串口数据传输速度限制，近年来新型的外部I/O接口不断推出，其中USB是最具有代表性的外部I/O接口。USB接口的传输速率可以达到每秒12M，比串口传输速率快约100倍。USB接口还可以提供5V DC 电源，低功率的USB设备不再需要另接其他的电源，同时USB接口支持热插拔，即电脑在开机状态下可实现“即插即用”。因此，使用USB接口替代传统的串口进行通过Modem完成远程数据的发送和接收是必然的发展趋势。