由于信息技術的進步，現場總線技術已經在高壓開關柜功能智能化系統中得到了廣泛應用，使高壓開關柜的在線檢測系統形成了一個分布式的監測系統，并使整個系統較傳統的集中監測系統性能增強，功能更為完善。

1　CAN總線技術及其特點

在傳統的變電站監測系統中，一般采用BITBUS總線和RS-485總線，但在實際應用中都有以下缺陷：

a.　BITBUS總線和RS-485總線上只能有一個主節點，無法構成多主系統，一旦主節點出現故障，系統就不能正常運行，導致整個系統的可靠性較差。

b.　BITBUS總線和RS-485總線的抗干擾能力較差，不適應在高電磁環境下運行，而且其錯誤處理能力也很差。

c. 數據通信方式是命令響應式，下端節點只有在收到主節點的命令以后，才能響應，從而造成數據不能及時上傳，導致整個系統實時性較差，不適用于開關柜在線檢測這種要求實時性很高的系統中。

本文采用了目前在測控系統中常用的控制器局域網絡CAN。CAN 總線采用差分驅動，可適用于高噪聲干擾的環境且具有較強的糾錯能力，目前已形成國際標準ISO11898規范［1］。其價格低廉，可靠性高，結構靈活，為最有前途的現場總線之一。

CAN采用了OSI/ISO模型全部7層中的2層，即物理層和數據鏈路層，用戶可以這2層為基礎，根據實際需要開發相應的應用層通信協議［1］。CAN 的主要特點如下：

a.　可以多主方式工作，網絡上任意節點均可以在任意時刻主動地向總線上其他節點發送信息，因而可以構成多主機系統。

b. 當CAN 節點嚴重錯誤時，具有自動關閉輸出的功能，切斷該節點與總線的聯系，使總線上的其他節點及通信不受，故具有較強的抗干擾能力。

c.　采用非破壞性總線仲裁技術，當2個節點同時向總線上發送信息時，優先級低的節點主動停止數據發送，而優先級高的節點可不受影響地繼續傳輸數據，節省了總線沖突仲裁時間，避免了總線沖突。

d.　總線上的節點信息可以分成不同的優先級，以滿足不同的實時要求。

e.　可以用點對點、一點對多點及全局廣播等幾種方式發送和接收數據。

f.　CAN 的直接通信距離最遠可達10km，此時傳輸速率只能達到5kbit/s;最高通信速率可達到1Mbit/s，此時最大傳輸距離為40m;CAN上的節點數實際可達110個。

g.　CAN 采用短幀結構，每幀信息含有8個字節，并有CRC校驗等檢錯措施，傳輸時間短，保證了數據出錯率低。

h.　通信介質采用雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活。

總之，采用CAN 總線實時性強、可靠性高，用戶接口簡單，非常適用于變電所中構成高壓開關柜故障在線檢測系統。

2　系統總體設計方案

整個系統通過CAN總線將各采集單元模塊和監控機單元連成分布式結構的現場控制網絡，網絡中計算機和各個檢測單元模塊分別有自己的ID標志，且保證各自的ID不重復。由數據采集單元模塊采集開關柜的各種信號參數，通過CAN總線送至系統監控機單元，建立起全變電站高壓開關柜的數據庫，計算機對整個CAN 總線系統進行監視管理，具有系統參數（如傳輸速率、節點地址等）設置、數據發送、數據接收、本機狀態查詢、節點狀態查詢、中斷狀態查詢等功能。系統監控機單元采用工業控制機配CAN 總線通信接口卡組成，它接收數據采集單元模塊發來的數據，經計算機進行相應的計算處理得出高壓開關柜的各個參數的值，根據各種參數及其波形等相關性質，從而具體得出高壓開關柜的工作狀態。CAN 總線通信接口卡使工控機能方便地連接到CAN 總線上，它由CAN 接口電路及其與計算機串口的連接電路組成，確保數據能準確地在CAN 總線和計算機之間流通。