簡(jiǎn)述遠程電力安全測控系統的設計與實(shí)現

　　1 引言

　　由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節組成的電能生產(chǎn)與消費系統。它的功能是將自然界的一次能源通過(guò)發(fā)電動(dòng)力裝置轉化成電能，再經(jīng)輸電、變電和配電將電能供應到各用戶(hù)。為實(shí)現這一功能，電力系統在各個(gè)環(huán)節和不同層次還具有相應的信息與控制系統，對電能的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行測量、調節、控制、保護、通信和調度，以保證用戶(hù)獲得安全、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)的電能。近年來(lái)，我國的電力系統迅速發(fā)展，許多變電站和供電所都在進(jìn)行自動(dòng)化和無(wú)人值守的改造，因此在變電站等電力系統中應用狀態(tài)監測與控制技術(shù)以及發(fā)展新的狀態(tài)監測與控制技術(shù)已成了我國電力綜合自動(dòng)化系統研究中的最重要的任務(wù)之一。

　　控制技術(shù)是近代控制理論中的一種高級策略和新穎技術(shù)。模糊控制技術(shù)基于模糊數學(xué)理論，通過(guò)模擬人的近似推理和綜合決策過(guò)程，使控制算法的可控性、適應性和合理性提高，成為智能控制技術(shù)的一個(gè)重要分支。計算機控制技術(shù)專(zhuān)業(yè)是培養掌握了一定的電子電氣知識、計算機操作應用知識、程序設計知識，具備一定的計算機控制技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、可編程控制技術(shù)等專(zhuān)業(yè)知識，具有較強的分析能力、動(dòng)手能力、創(chuàng )新能力，能解決工程實(shí)際問(wèn)題的高素質(zhì)的復合型、應用型專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才3.編輯詞條網(wǎng)絡(luò )控制技術(shù)

　　2 系統體系結構設計

　　本系統主要由主控模塊與遙控器模塊兩個(gè)模塊組成。

　　2.1 遙控器模塊

　　遙控器模塊包括射頻收發(fā)器和遙控處理芯片AT89C51它們連接的方法是相同的；為方便用戶(hù)實(shí)時(shí)查看高壓電線(xiàn)的電壓值和設置新的參考電壓等，在遙控器端我們添加LCD1602液晶顯示屏和一個(gè)4×4的矩陣鍵盤(pán)，分別接在AT89C51的P0口和P3口上。其硬件結構圖如圖1所示。

圖1 遙控器模塊硬件結構圖

　　2.2 主控模塊

　　在主控模塊部分，A/D數模轉換子塊與電壓傳感器模塊相連，接收來(lái)自電壓傳感器發(fā)過(guò)來(lái)的模擬信號；主控芯片AT89C51的P2口與模擬高壓開(kāi)關(guān)模塊相連，發(fā)出高低電平來(lái)控制開(kāi)關(guān)電路的閉合狀態(tài)，其主控模塊硬件結構圖如圖2所示。

圖2 主控模塊硬件結構圖

　　3 軟件系統實(shí)現

　　在硬件結構的基礎上，必須設計相應的軟件才能發(fā)揮其應有的功效。軟件系統主要由系統初始化模塊、啟動(dòng)自檢模塊、主控制模塊、數據采集模塊及各中斷服務(wù)程序模塊等幾大部分組成，以下重點(diǎn)介紹主控程序設計方法。軟件系統的主控程序為一循環(huán)程序。主控模塊部分主要由主控程序（見(jiàn)圖3）、中斷程序、模擬開(kāi)關(guān)控制程序、射頻收發(fā)程序等組成。

　　3.1 主控模塊流程

圖3 主控模塊程序流程圖

　　相關(guān)主控模塊程序如下：

　　#include reg52.h>

　　#include ABSACC.h>

　　#include intrins.h>

　　#include STdio.h>

　　#define uint unsigned int

　　#define uchar unsigned char

　　void main（ ）

　　{

　　void delay（uint z）； //延遲函數

　　void Init（）； //初始化函數

　　while（1） //給出一個(gè)死循環(huán)，不停地采樣

　　{ //接收中斷

　　AD= Read_ADC（）； //獲取從AD轉換器的電壓數據

　　ADCON = ~0x10; //將ADCON.4（ADCI）清零以啟動(dòng)新轉換

　　Send（AD）； //將當前模擬電路電壓發(fā)回至搖控顯示

　　Delay（5000）； //延時(shí)5毫秒

　　ES=0; //關(guān)串口接收

　　If （auto=1） //判斷模擬開(kāi)關(guān)調控是手動(dòng)還是自動(dòng)

　　{

　　If （AD=v1-v2 || AD>=v2+v2） //從AD得到的電路電壓值與參考值的比較

　　{

　　Switch=1; //當AD數值與參考值相差很遠，即高壓或低壓等故障，將模擬電路關(guān)閉

　　Delay（10000）； //延時(shí)10毫秒

　　}

　　}

　　ES=1; //開(kāi)串口接收

　　}

　　3.2 遙控模塊流程

圖4 遙控模塊程序流程圖

　　遙控器程序（參見(jiàn)圖4）與主控模塊的功能相互對應，通過(guò)無(wú)線(xiàn)雙工協(xié)議發(fā)射控制命令到主控模塊，然后對被測電壓值通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳送回遙控器，進(jìn)而顯示被測電壓值。

　　4 總結

　　本系統對現行的一些高壓電力系統的電力開(kāi)關(guān)控制作了簡(jiǎn)要而實(shí)用的改進(jìn)與相關(guān)問(wèn)題的解決，僅對被測非正常電壓切斷與閉合，缺乏對現行非正常電壓的穩定電路。由于本系統采用模塊化與接口的設計思想和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的通訊模式，硬件的更改和軟件的移植都非常方便。