遠(yuǎn)程電力安全測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1  引言
    近年來(lái)，我國(guó)的電力系統(tǒng)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(tǒng)中應(yīng)用狀態(tài)監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)以及發(fā)展新的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)已成了我國(guó)電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)研究中的最重要的任務(wù)之一。本系統(tǒng)一方面減少電力工作人員直接與事故源接觸的機(jī)會(huì)，保障了電力工作人員的人身安全；另一方面，配合其它安防系統(tǒng)，在一定程度上可以實(shí)現(xiàn)變電站的無(wú)人值守，同時(shí)也減少了變電站的財(cái)政開(kāi)支。
2  系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    本系統(tǒng)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)查看高壓電線的電壓值和設(shè)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(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

    圖1 遙控器模塊硬件結(jié)構(gòu)圖

2.2  主控模塊
    在主控模塊部分，A/D數(shù)模轉(zhuǎn)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(hào)；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)；主控芯片還與射頻收發(fā)器相連，將處理后的高壓電線的電壓值發(fā)給用戶(hù)。其主控模塊硬件結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2  主控模塊硬件結(jié)構(gòu)圖

3  軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
    在硬件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件才能發(fā)揮其應(yīng)有的功效。軟件系統(tǒng)主要由系統(tǒng)初始化模塊、啟動(dòng)自檢模塊、主控制模塊、數(shù)據(jù)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(shè)計(jì)方法。軟件系統(tǒng)的主控程序?yàn)橐谎h(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[!--empirenews.page--]

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(shù)
void Init();           //初始化函數(shù)
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(zhuǎn)換器的電壓數(shù)據(jù)
      ADCON &= ~0x10;            //將ADCON.4（ADCI）清零以啟動(dòng)新轉(zhuǎn)換
      Send(AD);                  //將當(dāng)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(diào)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(dāng)AD數(shù)值與參考值相差很遠(yuǎn),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(duì)應(yīng)，通過(guò)無(wú)線雙工協(xié)議發(fā)射控制命令到主控模塊，然后對(duì)被測(cè)電壓值通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送回遙控器，進(jìn)而顯示被測(cè)電壓值。
4  總結(jié)
    本系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)行的一些高壓電力系統(tǒng)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(duì)被測(cè)非正常電壓切斷與閉合，缺乏對(duì)現(xiàn)行非正常電壓的穩(wěn)定電路。由于本系統(tǒng)采用模塊化與接口的設(shè)計(jì)思想和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的通訊模式，硬件的更改和軟件的移植都非常方便，本系統(tǒng)的體積小，功耗低，成本低、可靠性高，適用于中小型變電站的無(wú)人值守改造與后續(xù)電路的保護(hù)，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。