配變監(jiān)測終端通信模塊(TTU)的設計
起始字:2字節(jié),0x0564。
長度:1字節(jié),是控制字、目的地址、源地址和用戶數(shù)據(jù)之和,255≥長度≥5。
目的地址:2個字節(jié),低字節(jié)在前。
源地址:2個字節(jié),低字節(jié)在前。
用戶數(shù)據(jù):跟在報頭之后的數(shù)據(jù)塊,每16個字節(jié)一塊,最后一個塊包含剩下的字節(jié),可以是1~16個字節(jié)。每個數(shù)據(jù)塊都有一個CRC循環(huán)冗余碼掛在后面。
CRC循環(huán)冗余碼:2個字節(jié)。在一個幀內(nèi),掛在每個數(shù)據(jù)塊之后。
控制字與功能碼:通信控制字包含有本幀的傳輸方向,幀的類型以及數(shù)據(jù)流的控制信息。功能碼的具體設定為:
對于原發(fā)送方的幀:
0:使遠方鏈路復位
1:使遠方進程復位
3:發(fā)送用戶數(shù)據(jù),須對方確認
4:發(fā)送用戶數(shù)據(jù),不須對方確認
9:詢問鏈路狀態(tài)
對于從方發(fā)送幀:
0:肯定確認
1:否定確認
11:回答鏈路狀態(tài)
2.2 通信模塊的軟件設計方案
通信模塊平時工作在載波接收狀態(tài)[5],接收到一幀數(shù)據(jù)后解調(diào)給TTU數(shù)據(jù)采集端,TTU采集端接收并返回數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)調(diào)制后經(jīng)電力線傳給主站經(jīng)解調(diào)后給采集終端。在規(guī)定的時間內(nèi)RS485接收到數(shù)據(jù)時進行載波發(fā)送,數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束后返回接收狀態(tài)。若在規(guī)定的時間內(nèi)RS485沒有接收到數(shù)據(jù)也自動返回載波接收狀態(tài)。通信模塊的軟件流程如圖3所示。
當通信模塊判斷有幀命令接收時,開始解調(diào),即載波接收,限定時間為5 s,在解調(diào)過程中同時判斷幀命令,有則重新連續(xù)解調(diào)。有幀命令接收時才允許串口接收,限定時間為1.5 s。接收幀命令開始解調(diào)后,即向串口發(fā)送命令,TTU數(shù)據(jù)采集端接收到命令后,根據(jù)命令的指示進行數(shù)據(jù)的采集與處理,分析數(shù)據(jù)狀態(tài),并把采集與分析結(jié)果發(fā)送到串口。當通信模塊接收幀頭找到后1.5 s內(nèi)收到采集端的返回數(shù)據(jù),則將數(shù)據(jù)進行調(diào)制,向電力線發(fā)送,即載波發(fā)送,限時5 s,若幀頭找到后1.5 s內(nèi)沒有收到采集端的返回數(shù)據(jù),則禁止接收TTU采集端的數(shù)據(jù)。載波發(fā)送完畢,通信模塊再次回到接收狀態(tài),等待主站的下一次命令。
本文實現(xiàn)了配電變壓器監(jiān)測系統(tǒng)通信模塊的設計,該模塊基于電力線載波通信技術,通過電力線與配電主站進行通信,無需另架線路,具有性價比好,集成度高,工作可靠的優(yōu)點。通信模塊與配電變壓器的數(shù)據(jù)采集與分析處理模塊結(jié)合在一起,構成配電變壓器的監(jiān)測終端,使配電變壓器監(jiān)測終端集采集、處理、通信于一體,改善了配電變壓器監(jiān)測終端的功能,優(yōu)化了其設計,提高了整個監(jiān)測終端的性能,具有很好的發(fā)展前景。
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