簡述遠(yuǎn)程電力安全測控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

　　1 引言

　　由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動力裝置轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸電、變電和配電將電能供應(yīng)到各用戶。為實現(xiàn)這一功能，電力系統(tǒng)在各個環(huán)節(jié)和不同層次還具有相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，對電能的生產(chǎn)過程進(jìn)行測量、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)、通信和調(diào)度，以保證用戶獲得安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的電能。近年來，我國的電力系統(tǒng)迅速發(fā)展，許多變電站和供電所都在進(jìn)行自動化和無人值守的改造，因此在變電站等電力系統(tǒng)中應(yīng)用狀態(tài)監(jiān)測與控制技術(shù)以及發(fā)展新的狀態(tài)監(jiān)測與控制技術(shù)已成了我國電力綜合自動化系統(tǒng)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(shù)學(xué)理論，通過模擬人的近似推理和綜合決策過程，使控制算法的可控性、適應(yīng)性和合理性提高，成為智能控制技術(shù)的一個重要分支。計算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)是培養(yǎng)掌握了一定的電子電氣知識、計算機(jī)操作應(yīng)用知識、程序設(shè)計知識，具備一定的計算機(jī)控制技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、可編程控制技術(shù)等專業(yè)知識，具有較強(qiáng)的分析能力、動手能力、創(chuàng)新能力，能解決工程實際問題的高素質(zhì)的復(fù)合型、應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才3.編輯詞條網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)

　　2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　本系統(tǒng)主要由主控模塊與遙控器模塊兩個模塊組成。

　　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；為方便用戶實時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4×4的矩陣鍵盤，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，接收來自電壓傳感器發(fā)過來的模擬信號；主控芯片AT89C51的P2口與模擬高壓開關(guān)模塊相連，發(fā)出高低電平來控制開關(guān)電路的閉合狀態(tài)，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)實現(xiàn)

　　在硬件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，必須設(shè)計相應(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)計方法。軟件系統(tǒng)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（見圖3）、中斷程序、模擬開關(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(shù)

　　void Init（）； //初始化函數(shù)

　　while（1） //給出一個死循環(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5毫秒

　　ES=0; //關(guān)串口接收

　　If （auto=1） //判斷模擬開關(guān)調(diào)控是手動還是自動

　　{

　　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10毫秒

　　}

　　}

　　ES=1; //開串口接收

　　}

　　3.2 遙控模塊流程

圖4 遙控模塊程序流程圖

　　遙控器程序（參見圖4）與主控模塊的功能相互對應(yīng)，通過無線雙工協(xié)議發(fā)射控制命令到主控模塊，然后對被測電壓值通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送回遙控器，進(jìn)而顯示被測電壓值。

　　4 總結(jié)

　　本系統(tǒng)對現(xiàn)行的一些高壓電力系統(tǒng)的電力開關(guān)控制作了簡要而實用的改進(jìn)與相關(guān)問題的解決，僅對被測非正常電壓切斷與閉合，缺乏對現(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)計思想和無線網(wǎng)絡(luò)的通訊模式，硬件的更改和軟件的移植都非常方便。