遠程電力安全測控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
1 引言
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)中應用狀態(tài)監(jiān)測與控制技術以及發(fā)展新的狀態(tài)監(jiān)測與控制技術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會，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現(xiàn)變電站的無人值守，同時也減少了變電站的財政開支。
2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設計
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口與模擬高壓開關模塊相連，發(fā)出高低電平來控制開關電路的閉合狀態(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。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(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程序模塊等幾大部分組成，以下重點介紹主控程序設計方法。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; //關串口接收
If (auto=1) //判斷模擬開關調(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AD數(shù)值與參考值相差很遠,即高壓或低壓等故障,將模擬電路關閉
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，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)絡傳送回遙控器，進而顯示被測電壓值。
4 總結(jié)
本系統(tǒng)對現(xiàn)行的一些高壓電力系統(tǒng)的電力開關控制作了簡要而實用的改進與相關問題的解決，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計思想和無線網(wǎng)絡的通訊模式，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人值守改造與后續(xù)電路的保護，具有一定的經(jīng)濟效益。
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