簡述遠程電力安全測控系統的設計與實現

　　1 引言

　　由發電、輸電、變電、配電和用電等環節組成的電能生產與消費系統。它的功能是將自然界的一次能源通過發電動力裝置轉化成電能，再經輸電、變電和配電將電能供應到各用戶。為實現這一功能，電力系統在各個環節和不同層次還具有相應的信息與控制系統，對電能的生產過程進行測量、調節、控制、保護、通信和調度，以保證用戶獲得安全、經濟、優質的電能。近年來，我國的電力系統迅速發展，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中應用狀態監測與控制技術以及發展新的狀態監測與控制技術已成了我國電力綜合自動化系統研究中的最重要的任務之一。

　　控制技術是近代控制理論中的一種高級策略和新穎技術。模糊控制技術基于模糊數學理論，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、適應性和合理性提高，成為智能控制技術的一個重要分支。計算機控制技術專業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、計算機網絡技術、可編程控制技術等專業知識，具有較強的分析能力、動手能力、創新能力，能解決工程實際問題的高素質的復合型、應用型專業技術人才3.編輯詞條網絡控制技術

　　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模塊組成。

　　2.1 遙控器模塊

　　遙控器模塊包括射頻收發器和遙控處理芯片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，接收來自電壓傳感器發過來的模擬信號；主控芯片AT89C51的P2口與模擬高壓開關模塊相連，發出高低電平來控制開關電路的閉合狀態，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 軟件系統實現

　　在硬件結構的基礎上，必須設計相應的軟件才能發揮其應有的功效。軟件系統主要由系統初始化模塊、啟動自檢模塊、主控制模塊、數據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。軟件系統的主控程序為一循環程序。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） //給出一個死循環，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）清零以啟動新轉換

　　Send（AD）； //將當前模擬電路電壓發回至搖控顯示

　　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，通過無線雙工協議發射控制命令到主控模塊，然后對被測電壓值通過無線網絡傳送回遙控器，進而顯示被測電壓值。

　　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線網絡的通訊模式，硬件的更改和軟件的移植都非常方便。