风光互补基站电源监控系统的开发与应用

刘兴肇

【摘要】 通讯行业的迅猛发展，通信基站数量与日俱增。为进一步满足通讯基站能够在复杂环境下保证良好的运行状况，需要积极探索对风光互补基站电源监控系统进行开发与运用途径，在确保硬件与软件设计两个方面的作用下，支撑风光互补基站电源监控系统的稳定运行，满足开发设计要求。

【关键词】 风光互补 基站电源 单片机 监控系统

前言：依据通信行业风光互补电源的可靠性，为充分的应对无人值守的要求，在此次研究的过程中，将湖南华软科技有限公司通信基站的建设工程作为研究背景，进而对监控系统进行设计与开发，构建全面的计算机监控体系，进而满足电源的监控要求。

一、风光互补基站电源监控系统总体设计

风光互补基站电源的构成分析可以发现，其主要包括风力发电机组、太阳能光伏电池组、控制组、蓄电池以及负载等。而为保证整个风光互补基站电源稳定运行，需要对基站电源监控系统进行具体设计，避免由于出现过载造成的风险因素。

同时，针对风电互补基站电源监控系统，重视的内容应该是依据日照强度要求与指标，在风力大小及负载不断变化的情况下对蓄电池组的工作状态进行切换与调解，电力充足情况下，需要将部分电力提供给负载，剩余电量存入蓄电池当中。一旦发电不足时，蓄电池组发挥供电作用，维护系统稳定运行。

受到浮电池自身特性的影响，由于风能与太阳能极不稳定，用电负载的变动通常会造成蓄电池供电并不规律，运用状况与充放电状态不利，造成供电系统处于瘫痪状态。风光互补基站电源监控系统的有效运用，包括MCU监控层与上位机管理层，底层包括单片机监控级，负责系统运行参数设定，满足基站无人值守的问题[1]。上层属于PC机，对采集数据进行集中处理与发送指令，实现信息中转与调整。

二、风光互补基站电源监控系统开发与应用

风光互补基站电源监控系统的开发与应用，得益于硬件与软件开发两部分。系统管理层功能，主要通过VB软件开发实现，监控层则以单片机作为主导，进而满足监控需求，通过硬件与软件结合的方式实现监控系统功能。

2.1硬件设计

电源监控系统硬件构成，主要是将主控制单位作为整个硬件核心，进而通过外围辅助电路满足扩展功能基础基本要求。主控制电源单片机STD12C5412AD芯片构成。而整个电源监控系统由主控制单元、开关电源、电压测量、按键输入、计算机系统、液晶显示、温度传感器以及继电器输入等构成。

风光互补基站电源监控系统的电压输入量保持在0-300V的范围内，想要输入电压检测则需要保护电路调理，将直流量电压转变为0-4.5V范围内的电压量，进而单片机运用隔离电路A/D转变输入电压。进而对管隔离电路传送到主控制电源进行处理，得出0-300V电压范围内，A/D芯片电压分辨率为0.075V[2]。硬件系统当中的键盘采取独立按键的方式，显示器采用液晶显示模块。监控系统的工作参数指标可通过RS485总线传输与控制，各继电器与传感器状态最终在显示器上得以显示。

2.2软件设计

在进行软件设计的过程中，电源监控系统主要采用模块化的监控程序结构，包括主程序模块、数据采集模块、按键处理模块、显示刷新模块以及子系统程序与通信模块。

上电开始，系统进入初始化，数据采集子系统工作对各项数据及参数进行采集，在确定信号类型完成之后，依据参数样值得出具体结果，将运算结果基于RS485借口传输到上层计算机[3]。

按键功能模块主要对人机交互方式进行革新，人工操作状态下对各项参数与相关指标进行衡量，满足查询与控制参数要求。

控制子系统作为重要的程序，承担着风光互补基站电源监控系统稳定运行的任务，是软件开发的重点。该控制子系统能够实现对电压监控、电路电压参数设置、温度监控设置以及发电机组时间监控等内容，维持整个系统的稳定运行。

在设置完成之后，通信子系统主要是对单片机向上层计算机发送具体数据，对上层控制指令进行分析，得出回复与响应机制。一旦单片机能够接收到通信指令，则会执行中断子程序操作，满足监控要求。

三、结论

综上所述，在该系统运行过程中，对所得数据进行具体采集，得出日照充足状态下，该监控系统能够有效的控制蓄电池不过充电，在日照与风力不利状况下，执行与分析用电需求，对风机与空调进行自动切换。应用效果良好，证明此次研究具备实效性。

参 考 文 献

[1]李方健.基于MCU的通信基站电源监控系统的开发[J].电源技术，2015，2（02）：421-422.

[2]李哲，刘澄，侯佳佳，等.边远通信基站风光互补发电协调控制系统[J].电力信息化，2013，11（02）：1-4.

[3]马也骋，程超.风光互补发电系统在通信基站的使用及其效果分析[J].通信电源技术，2013，10（06）：55-57.