浅论高电压设备智能监测终端设计

龙再全（四川电力设计咨询有限责任公司，四川　成都　610041）



浅论高电压设备智能监测终端设计

龙再全（四川电力设计咨询有限责任公司，四川成都610041）

在现代电力管理技术快速发展的节奏中，高电压设备智能检测可以十分准确的而又科学化的对高电压器产生的原始数据进行采集、记录和处理，从而来给高电压的管理决策带来很大的收益，还能准确的及时的处理和分析事故发生的原因并解决事故，降低事故发生的频率。高电压智能监测终端设计与计算机的主机组成相似，都是由硬件设施和软件系统两大主要部分组成，其中的硬件系统又包括显示、温度测试、电压转化、A/D采集、电源和无线几个模块组成，而软件系统则包括一些内部软件的编程，软件的流程设计、对硬件模块的编程设计。而这些硬件和软件的各个模块汇集在一起组成高电压智能监测终端，将高电压设备使用的电压参数准确无误的输入在基站，最终这些数据会在高电压的智能监测终端出现并保存。

高电压设备；基站和无线节点；智能监测终端

引言

随着电力系统技术管理的快速发展，我们日常生活中电压使用的无线监测技术可以在很大程度上提高高电压电气设备在产生的电压消耗的参数的准确性，并且这项技术增加了对电压参数的可靠性。无线智能监测技术是高电压状态的维修体制发展过程中的必要前提和基础，对高电压智能监测终端数据具有重要的现实意义，无线电通信技术可以对高电压设备进行准确的智能化的自动监测，还能准确对高电压设备产生的原始数据进行记录分析，在对原始数据进行处理后将数据进行传输和交互，在对高电压智能监测终端设备平台进行搭建和测试之后，对监测终端监测数据的准确性和可靠性进行升级改造。

1　高电压监测节点的通讯设计

1.1高电压设备智能终端网络拓扑技术

无线局域网的拓扑技术可以分为两大类：①没有中心分布的按比例的对等方式；②有中心进行围绕中心的集中控制方式。

（1）第一种是没有中心分布的按比例对等的方式，这种没有中心的拓扑网络主要由无线局域网络里的任意的两个节点组成，无线局域网内任意的两个节点连接后都可以直接进行通信交流，在这中间根本不需要设置中心的信号通信的转接站，大部分的公共的局域网络的广播通信信道主要采用的就是这种没有中心的无线局域网的拓扑结构，在公用网络整个无线局域网络的拓扑结构中任意的网络连接点都可以去竞争公共网络的网络信道，按比例对等模式进行网络拓扑结构的好处就是网络的耐损性强，入网和建立网络都相对容易一些，并且使用的费用成本较低，但是只能是局域网内的热议的两点之间的连接才可以形成拓扑网络结构，随意这种模式只适合在工作群使用和对网络的要求较低的网络模块。

（2）而第二种就是有中心进行围绕中心的集中控制方式。在这种有中心进行中心围绕的集中控制方式的拓扑的网络结构模式，需要一个无线基站作为无线局域网络的中线转换站，所有的连接的节点之间对于网络的访问都是由这个中心站负责控制，而在这种模式下无线局域网络的中心站就必须要包括拓扑连接节点，才能确保与其他设备节点进行通信，这种模式在网络业务量不断增加的同时，网络线路和用户的使用量成反比，并且网络吞吐和网络的延时性可以很好的避免，在这种模式中拓扑结构的网络中心的基站设置的布局受到环境影响的局限性较小，且网络拓扑结构中心站还可以作为一个接入点计入主区域网络的逻辑接入点，但是这种模式的拓扑结构的抗毁性较差，一旦中心站出现故障会造成整个网络系统瘫痪，而且网络引入的费用成本也十分的高。

1.2高电压设备智能监测终端网络拓扑技术的设计

我们运用中继来进行对网络数据的传输来增加传输的距离，我们通过时分的方式对网络数据进行传输并且运用中继技术对网络数据进行轮番的检查，按照顺序对节点进行监测，在对数据进行首次监测之后有网络中心站发送给基站，再由基站通过显示频显示出来并将数据发送到上位机，最后由上位机传输到智能监测终端。而这些数据会在上位机的终端上通过不同的形式呈现，一般是由柱状图、面积图和曲线图等这些方式将浙西而数据进行呈现，为了提高检测的效率我们需要对这些数据进行详细的记录，对现场的环境进行详细的分析。

2　无线监测网络节点的硬件电路的设计

针对高电压设备的智能监测终端的硬件电路线路的设计，该节点选用了STC的8位微处理器主控芯片进行设备的监测和数据传输，而且该类型号的机器的单片机是宏晶科技的一种新型的耗能低的，运行速度快的、拥有强大的抗干扰的单片机，在这种机器中可以任意的选择12种时钟机器周期和6h的时钟周期，并且该种芯片具有很多的优点而且该类系统的扩展性较强，测量的准确度要求精准和控制精准度较高，并且可靠性强，任务的实时的调度大而机器的占地面积小，体积小，反应速度较快，操作方便对技术要求的不高。

而且在该类模式中的外围的电路线路主要包括转化模块、电压的传感器的模块，温度的传感器模块和液晶显示屏的显示模块还有无线通信的模块。

3　监测终端设计的核心控制模块

在STC89C52RC的外围的电路线路的中的TLC549A/D转化模块，这种模块是从美国引进的这类设备是由美国德州仪器公司正产的，这类设备可以和微处理器和控制器进行三条口线进行串行连接接口，系统时钟和软件系统和硬件系统之间得转换的时间最长是17，而TLC549的频率是每一秒是4000次。

在电压传感器的模块主要通过P11的接口接入设备装置的终端并且通过电压互感的而定的电流的数据2mA，对电流进行整流转换，转换成我们监测终端需要的电流，在这种模式中模拟的电压和被测量装置做需要的电压之间成正比例关系。

在传感器的整个传感元件和转换电路之间集中合成在一个三极管的封闭的装集成的电路内，而这类数据线路的特点就是让客户可以更好的更容易组建传感器网络，同时也在为整个监测终端的网络系统的构成和组建引进新型的理念。

在液晶显示屏的显示模块中，串行数据会被分成三个字节执行传输任务，在第一字节中串口控制数据传送方向，第二字节进行并行传送将8位数据的高4位的数据进行传送，而第三字节就是并行将8位数据的低4位进行串行接口接入。

在无线通信传输的模块，采用智能芯片作为无线传输模块的技术和存储支撑，该模块主要包括信息和网络数据收发通道的控制端、对工作模式的控制端、接收模式信号和下载波以及信号的监测的输出的终端、还有发射接收数据信号的通道等部分组成。在这种模式中主要包括了电源的管理模块、晶体的振荡器。对于低噪音声音的放大的仪器、声音和数据传输频率的合成器、电压功率的放大器和通信协议的控制管理终端器等模块。我们采用的这种模式具有很高的抗干扰的能力，可以很好的解决噪声对周围环境影响和对终端系统的干扰。

4　高电压设备智能监测终端的软件的设计

在基站对程序设计传输的数据进行校准，按照规定的时间直接的接受数据完成以后，将接受的数据进行显示之后发送到显示模式中，通过显示屏展现出来，可以进行实时的观测和控制管理数据，将数据传输在上位机上，观看数据的时间不会受到限制，但是数据会随着观看时间的变化而变化。在基站里的每个数据都要设定一个参数值作为标准，但是任何一个参数值超过预期设定的参数值就会出现误差，酱爆系统就会出现报警摒弃儿还能很好的显示某个出错的环节。

在高电压设备监测终端的设计中，中继的主要作用就是为了延长数据传输的时间和距离。中继主要是在监测终端设备的设计中对数据传输的传输作用，将每个节点的位置准确无误的传输给基站，然后通过基站在传输到上位机最终通过上位机将数据进行显示，从而我们可以对传输数据进行详细的分析和参考。

图1　基站软件的结构设计

5　结束语

在高电压设备的监测终端的设计中，高电压设备的自动监测是现代电力监测管理系统的主要的技术任务，并且可以进而准确无误的进行科学胡阿德对数据进行采集和处理，在这一方面可以给管理层的决策起到保障和数据支持作用，并且还能准确及时对出现的事故进行及时的解决和分析，从而来减少事故发生的频率，即使发生事故可以很快解决问题。随着电力系统技术管理的快速发展，我们日常生活中电压使用的无线监测技术可以在很大程度上提高高电压电气设备在产生的电压消耗的参数的准确性，并且这项技术增加了对电压参数的可靠性。无线智能监测技术是高电压状态的维修体制发展过程中的必要前提和基础，对高电压智能监测终端数据具有重要的现实意义，无线电通信技术可以对高电压设备进行准确的智能化的自动监测，还能准确对高电压设备产生的原始数据进行记录分析，在对原始数据进行处理后将数据进行传输和交互，在对高电压智能监测终端设备平台进行搭建和测试之后，对监测终端监测数据的准确性和可靠性进行升级改造。

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龙再全（1985-），男，工程师，硕士，主要从事输电线路设计等工作。

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2016-6-22