電力系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)課程設(shè)計(jì)--牽引變電所的遙測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 題目分析1</b></p><p><b>　　1.1題目1</b></p><p><b>　　1.2分析1</b></p><p>　　2 遙測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)配置的基本模式

2、2</p><p>　　3 單片機(jī)遙測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)3</p><p>　　4 線(xiàn)性系統(tǒng)循環(huán)碼4</p><p>　　5 遙測(cè)數(shù)據(jù)采集5</p><p>　　5.1遙測(cè)數(shù)據(jù)采集程序流程圖5</p><p>　　5.2遙測(cè)數(shù)據(jù)采集程序5</p><p><b>　　心得體會(huì)8

3、</b></p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)8</b></p><p><b>　　1 題目分析</b></p><p><b>　　1.1題目</b></p><p>　　牽引變電所（如圖1）的遙測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)</p><p>&

4、lt;b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　1）計(jì)算機(jī)繪制控站（RTU端）通用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。要求繪制出各種數(shù)據(jù)點(diǎn)的采集通道，控制輸出通道，網(wǎng)絡(luò)通信通道的示意圖；</p><p>　　2）設(shè)計(jì)一個(gè)具體的CMS-51單片機(jī)數(shù)據(jù)采集最小系統(tǒng)，具體到芯片管腳的連線(xiàn)；</p><p>　　3）選用適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)傳輸模式，結(jié)合題目實(shí)際，以部分采集數(shù)據(jù)為例，

5、編寫(xiě)出相應(yīng)的線(xiàn)性系統(tǒng)循環(huán)碼；</p><p>　　4）計(jì)算機(jī)繪制相應(yīng)的遙測(cè)數(shù)據(jù)采集程序流程圖，編寫(xiě)遙測(cè)數(shù)據(jù)采集程序。</p><p><b>　　1.2分析</b></p><p>　　遠(yuǎn)動(dòng)的遙測(cè)、遙信、遙控和遙調(diào)功能，通過(guò)傳送遠(yuǎn)動(dòng)信息實(shí)現(xiàn)。遠(yuǎn)動(dòng)信息包括遙測(cè)信息、遙信信息、遙控信息和遙調(diào)信息。</p><p>　　遙測(cè)信

6、息傳送發(fā)電廠(chǎng)、變電所的各種運(yùn)行參數(shù)。它分為電量和非電量?jī)深?lèi)。電量包括母線(xiàn)電壓、系統(tǒng)頻率、流過(guò)電力設(shè)備（發(fā)電機(jī)、變壓器）及輸電線(xiàn)的有功功率、無(wú)功功率和電流。非電量包括發(fā)電機(jī)機(jī)內(nèi)溫度以及水電廠(chǎng)的水庫(kù)水位等。這些量都是隨時(shí)間作連續(xù)變化的模擬量。對(duì)電流、電壓和功率變量，通常利用互感器和變送器把要測(cè)量的交流強(qiáng)電信號(hào)變成0~5V或0~10mA的直流信號(hào)后送入遠(yuǎn)動(dòng)裝置。也可以把實(shí)測(cè)的交流信號(hào)變換成幅值較小的交流信號(hào)后，由遠(yuǎn)動(dòng)裝置直接對(duì)其進(jìn)行交流采樣。

7、電能量的測(cè)量采用脈沖輸入方式，由計(jì)數(shù)器對(duì)脈沖計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)測(cè)量或把脈沖作為特殊的遙信信息用軟件計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)測(cè)量。對(duì)于非電量，只能借助其他傳感設(shè)備（如溫度傳感器、水位傳感器），將它轉(zhuǎn)換成規(guī)定范圍內(nèi)的直流信號(hào)或數(shù)字量后送入遠(yuǎn)動(dòng)裝置。</p><p>　　遙測(cè)信息從發(fā)電廠(chǎng)、變電所向調(diào)度中心傳送，也可以從下級(jí)調(diào)度中心向上級(jí)調(diào)度中心轉(zhuǎn)發(fā)，通常稱(chēng)它為上行信息。</p><p>　　圖1 采用雙T接線(xiàn)的單線(xiàn)三相牽

8、引變電所</p><p>　　2 遙測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)配置的基本模式</p><p>　　牽引變電所輸入量為電流、電壓、功率及變壓器里面的溫度。遙測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)配置的基本模式如圖2所示。通信信道的示意圖如圖3所示。遙測(cè)量的轉(zhuǎn)換過(guò)程如圖4所示。</p><p>　　圖2 遙測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)配置的基本模式</p><p>　　圖3 通信信道的示意圖&l

9、t;/p><p>　　圖4 遙測(cè)量的轉(zhuǎn)換過(guò)程</p><p>　　3 單片機(jī)遙測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)</p><p>　　遙測(cè)信息是表征系統(tǒng)運(yùn)行狀況的連續(xù)變化量,分為電量和非電量?jī)煞N。不管是電量還是非電量最終都要轉(zhuǎn)化為弱電直流模擬信號(hào)。這些弱電直流模擬信號(hào)受多路開(kāi)關(guān)控制分時(shí)接入模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路后轉(zhuǎn)換成一組二進(jìn)制代碼。這族二進(jìn)制代碼與轉(zhuǎn)換的模擬量之間構(gòu)成線(xiàn)性一一對(duì)

10、應(yīng)關(guān)系。</p><p>　　為了進(jìn)一步了解遙測(cè)量采集的各個(gè)環(huán)節(jié)，這里畫(huà)出16路遙測(cè)量采集的實(shí)用電路，見(jiàn)附錄A所示。</p><p><b>　　4 線(xiàn)性系統(tǒng)循環(huán)碼</b></p><p>　　遠(yuǎn)動(dòng)信息的傳輸可以采用循環(huán)傳輸模式或問(wèn)答傳輸模式。在本題中采用循環(huán)傳輸模式。</p><p>　　循環(huán)數(shù)字傳輸模式也稱(chēng)CDT方式

11、。在這種傳輸模式中，廠(chǎng)站端將要發(fā)送的遠(yuǎn)動(dòng)信息按規(guī)約的規(guī)定組成各種幀，再編排幀的順序，一幀一幀地循環(huán)向調(diào)度端傳送。信息的傳送是周期性的、周而復(fù)始的，發(fā)端不顧及收端的需要，也不要求收端給予回答。這種傳輸模式對(duì)信道質(zhì)量的要求較底，因?yàn)槿魏我粋€(gè)被干擾的信息可望在下一循環(huán)中得到它的正確值。</p><p>　　我們采用軟件表Ⅰ對(duì)信息字進(jìn)行編碼。</p><p>　　設(shè)m=01001011000000

12、11101000010000110101100001，g(x)=+++1，用軟件表Ⅰ生成一個(gè)（48，40）系統(tǒng)循環(huán)碼碼字。</p><p>　　將m分成信息段=01001011，=00000011，=10100001， =000011011，=01100001。</p><p>　　在預(yù)先建立的軟件表中，查出對(duì)應(yīng)的中間余數(shù)=11110110。</p><p>　　計(jì)

13、算=+=00000011+11110110=11110101，并查出對(duì)應(yīng)的中間余數(shù)=11000101。</p><p>　　計(jì)算=+=10100001+11000101=01100100，并查出對(duì)應(yīng)的中間余數(shù)=00111011。</p><p>　　計(jì)算=+=00001101+00111011=00110110，并查出對(duì)應(yīng)的中間余數(shù)=10100110。</p><p&g

14、t;　　計(jì)算=+=01100001+10100110=11000111，并查出對(duì)應(yīng)的中間余數(shù)=01011011。</p><p><b>　　編出的碼子是</b></p><p>　　c=010010110000001110100001000011010110000101011011</p><p><b>　　5 遙測(cè)數(shù)據(jù)采集<

15、;/b></p><p>　　5.1遙測(cè)數(shù)據(jù)采集程序流程圖</p><p>　　遙測(cè)信息的采集流程圖7所示：</p><p>　　5.2遙測(cè)數(shù)據(jù)采集程序</p><p>　　CPU選用8031，將來(lái)8031的外部中斷置為邊沿觸發(fā)，8031內(nèi)部寄存器件30H中存放遙測(cè)量選通地址（00H—1FH），并初始化為佳00H，同時(shí)啟動(dòng)一次A/D轉(zhuǎn)換

16、，觸發(fā)中斷。A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存入6264中，地址為避免2000H—203FH，低字節(jié)在前，高字節(jié)在后。A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)的低8位DB0—7的地址。</p><p>　　圖7 遙測(cè)信息的采集流程圖</p><p>　　為方便用4000H，高4位為4001H。其程序如下：</p><p>　　ORG 0030H</p><p>　　MAIN

17、： SETB IT1</p><p>　　MOV R2，#16H</p><p>　　ADC： PUSH PSW；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)</p><p>　　PUSH ACC</p><p>　　PUSH DPL</p><p>　　PUSH DPH</p><p&

18、gt;　　SETB RS0；選寄存器組3</p><p>　　SETB RS1</p><p>　　MOV DPTR，#4000H</p><p>　　MOVX A，@DPTR；取A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的低8位</p><p>　　MOV R0，A</p><p>　　INC

19、 DPRT </p><p>　　MOVX A，@DPRT ；取A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的高4位</p><p>　　ANL A，#0FH ； 屏蔽高位字節(jié)的高四位</p><p>　　MOV R1，A</p><p>　　MOV DPH，#20H；計(jì)算存數(shù)地址</p&g

20、t;<p>　　MOV A，30H</p><p>　　ADD A，30H</p><p>　　MOV DPL，A</p><p>　　MOV A，R0</p><p>　　MOVX @DPTR，A；存低8位數(shù)據(jù)</p><p>　　INC DPTR</p>

21、;<p>　　MOV A，R1</p><p>　　MOVX @DPTR，A；存高4位數(shù)據(jù)</p><p>　　MOV A，30H；計(jì)算下一路遙測(cè)量地址</p><p><b>　　INC A</b></p><p>　　ANL A，#EFH</p><

22、;p>　　MOV 30H，A</p><p>　　MOV DPTR，#6000H</p><p>　　MOV @DPTR，A；選通模擬多路開(kāi)關(guān)</p><p>　　SETB P1.1；采樣</p><p>　　NOP ；延時(shí)</p><p><b>　　… <

23、/b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　CLR P1.1；保持</p><p>　　CLR P1.0；啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b

24、></p><p>　　SETB P1.0</p><p>　　POP DPH；恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)</p><p>　　POP DPL</p><p>　　POP ACC</p><p>　　POP PSW</p><p>　　RETI；中斷返回</p&

25、gt;<p>　　DJNZ R2，ADC</p><p>　　LJNZ MAIN</p><p><b>　　心得體會(huì)</b></p><p>　　通過(guò)這次遠(yuǎn)動(dòng)的課程設(shè)計(jì)，我的收獲很大。首先從分析設(shè)計(jì)資料到理論推算到最后得出結(jié)果，我不但對(duì)所學(xué)過(guò)的遠(yuǎn)動(dòng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)有了更加全面的掌握，而且極大的鍛煉了我獨(dú)立思考獨(dú)立解決問(wèn)題的能力

26、。其次通過(guò)全補(bǔ)償鏈形懸掛安裝曲線(xiàn)的繪制，使得我計(jì)算機(jī)的掌握也更加的深刻，尤其是Word和CAD。以前我對(duì)電腦的掌握能力很弱，了解的也少之又少，但是通過(guò)做課程設(shè)計(jì)，我認(rèn)識(shí)到作為一個(gè)大學(xué)生應(yīng)該把電腦作為自己得心應(yīng)手的工具，好好學(xué)習(xí)它的各種應(yīng)用軟件，課程設(shè)計(jì)的格式要求很?chē)?yán)格，通過(guò)對(duì)格式的一次次的修改，我也學(xué)會(huì)了中許多有用的工具。最后我要感謝我身邊的同學(xué)，在做課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我遇到了很多的問(wèn)題，是他們不厭其煩的幫我解決問(wèn)題，這也使我認(rèn)識(shí)到自身

27、的不足，也讓我明白三人行必有我?guī)煹牡览??？傊?，我希望在以后的學(xué)習(xí)過(guò)程中要不恥下。問(wèn)，要有一個(gè)良好的學(xué)習(xí)態(tài)度，腳踏實(shí)地的去為自己的目標(biāo)去努力。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 柳永智，劉曉川. 電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng). 北京：中國(guó)電力出版社, 2006</p><p>　　[2] 錢(qián)清泉. 電氣化鐵道微機(jī)監(jiān)控