配电变压器监测终端设计分析

Ｎｏ．２３，２０１０　现代商贸工业　Ｍｏｄｅｒｎ　Ｂｕｓｉｎｅｓｓ　Ｔｒａｄｅ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　２０１０年第２３期　配电变压器监测终端设计分析　李　慧　（江西理工大学，江西赣州３４１０００）　摘　要：配电监测终端是配电自动化系统的重要组成部分，其工作的可靠性、实时性直接影响整个配电自动化系统的　可靠性和实时性。主要分析了配电自动化系统的终端监测设计。　关键词：变压器；监测；系统　中图分类号：ＴＰ　文献标识码：Ａ　配电自动化系统是利用现代通信技术和计算机技术，　对电网在线运行的设备进行远方监视和控制的网络系统。　一般由配电主站——一子站——终端三层结构组成，而各站　端之间通过一定的方式进行数据的通信和控制。随着科学　技术的不断发展，配电自动化系统逐渐由二层结构替代，省　去了子站层，保留主站层和终端层。这在一定程度上简化　了系统结构，降低了投资成本，提高了系统运行效率。　１配电变压器监测终端的工作原理　配电变压器监测终端ＴＴＵ在电力系统配电自动化中　担负着配电网参数的监测、数据的处理、数据传输和控制的　任务。一般由信号及数据采集电路、数据分析与处理电路、　数据通信接口电路、控制输出电路以及人机接口电路等组　成。　配电变压器监测终端利用信号及数据采集电路实时地　采集供配电系统的各项电力参数，并将所采集的数据传送　到微处理器进行数据分析与计算处理；微处理器根据系统　的要求，一方面将数据进行存储以备查询或下次调用，或者　通过数据通信接口将数据传输给配电子站及其它终端设　备；另一方面，根据数据采集与处理的结果实时地对系统的　功率因数进行补偿，或者输出控制信号。同时，微处理器还　可以通过数据通信接口接收来自系统控制主站的控制命　令，以完成系统的数据传输、描制功能，实现系统的联网。　人机接口电路主要由键盘与显示电路组成，用于终端的参　数设置、数据修改、数据显示及查询等。数据通信接口电路　用于终端与子站（或主站）及其它设备之间的数据传输，该　电路通常设计成多个接口电路，以适应电力系统不同通信　方式的需要。控制输出电路主要用于系统无功投切和紧急　或特殊情况下的开关分合。　２配变监测终端硬件设计　配变监测终端的设计需要满足实时数据采集功能、实　时监测功能、数据报表及存储功能、实时遥信功能、遥控和　遥调功能、数据通讯和传输功能、报警与数据显示功能。除　了上述功能以外，作为智能化设备的ＴＴＵ还应具备自诊断　功能、失电数据保护功能和故障自恢复功能等。本文所设　计的配变监测终端硬件系统主要由数据采集、数据分析与　处理、数据通信和外围电路４个模块构成。　２．１数据采集模块　数据采集模块选用多功能防窃电基波谐波三相电能专　用计量芯片ＡＴＴ７Ｏ２２Ｂ对变压器各数据进行采集。它集成　了七路１６位Ａ／Ｄ转换器，其中三路用于三相电压采样，三　路用于三相电流采样，还有一路可用于零线电流或其他防　窃电参数的采样，输出采样数据和有效值，适用于三相三线　和三相四线应用。ＡＴＴ７０２２Ｂ首先通过７通道１６位的∑一　文章编号：１６７２—３１９８（２０１０）２３—０４３３—０１　ＡＤＣ模数转换电路来完成对输入电压和电流进行采样，转　换后的数字量经过２４位ＤＳＰ的数字信号处理完成全部三　相电能参数运算，然后结果被保存在相应的参数寄存器中　并通过ＳＰＩ口与ＭＣＵ进行数据交换。ＤＳＰ模块同时还生　成有功／无功电能脉冲、基波／谐波的有功无功电能脉冲或　者是ＲＭＳ、ＰＱＳ视在电能脉冲，用于各类参数精度校正。　由ＰＴ和ＣＴ将变压器低压侧的电压和电流信号转换　为低电压、小电流信号，并且使电网部分与监测部分隔离　开。转换来的信号经过调整和滤波送人ＡＴ７０２２Ｂ芯片。　ＡＴＴ７０２２Ｂ有７路１６位Ａ／Ｄ转换器，每路ＡＤＣ的交流输　入由管脚ＶｘＰ和ＶｘＮ输入，芯片对变压器的各相电流、电　压有效值和功率因数、相角、频率等参数进行采集。　ＡＴＴ７０２２Ｂ通过ＤＩＮ和Ｄ０ＵＴ与ＭＣＵ进行数据通信，时　钟由ＳＣＬＫ口线从ＭＣＵ处获得。　２．２数据分析与处理模块　设计中，采用ＡＲＭ７ＴＤＭＩ—Ｓ核作为数据分析与处理的　核心芯片，ＬＰＣ２１３８微控制器。ＬＰＣ２１３８接收到　ＡＴＴ７０２２Ｂ采集的数据后，对数据进行分析处理，判断有无　故障。若有故障通过Ｉ／Ｏ口控制输出分闸／合闸，保护电　路，并控制ＬＥＤ显示。将采集到的数据由ＩＩＣ１口存储到存　储芯片２４ＬＣ５１２，便于日后查找，同时通过ＵＡＲＴ串口将数　据与信息上报主站，等待主站指示。通过按键输入控制　ＬＰＣ２１３８的各项功能，并将功能操作通过ＳＳＰ口发送到　ＬＣＤ进行操作结果的显示。　２．３数据通信模块　配变监测终端提供了一个ＲＳ－４８５通信接口与ＰＬＣ板　进行通信，完成数据的传输和协议转换。通信接口遵照通　信规约ＤＬ／Ｔ　６４５－２００７实现主——从结构的半双工通信方　式。每帧由帧起始符、从站地址域、控制码、数据长度、数据　域、帧信息纵向校验码及帧结束符７个域组成。另外一个　ＲＳ－４８５通信接口接计量检测输入输出接口，与低压载波集　抄器相连，并通过中压载波通信通道接收控制中心抄表召　唤命令，下传至低压载波集抄器，转发集抄器上传的电表信　息至控制中心。　２．４外围电路模块　本设计采用２４ＬＣ５１２芯片做系统的存储芯片，将ＴＴＩＪ　采集的数据进行存储。该器件支持２线串行接口，以ｘ８位　存储器块进行组合。ＴＴＵ的功能设计采用液晶显示，选用　液晶显示模块ＬＣＭ１２８６４ＺＫ。应用该芯片的串行通信功能　对其进行串行控制，完成系统各个功能的结果显示。　３配变监测终端软件设计　终端的软件设计，应用ＡＤＳ集成开发环境进行编程。　系统上电后，首先进行初始化程序。对系统的ＡＴＴ７０　２２Ｂ　现代商贸工业　ＮＯ．２３，２０１０　Ｍｏｄｅｒｎ　Ｂｕｓｉｎｅｓｓ　Ｔｒａｄｅ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　２０１０年第２３期　造型特色与宜春脱胎漆器的发展改革　于　迎　（宜春学院美术与设计学院，江西宜春３３６０００）　摘要：宜春脱胎漆器由来已久，有着悠久的历史，并在历史上有着辉煌的的战绩。然而宜春脱胎漆器发展至今，却停　滞不前。缺乏设计人员、制作人员、造型缺乏变化、一成不变、成为脱胎漆器的发展阻碍，如何有效的解决眼前的这些问题，　才能够将宜春脱胎漆器带入到一个新的发展环境呢？　关键词：脱胎漆器；造型特色；改革　中图分类号：Ｊ５２７　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—３１９８（２０１０）２３—０４３４—０２　宜春脱胎漆器历史悠久，大约始于东汉时期，明清时达　后，把胚胎脱下来，脱胎漆器由此得名。脱下的胚胎经过处　到制作的巅峰，至今已有一千多年的历史，２００６年人选成为　理后，再进行油漆、抛光、装饰等几十道复杂的手工操作程　第一批江西省非物质文化遗产名录。脱胎漆器是一种具有　序，最后抛光装饰而成。而宜春脱胎漆器与其他地方的传　非常浓郁的民族特色的传统手工工艺品。它色泽秀丽、浓　统漆器的工艺又有所不同。宜春脱胎漆器的装饰方法以漆　烈，且脱胎漆器漆体牢固、轻巧玲珑，十分方便于携带，正是　刻为主，例如“线刻擦锡”就是其中一种典型代表。此种工　因为这些特点，使之成为明清时期当地人们家中必不可少　艺为全国漆器行业独一无二的装饰方法。在制作这样的一　的一种家居摆设用品。　个漆器的过程中，除了制作过程繁琐复杂外，其制作工艺对　脱胎漆器能够成为宜春当地的“三宝”之一、扬名于全　温度、湿度等客观条件都有着极其苛刻的要求，且制作一件　国乃至国际的原因还有一点，就是用于制作脱胎漆器的必　漆器最少需要半年至一年的时间，漆器的制作过程显得相　备原料之一的“夏布”，也正是盛产自宜春本地，属“三宝”中　当的枯燥和复杂。而在什么生产都机械化的现在，手工的　的一宝，且宜春市袁州区天台、辽市、竹亭等地又产漆，因　制作方法已经成为一种生产效率十分低下的生产方式，既　此，宜春的脱胎漆器相比福州等地的脱胎漆器来说，占有原　跟不上产品的更新换代，又跟不上其他同类产品的高生产　料上的主要优势，正是因为这样得天独厚的原材料条件，才　率，从经济效益上讲，确实存在比较落后的情况，所以导致　使得宜春脱胎漆器应运而生并且能够蓬勃的发展。　了现在很少有人会对这种古老的纯手工的制作工艺产生兴　但是，随着经济的飞速发展，人们生活水平的不断提　趣，而如今在宜春城中能够得到工艺真传的工匠可谓少之　高，各种各样新奇、新潮的家居用品逐渐占据市场，像脱胎　又少　既然工匠都缺失了，再加上产品出产率本身又很低，　漆器这样的传统手工艺却开始逐渐开始走下坡路。造成这　能够保证生产都很困难，又从何去谈产品造型及其他方面　样的局面，究竟是什么因素影响和阻碍了宜春脱胎漆器的　的丰富呢？而产品的市场占有率都不够，又何谈市场的推　发展呢？　广呢？　１制作工匠的缺乏　２漆体造型的单一　宜春脱胎漆器的生产具有相当复杂的制作程序，完全　我国现在的脱胎漆器以生活类和艺术欣赏类两种为主　靠纯手工操作。一般分为制模、脱胎、上漆、抛光、装饰等几　要组成部分，尤其以生活类为主。生活类脱胎漆器以瓶、　十道工序。主要材料为生漆、桐油、夏布等，制作时按照一　碗、碟、茶盒、果盒、首饰盒、屏风等为主。而艺术欣赏类的　定的比例将生漆、桐油、石膏粉等调成糊状，再均匀地抹在　作品却在造型上缺少了符合新时代审美的创意造型。现在　夏布上，然后将夏布裱在造型好的模具上，待阴干胚胎定形　我国市场上的脱胎漆器虽然花色繁复、颜色艳丽，但种类单　部分进行校正，把校正参数写入２４１　Ｃ５１２，然后依次启动，　从２４ＬＣ５１２中取出校正参数来初始化系统。然后判断数据　参考文献　中心是否配置该变压器额定参数和变比，接下来进行变压　［１］孔小云．电力系统配电变压器监测终端的研究与实现ＥＪ７．科技　器运行参数的采集、数据处理以及打包发送。经过初始化　风，２００８，（６）．　工作之后，系统可以进入正常的工作模式。然后判断是否　Ｅ２－１曹建平，戴娟．配电变压器监测终端的研究与设计ＥＪ］．南京工业　有数据端送来该变压器装置的额定参数、报警上下限值、报　职业技术学院学报，２００７，（６）．　警的判断时间等数据。当收到相关数据后，系统进入数据　Ｅｓ］郑安平，张劲，朱专政．新型配电变压器监测终端的设计ＥＪ１．微计　算机信息，２００６，（２）．　实时采集部分。数据采集时，每间隔ｌ　ｍｉｎ将所有参数采集　Ｅ４］汪国忠，张桔娴．配电变压器监测管理系统及应用ＥＪ］．长沙通讯　一次，将采集参数计算后存入存储器件２４ＬＣ５１２。然后判　职业技术学院学报，２００６，（３）．　断是否有报警消息需要发送，当有报警信息时，发送保护信　［５］谢忘远，马明，郭以贺．基于ＡＲＭ的配电变压器监测终端的设计　号，对电路进行保护，同时将故障信息存入存储器件　［Ｊ３．电力系统通信，２０１０，（４）．　２４ＬＣ５１２，并将故障信息上报主站，记录故障时间。每次采　集的数据在终端的Ｉ　ＣＤ显示器上显示。