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煤矿机电
川年第1期
基于CSM的电力接地线设计
张立军,李春阳
(山东科技大学信息与电气工程学院,山东青岛266510)
摘要:基于CSM网络技术的发展,提出借助CSM网络实现对接地线状态的实时监控系统设计
方案。该系统主要借助短消息方式,即系统中采用了协议数据单元PDU的编码模式,并借助单片
机对CSM调制解调器TC35i模块进行控制,实现对中文短消息的发送接收。系统将接地线的工作
状态、施工地点均呈现在调度中心的操作界面上,方便调度中心对供电线路作出正确的判断。
关键词:电力接地线;CSM模块;调度中心
中图分类号:TM835.4文献标识码:A文章编号:1001-0874(2011)01-000-04
Design the Power Ground Wire Based on GSM
ZHANG Li-jun, L Chun-yang
College of In ormat on and Electrical Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingda 266510, China)
Abstract: Based on the development of GSM network technology, the real-time monitor s stem design proposal of
docking ground state is raised by GSM network. This system mainly depends on short message, which uses the
encoding mode of protocol data unit PDU, and controls GSM modem Tc35i module by single chip, then achieves
sending and receiving Chinese short messages. The system presents the working status of ground wire and
construction sites on operator interface of dispatching center, it is convenience to make the right judgment of power
supply line.
Keywords power ground wire; GSM model; dispatching center
定期对电力设备检修是保证电力设施正常运行的下位机与控制中心的上位机之间通讯模式。下位
的重要环节,将电力接地线的状态及时反映给调度机主要包括数据采集开关量、单片机与GSM模块以
中心是电网信息化建设的重要基础。本文主要介绍及电源模块;上位机主要为计算机控制中心。
基于CSM电力接地线的设计。
终端监控设备通过现场采集的报警信号,及时发
1主要结构及工作原理
送单元将信号发送给上层的计算机监控中心,监控
中心将报警信号进行分析,并在监控中心显示报警
(1)主要结构
的具体位置通过信息发送电路发出信号通知工作人
系统的整体设计框架如图1所示。从总体上看员。
是一个双工通讯系统,即表述为多个分布于远距离
计算机监控中心?信息收发电路
倌号收发单元
终端监控设备
图1系统整体工作图
(2)工作原理
为数据米集开关量即弹簧片与铜片之间的连接,d
图2为一个接地线工作电路终端设备简单等效为接地电缆上引出的数据线,而a、b、c为接地线A、
电路图。由图2所示,其中D1、D12、D13和k、k2
B、C三相上引出来的数据线,而a、b、e、d通过航空
为三对连动开关,其D1、D2、Dい为A、B、C三相所插座连接到控制终端的单片机上。接地线的工作原
接地线的接地控制开关即为上图的夹钳,k1、k2、k3理为:以A相为例,当接地开关D1闭合时,与之连
万方数据
2011年第1期
煤矿机电
接的数据采集开关k1断开,此时控制电路收到的&节器,在满载时其低压差仅为1.1V,SPX111可以
线的电平为高电平;当接地开关D断开时,数据采选择1.5V1.8V、2.5V2.85V、3V、3.3V以及5
集开关k,闭合,此时控制电路收到的B线的电平为V的输出电压。为了保证SPX111的稳定性,输出
低电平。即前者代表接地线处在安全接地的工作状端至少需要一个2.2F的陶瓷电容或10μF铝电
态,后者代表接地线处于空闲状态。一旦开关D、容,其值可以根据负载/温度范围的要求变动。ESR
D、D断开时,a、b、e均为高电平,则说明接地线安的值取决于用来保持稳定的电容类型,本设计使用
全接地。
10μF铝电容和100pF的电容来满足电压转换的
需求。电源电路如图4所示
电源电路]监测终端
+6V
SPX117M3-5+5V
RRR
C14
C
单片机控制电路
10pF/
图4电源电路
图2接地线等效电路图
(3)电平转换电路
单片机与PC之间存在数据通讯,单片机系统
2单片机的选型和外围电路设计
使用TL电平,两者电平不相同,需要外接接口进
行电平匹配,本设计使用MAX232构建电平转换电
单片机采用MCS-51一个子系列-AT89052,为
路。MAX232系列的芯片片内自带升压、电压转换
低电压、高性能的CMO88位单片机。片内含有
电路,并提供两个驱动器和两个接收器,电源部分使
256B的片内RAM、8KB的ROM3个16位定时/计
用+5V电源供电,MAXK232的引脚Tir、T2mw、Ror
数器及6个中断源。即8位CPU,片内振荡器;8kB
程序存储器(ROM):256B数据采集器(RAM);3个
R2omr为接TYTL/CMOS电平的引脚。引脚T1or
16位定时计数器;32个可编程的I/0(4个8位并行
T2omr、R1m、R2m为PIC16F873A的串行发送引脚
I/0端口);1个可编程的全双工串行端口;5/6个中
IXD;R3oum、Romr应接PIC16F873A串行接收引脚
断源,2个中断优先级;可寻址64kB片外部数据存
XD;Rnmw、R2m应接PC机的发送端TD。本系统使
储空间4kB片外部程序存储空间的控制电路;有用一路收发,其电平转换电路如图5所示。
位处理功能,适用于微处理器(布尔处理器)。
MAX232芯片是 MAXM生产的低功耗、单电
(1)单片机时钟电路
源双RS232发送/接收器,适用于各种FTA-232E和
单片机所需的时钟电路主要外接一个无源晶振
V.28和V.24的通信接口。MAX232芯片内部有
和两个电容,可以实现一个频率为4MHz的时钟。
个电压变换器,可以把输入的+5V电压变换成RS-
时钟电路图如图3所示。
232C输出电平所需要的±10V电压,故采用此芯
片的接口的串行通讯系统只要单一的+5V电源可
15 PF
以。MAX32外围需要四个电容C1、C2、G3、C4、C
是内部电源转换所需要的电容其取值均为0.01
4 MHZ
uF/25V,宜选用钽电容且应尽量靠近芯