周界高压电网监测、报警系统的设计与实现

摘 要：研发“周界高压电网监测、报警系统”， 目的在于实现人性化管理。系统采用传感器检测技术完成信息的采集、转换、单片机嵌入式控制的方法实现智能管控，由软件完成信息查询与程序控制。该系统功能完善，已在多家监管场所安装使用，效果良好并得到用户的好评。

关键词：周界高压；电网监测报警系统； 信息采集；单片机嵌入式控制；传感器技术

中图分类号：TP274 文献标识码：B

文章编号：1004-373X(2008)06-184-02

Design and Realization of High Voltage of the Perimeter Wire Net Monitor and Alarm System

WANG Shuwei，ZHANG Ming

(Air Defence Forces Command Academy，Zhengzhou，450052，China)

Abstract：The paper researches and develops high voltage of the perimeter wire net monitor，the alarm system，the goal lies in the realization human nature management.The system uses the sensor examination technology to complete the information gathering and the transformation，using the single chip embedded control method to realize the intellectualized management and control，completes the information inquiry and the procedure control by software.The system′s function is perfect，has supervised and managed the place in our province many to install the use，the effect is good and obtains the user the high praise.

Keywords：high voltage of the perimeter；electrical network monitor alarm system；information collect；single chip embedded control；sensor technology

1 系统的组成及各部分的功能

周界高压电网监测、报警系统主要由2大部分组成：即高压生成单元和信息测控报警单元。高压生成单元主要完成将180～240 V交流电压转换为交流3 000～6 000 V高压。

信息测控报警单元由电压监测器、电流监测器、单片机嵌入式系统等组成。电压监测器依据电场感应的原理，当电网工作正常时，传感器采样及相关电路处理输出-标准的高电平，当监测点短路或断路时，输出低电平。电流监测器采用电流互感器，依据磁场的原理，完成电流的检测，当无触网时，无信号，否则有信号。经处理后无触网时，监测单元输出标准高电平，有触网时输出低电平。多段(根据需要)电流监测信号和电压监测信号经光电耦合器送至单片机进行比较处理，以完成触网的间歇上电控制与方位声、光报警控制或断网方位的声、光报警控制。

2 硬件电路组成及工作过程

2.1 单片机嵌入式控制单元

单片机嵌入式控制单元见图1。

该单元由AT89C51及前向通道TLP521和后向通道的ULN2083A组成。TLP521完成采集数据的光电耦合及隔离作用。ULN2083A完成输出信号的驱动以及对供电继电器CTJ2-5A的控制。AT89C51具有4 kB可编程FLASH存贮器，其用于监控程序的存贮。

2.2 电压信息采集单元

电压信息采集单元如图2所示。

该单元由自制感应传感器及信号比较放大器件9015，8050、和波形产生器NE555组成。完成断网电压信号的检测，在多路使用中完成不同周期信号(T)的调整，以区分不同的方位。

2.3 电流信息采集单元

该电路由取样电阻、互感器、限幅采样电路、比较放大器(0P07CP)、锯齿开关生成器(45580)及驱动电路组成。完成触网信号的检测、处理、驱动。

3 软件设计

高压及短路检测程序单片机口线分配：

P0口用作各路报警指示；P1口用作8路输出检测；

P2.7口正常工作指示灯； P2.6 口声音报警输出；P2.5关断高压输出。[FL)0]

程序清单：

GDBZ[WB]EQU[WB]21H；关断高压标志

ZTZCEQU20H；输入状态暂存

DSJSEQU21H；定时计数器

ORG0000H

AJMPSTART

ORG0003H

RETI

ORG000BH

JMPTOZD

ORG0013H

RETI

ORG001BH

RETI

ORG0023H

RETI

ORG0030H

START：MOVSP，60H

MOVDSJS，#C8H

CLR

GDBZ

MOVP0，#0

MOVP2，#0

SETBP2.5

MOVTMOD，#11H

MOVTH0，#0D8H

MOVTL0，#0EFH

XU1：MOVZTZC，P1

MOVA，ZTZC

XRLA，#0FFH

JZ

SETB P2，6

SJMPXU1

ZC1：CLR TR0

CLREA

CLRGDBZ

MOVA， ZTZC

MOVC， ACC.1

SJMPBZC

ZC：JMP ZC1

BZC：CLR P2.7

ANLC，ACC.3

ANLC，ACC.5

ANLC，ACC.7

JCXU2

XU1X：JBGDBZ，GDCL

SETBTR0

SETBET0

SETBEA

MOVA，ZTZC

CPLA

CLRACC.0

CLRACC.2

CLRACC.4

CLRACC.6

MOVP0，A

SETBP2.B

SJMPXU1X

GDCL：CLR P2.5

MOVA，ZTZC

CPLA

[WB]CLR[WB]ACC.0

CLRACC.2

CLRACC.4

CLRACC.6

MOVP0，A

MOVDSJS，#200

MOVP0，#0

SETBP2，7

CLRP2，6

JMPXU1

T0ZD：MOVTH0，#0D8H

MOVTL0，#0EFH

DJNZDSJS，#T0ZD1

SETBGDBZ

T0ZD1：RETI

END

参考文献

[1]殷德军.安全技术防范原理、设备与工程系统\[M\].北京：电子工业出版社，2001.

作者简介

王书伟 男，1955年出生，辽宁海城人，学士学位，防空兵指挥学院防空导弹系导弹测控教研室副教授。主要从事导弹测控系统的教学与研究工作。

张 鸣 女，1984年出生，河南郑州人，学士学位，防空兵指挥学院基础教研室助教。主要从事电子技术工程方面的教学与研究工作。