20kV氣體絕緣金屬封閉開關(guān)(GIS)紅外在線測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5．2數(shù)據(jù)采集單元的硬件實(shí)現(xiàn)

信號(hào)采集單元所采集的溫度信號(hào)以溫差電勢的形式由紅外溫度傳感器自帶的RS232線傳輸黧數(shù)據(jù)采集單元。選取AVR單片稅作為數(shù)據(jù)采集單元的控鍘芯利用其自帶的10位A／D轉(zhuǎn)換器將調(diào)放大后的溫差電勢轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，單片機(jī)將信號(hào)處理后由串口輸出，再經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后由RS485總線將數(shù)據(jù)上送至數(shù)據(jù)監(jiān)測管理單元。

5．3數(shù)據(jù)監(jiān)測管理單元的硬件實(shí)現(xiàn)

選用INTELl6位單片機(jī)80C196KC作為主控制芯片，外擴(kuò)了RAM、ROM以及FLASH，分別用于數(shù)據(jù)寄存、程序存儲(chǔ)和歷史數(shù)據(jù)記錄；選用時(shí)鐘芯片DSl2C887記錄系統(tǒng)時(shí)間；選用點(diǎn)陣式液晶顯示操作界面、溫度數(shù)據(jù)及報(bào)警畫面等；利用65HVD3082實(shí)現(xiàn)485通信；利用80C196KC的I／0口控制5個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)位和相關(guān)的菜單操作；選用IMPT05芯片實(shí)現(xiàn)看門狗功能，它能夠在程序出錯(cuò)或電源過低時(shí)對系統(tǒng)復(fù)位。

對于數(shù)據(jù)監(jiān)測管理單元而言，由于需要隨時(shí)響應(yīng)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通訊，保證與卜層系統(tǒng)通訊的可靠性就顯得非常重。因此選用串口擴(kuò)展芯片ST2250外擴(kuò)出一個(gè)串口與上層通訊而單片機(jī)自帶的串口負(fù)責(zé)與下層的通訊，數(shù)據(jù)監(jiān)測管理單元的硬件結(jié)構(gòu)見圖3。

系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)

6．1數(shù)據(jù)采集單元的軟件實(shí)現(xiàn)

用匯編語言編寫數(shù)據(jù)采集單元程序，程序流程見圖4。主程序60秒循環(huán)一次，以查詢方式取得紅外溫度傳感器的數(shù)據(jù)，以中斷方式響應(yīng)數(shù)據(jù)監(jiān)測管理單元的數(shù)據(jù)傳送請求．將處理后的數(shù)據(jù)上送。

6．2數(shù)據(jù)監(jiān)測管理單元的軟件實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)監(jiān)測管理單元主程序每60秒循環(huán)一次，將接收到的下級(jí)數(shù)據(jù)采集單元數(shù)據(jù)加以處理。若溫度場正常則繼續(xù)循環(huán)，若有異常則彈出報(bào)警畫面并閃動(dòng)示警，同時(shí)以中斷方式與變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通訊，程序采用匯編語言編寫，流程見圖5。

7結(jié)語

本系統(tǒng)應(yīng)用于20kV氣體絕緣金屬封閉開關(guān)fGIS)中，可以對GIS內(nèi)部溫度場的變化進(jìn)行在線監(jiān)測，能夠根據(jù)溫升程度發(fā)出不同級(jí)別的警報(bào)，用戶可以通過液晶屏查看各監(jiān)測點(diǎn)的狀態(tài)，并町通過鍵盤設(shè)置報(bào)警參數(shù)及環(huán)境參數(shù)以適應(yīng)不同條件的需要。監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)既可以獨(dú)立工作，也町以依據(jù)實(shí)際需要與變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)相連。由于采用r本安型紅外線溫度傳感器作為終端測溫元件，與其他常用的GIS測溫方法相比，本系統(tǒng)具有安全、非接觸、高精度、能夠?qū)崿F(xiàn)在線測溫和遠(yuǎn)方通訊等優(yōu)點(diǎn)，非常適合無人值守的20kV中壓配電站采用。