智能模拟屏

在广播电视技术快速发展的今天，配电室作为电力保障的重要部分逐渐引起了重视。能否安全可靠地提供电力保障，已成为电视节目制作、传输和发射等环节不可或缺的重要因素。因此，本文旨在初步探讨配电室智能模拟屏系统的原理和实现技术，以期为实现配电自动化提供有益参考。配电室智能模拟屏系统的介绍将有助于提高配电室的自动化水平，并确保电力供应的安全可靠性。

一.智能模拟屏系统的构成

在配电室的自动化监测系统中，系统可以监测进线和各路馈出线的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数以及每路的保护动作状态。这些信息可以在系统的前置主机上显示。然而，为了更直观、醒目地显示整个电网的运行状态，并让值班人员能够全面把握电网的运行状况，方便进行故障分析和有效调度，配电室自动化监测系统通常配备智能模拟屏系统。智能模拟屏系统能够以直观的方式展示监测到的电网运行状态，并在电网系统出现故障时提供整体运行状况的分析。通过配备智能模拟屏系统，配电室的自动化监测系统可以更加便捷地进行运行和故障分析，提高调度效率和电网运行的可靠性。

智能模拟屏系统采用单体尺寸为25X25mm的塑料模块构成，形状类似积木，引入了德国西门子技术。屏面采用进口阻燃工程塑料注塑成形，确保色彩一致性和良好的稳定性，阻燃性能达到国际UL标准。屏面的颜色采用国际流行的灰色。模拟网络图使用先进的工艺，各种模拟线条和符号通过模具一次注塑成凹型。屏面上的模拟图中的标题、汉字、设备和编号都采用凹型仿真刻制字体，整洁美观，更换方便。字体的尺寸大小可根据需要进行选择。模拟线条的着色按照相关标准进行，以表示不同的电压等级。

如下图所示，智能模拟屏显示系统由智能接口、数据显示器和遥信驱动器组成。该系统以单片机为控制主体，使用总线方式将各个智能元件（数据显示器和遥信驱动器）连接在一起。每个智能元件都有独立的地址。当前置主机通过RS-232串口向系统发送控制信息时，智能接口会对每个智能元件进行控制处理。如果控制信息中的地址与某个元件的地址相匹配，该元件将会将相应的设备开关状态和数据显示在模拟屏上。

二.智能接口

智能接口是整个模拟屏显示系统的核心，采用美国ATMEL公司推出的AT89Cx系列单片机系统。基于SAB-2000专用模拟屏控制软件，智能接口构建了总线式结构。该接口包括CPU、数据处理电路、复位电路、定时器电路、看门狗电路以及光电隔离的输入输出电路。它与前置主机进行通信，并管理模拟屏上的所有智能元件。通过智能接口，实时地显示现场的实际运行电参数。

如下图所示，智能接口具有以下特点：
- 串行接口为全双工异步接口，可与前置主机的RS-232口进行通信，也可通过RS485接口与计算机通信。
- 与计算机通信时的波特率可根据需要选择，可选取1200bit、2400bit、4800bit或9600bit。
- 智能接口带有四个BUS接口，通过内部开关的设置，可以控制显示 1600 路遥信和 240 路遥测量。
- 图中的TO和T1表示定时器的显示，R表示接收状态显示，T表示发送状态显示，0表示接口的输出状态显示，W表示看门狗保护电路的状态显示。

- 智能接口具备自检功能。当显示系统进行自检时，数据显示器可以显示自身的地址序号，而遥信驱动器可以通过控制双色指示灯随机显示各个开关的状态。

三.数据显示器

数据显示器采用美国ATMEL公司的AT89C2051单片机。该单片机内置2K字节闪存存储器(FLASH MEMORY)，并具备高性能的CMOS 8位微控制器。数据显示器使用高亮度数码管来显示数据，同时还能显示符号，如十、一、→、←、↑、↓等，用于表示所监测数据的性质以及电流的方向和潮流趋势。这方便了值班人员对整个电网的运行情况进行调度。数据显示器是一种智能化元件，可以通过地址拨码开关设置自己的地址序号。在自检时，它可以显示自身的地址序号，以与前置主机保持一致。当系统将实时监测的数据传递给智能接口时，智能接口会将数据发送到相应的地址序号，然后数据显示器会实时显示所监测开关柜的电压、电流、功率、功率因数等遥测参数。

四.遥信驱动器

遥信驱动器采用AT89051单片机作为核心，由总线驱动电路和看门狗电路组成。在专用模拟屏控制软件(SAB-2000)的支持下，遥信驱动器通过智能接口的控制，完成与上位机的数据传输。遥信驱动器的主要功能是控制双色遥信指示灯，即红色表示通断状态，绿色表示闭合状态。它可以实时地显示所监测的隔离开关和真空开关的状态。如下图所示，遥信驱动器具有两个输出接口，每个接口可以驱动八个双色指示灯进行显示。遥信驱动器直接连接到智能接口，而与下一个遥信驱动器通过级联方式相连。通过地址拨码开关，可以设置具体的地址序号。地址开关的第1-7位用于地址选择，ON表示1，OFF表示0。当第8位处于ON状态时，遥信驱动器会在上电或复位后进行自检。在正常工作时，第8位处于OFF状态。每个指示灯的具体地址序号是由其所在驱动器的地址加上该指示灯的序号来确定，以保持与前置主机所要求的地址序号一致。

五.智能模拟屏系统的技术指标

·系统可靠率>99.99%

·系统平均无故障时间>50000小时

·电位、电压误差<2%a

·功率、无功功率误差5%

·模拟童刷新周期<1.5s

·开关量刷新周期0.3s

·告警产生时间·数字显示范围:

不带很性的显示器:1位 2位 3位 4位 5位

带很性的显示器:0~999 0~9999 0~士99999

·串行数字接口:九插针型插座

·数据传输速率:1200240048009600bit/s

发光元件平均亮度>80cd/mm

·电磁兼容符合IEC标准

综上所述，在配电室自动化监测系统中配备智能模拟屏系统，通过直观的数据和状态显示，便于值班人员调度整个电网的用电情况，为领导分析故障提供了可靠的依据，是配电自动化中不可缺少的智能化系统。