在廣播電視技術(shù)快速發(fā)展的今天，配電室作為電力保障的重要部分逐漸引起了重視。能否安全可靠地提供電力保障，已成為電視節(jié)目制作、傳輸和發(fā)射等環(huán)節(jié)不可或缺的重要因素。因此，本文旨在初步探討配電室智能模擬屏系統(tǒng)的原理和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，以期為實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化提供有益參考。配電室智能模擬屏系統(tǒng)的介紹將有助于提高配電室的自動(dòng)化水平，并確保電力供應(yīng)的安全可靠性。

一.智能模擬屏系統(tǒng)的構(gòu)成

在配電室的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)進(jìn)線和各路饋出線的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)以及每路的保護(hù)動(dòng)作狀態(tài)。這些信息可以在系統(tǒng)的前置主機(jī)上顯示。然而，為了更直觀、醒目地顯示整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，并讓值班人員能夠全面把握電網(wǎng)的運(yùn)行狀況，方便進(jìn)行故障分析和有效調(diào)度，配電室自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常配備智能模擬屏系統(tǒng)。智能模擬屏系統(tǒng)能夠以直觀的方式展示監(jiān)測(cè)到的電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，并在電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)提供整體運(yùn)行狀況的分析。通過配備智能模擬屏系統(tǒng)，配電室的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以更加便捷地進(jìn)行運(yùn)行和故障分析，提高調(diào)度效率和電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。

智能模擬屏系統(tǒng)采用單體尺寸為25X25mm的塑料模塊構(gòu)成，形狀類似積木，引入了德國西門子技術(shù)。屏面采用進(jìn)口阻燃工程塑料注塑成形，確保色彩一致性和良好的穩(wěn)定性，阻燃性能達(dá)到國際UL標(biāo)準(zhǔn)。屏面的顏色采用國際流行的灰色。模擬網(wǎng)絡(luò)圖使用先進(jìn)的工藝，各種模擬線條和符號(hào)通過模具一次注塑成凹型。屏面上的模擬圖中的標(biāo)題、漢字、設(shè)備和編號(hào)都采用凹型仿真刻制字體，整潔美觀，更換方便。字體的尺寸大小可根據(jù)需要進(jìn)行選擇。模擬線條的著色按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，以表示不同的電壓等級(jí)。

如下圖所示，智能模擬屏顯示系統(tǒng)由智能接口、數(shù)據(jù)顯示器和遙信驅(qū)動(dòng)器組成。該系統(tǒng)以單片機(jī)為控制主體，使用總線方式將各個(gè)智能元件（數(shù)據(jù)顯示器和遙信驅(qū)動(dòng)器）連接在一起。每個(gè)智能元件都有獨(dú)立的地址。當(dāng)前置主機(jī)通過RS-232串口向系統(tǒng)發(fā)送控制信息時(shí)，智能接口會(huì)對(duì)每個(gè)智能元件進(jìn)行控制處理。如果控制信息中的地址與某個(gè)元件的地址相匹配，該元件將會(huì)將相應(yīng)的設(shè)備開關(guān)狀態(tài)和數(shù)據(jù)顯示在模擬屏上。

二.智能接口

智能接口是整個(gè)模擬屏顯示系統(tǒng)的核心，采用美國ATMEL公司推出的AT89Cx系列單片機(jī)系統(tǒng)?；赟AB-2000專用模擬屏控制軟件，智能接口構(gòu)建了總線式結(jié)構(gòu)。該接口包括CPU、數(shù)據(jù)處理電路、復(fù)位電路、定時(shí)器電路、看門狗電路以及光電隔離的輸入輸出電路。它與前置主機(jī)進(jìn)行通信，并管理模擬屏上的所有智能元件。通過智能接口，實(shí)時(shí)地顯示現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行電參數(shù)。

如下圖所示，智能接口具有以下特點(diǎn)：
- 串行接口為全雙工異步接口，可與前置主機(jī)的RS-232口進(jìn)行通信，也可通過RS485接口與計(jì)算機(jī)通信。
- 與計(jì)算機(jī)通信時(shí)的波特率可根據(jù)需要選擇，可選取1200bit、2400bit、4800bit或9600bit。
- 智能接口帶有四個(gè)BUS接口，通過內(nèi)部開關(guān)的設(shè)置，可以控制顯示 1600 路遙信和 240 路遙測(cè)量。
- 圖中的TO和T1表示定時(shí)器的顯示，R表示接收狀態(tài)顯示，T表示發(fā)送狀態(tài)顯示，0表示接口的輸出狀態(tài)顯示，W表示看門狗保護(hù)電路的狀態(tài)顯示。

- 智能接口具備自檢功能。當(dāng)顯示系統(tǒng)進(jìn)行自檢時(shí)，數(shù)據(jù)顯示器可以顯示自身的地址序號(hào)，而遙信驅(qū)動(dòng)器可以通過控制雙色指示燈隨機(jī)顯示各個(gè)開關(guān)的狀態(tài)。

三.數(shù)據(jù)顯示器

數(shù)據(jù)顯示器采用美國ATMEL公司的AT89C2051單片機(jī)。該單片機(jī)內(nèi)置2K字節(jié)閃存存儲(chǔ)器(FLASH MEMORY)，并具備高性能的CMOS 8位微控制器。數(shù)據(jù)顯示器使用高亮度數(shù)碼管來顯示數(shù)據(jù)，同時(shí)還能顯示符號(hào)，如十、一、→、←、↑、↓等，用于表示所監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的性質(zhì)以及電流的方向和潮流趨勢(shì)。這方便了值班人員對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)度。數(shù)據(jù)顯示器是一種智能化元件，可以通過地址撥碼開關(guān)設(shè)置自己的地址序號(hào)。在自檢時(shí)，它可以顯示自身的地址序號(hào)，以與前置主機(jī)保持一致。當(dāng)系統(tǒng)將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)傳遞給智能接口時(shí)，智能接口會(huì)將數(shù)據(jù)發(fā)送到相應(yīng)的地址序號(hào)，然后數(shù)據(jù)顯示器會(huì)實(shí)時(shí)顯示所監(jiān)測(cè)開關(guān)柜的電壓、電流、功率、功率因數(shù)等遙測(cè)參數(shù)。

四.遙信驅(qū)動(dòng)器

遙信驅(qū)動(dòng)器采用AT89051單片機(jī)作為核心，由總線驅(qū)動(dòng)電路和看門狗電路組成。在專用模擬屏控制軟件(SAB-2000)的支持下，遙信驅(qū)動(dòng)器通過智能接口的控制，完成與上位機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸。遙信驅(qū)動(dòng)器的主要功能是控制雙色遙信指示燈，即紅色表示通斷狀態(tài)，綠色表示閉合狀態(tài)。它可以實(shí)時(shí)地顯示所監(jiān)測(cè)的隔離開關(guān)和真空開關(guān)的狀態(tài)。如下圖所示，遙信驅(qū)動(dòng)器具有兩個(gè)輸出接口，每個(gè)接口可以驅(qū)動(dòng)八個(gè)雙色指示燈進(jìn)行顯示。遙信驅(qū)動(dòng)器直接連接到智能接口，而與下一個(gè)遙信驅(qū)動(dòng)器通過級(jí)聯(lián)方式相連。通過地址撥碼開關(guān)，可以設(shè)置具體的地址序號(hào)。地址開關(guān)的第1-7位用于地址選擇，ON表示1，OFF表示0。當(dāng)?shù)?位處于ON狀態(tài)時(shí)，遙信驅(qū)動(dòng)器會(huì)在上電或復(fù)位后進(jìn)行自檢。在正常工作時(shí)，第8位處于OFF狀態(tài)。每個(gè)指示燈的具體地址序號(hào)是由其所在驅(qū)動(dòng)器的地址加上該指示燈的序號(hào)來確定，以保持與前置主機(jī)所要求的地址序號(hào)一致。

五.智能模擬屏系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)

·系統(tǒng)可靠率>99.99%

·系統(tǒng)平均無故障時(shí)間>50000小時(shí)

·電位、電壓誤差<2%a

·功率、無功功率誤差5%

·模擬童刷新周期<1.5s

·開關(guān)量刷新周期0.3s

·告警產(chǎn)生時(shí)間·數(shù)字顯示范圍:

不帶很性的顯示器:1位 2位 3位 4位 5位

帶很性的顯示器:0~999 0~9999 0~士99999

·串行數(shù)字接口:九插針型插座

·數(shù)據(jù)傳輸速率:1200240048009600bit/s

發(fā)光元件平均亮度>80cd/mm

·電磁兼容符合IEC標(biāo)準(zhǔn)

綜上所述，在配電室自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中配備智能模擬屏系統(tǒng)，通過直觀的數(shù)據(jù)和狀態(tài)顯示，便于值班人員調(diào)度整個(gè)電網(wǎng)的用電情況，為領(lǐng)導(dǎo)分析故障提供了可靠的依據(jù)，是配電自動(dòng)化中不可缺少的智能化系統(tǒng)。