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)的原理和實現(xiàn)技術(shù)，以期為實現(xiàn)配電自動化提供有益參考。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

在配電室的自動化監(jiān)測系統(tǒng)中，系統(tǒng)可以監(jiān)測進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)以及每路的保護動作狀態(tài)。這些信息可以在系統(tǒng)的前置主機上顯示。然而，為了更直觀、醒目地顯示整個電網(wǎng)的運行狀態(tài)，并讓值班人員能夠全面把握電網(wǎng)的運行狀況，方便進行故障分析和有效調(diào)度，配電室自動化監(jiān)測系統(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)測到的電網(wǎng)運行狀態(tài)，并在電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時提供整體運行狀況的分析。通過配備智能模擬屏系統(tǒng)，配電室的自動化監(jiān)測系統(tǒng)可以更加便捷地進行運行和故障分析，提高調(diào)度效率和電網(wǎng)運行的可靠性。

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，阻燃性能達到國際UL標準。屏面的顏色采用國際流行的灰色。模擬網(wǎng)絡(luò)圖使用先進的工藝，各種模擬線條和符號通過模具一次注塑成凹型。屏面上的模擬圖中的標題、漢字、設(shè)備和編號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)需要進行選擇。模擬線條的著色按照相關(guān)標準進行，以表示不同的電壓等級。

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)動器組成。該系統(tǒng)以單片機為控制主體，使用總線方式將各個智能元件（數(shù)據(jù)顯示器和遙信驅(qū)動器）連接在一起。每個智能元件都有獨立的地址。當(dāng)前置主機通過RS-232串口向系統(tǒng)發(fā)送控制信息時，智能接口會對每個智能元件進行控制處理。如果控制信息中的地址與某個元件的地址相匹配，該元件將會將相應(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系列單片機系統(tǒng)。基于SAB-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。它與前置主機進行通信，并管理模擬屏上的所有智能元件。通過智能接口，實時地顯示現(xiàn)場的實際運行電參數(shù)。

如下圖所示，智能接口具有以下特點：
- 串行接口為全雙工異步接口，可與前置主機的RS-232口進行通信，也可通過RS485接口與計算機通信。
- 與計算機通信時的波特率可根據(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 路遙測量。
- 圖中的TO和T1表示定時器的顯示，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)進行自檢時，數(shù)據(jù)顯示器可以顯示自身的地址序號，而遙信驅(qū)動器可以通過控制雙色指示燈隨機顯示各個開關(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。該單片機內(nèi)置2K字節(jié)閃存存儲器(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)，同時還能顯示符號，如十、一、→、←、↑、↓等，用于表示所監(jiān)測數(shù)據(jù)的性質(zhì)以及電流的方向和潮流趨勢。這方便了值班人員對整個電網(wǎng)的運行情況進行調(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。在自檢時，它可以顯示自身的地址序號，以與前置主機保持一致。當(dāng)系統(tǒng)將實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳遞給智能接口時，智能接口會將數(shù)據(jù)發(fā)送到相應(yīng)的地址序號，然后數(shù)據(jù)顯示器會實時顯示所監(jiān)測開關(guān)柜的電壓、電流、功率、功率因數(shù)等遙測參數(shù)。

四.遙信驅(qū)動器

遙信驅(qū)動器采用AT89051單片機作為核心，由總線驅(qū)動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)動器通過智能接口的控制，完成與上位機的數(shù)據(jù)傳輸。遙信驅(qū)動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)。它可以實時地顯示所監(jiān)測的隔離開關(guān)和真空開關(guān)的狀態(tài)。如下圖所示，遙信驅(qū)動器具有兩個輸出接口，每個接口可以驅(qū)動八個雙色指示燈進行顯示。遙信驅(qū)動器直接連接到智能接口，而與下一個遙信驅(qū)動器通過級聯(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。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，遙信驅(qū)動器會在上電或復(fù)位后進行自檢。在正常工作時，第8位處于OFF狀態(tài)。每個指示燈的具體地址序號是由其所在驅(qū)動器的地址加上該指示燈的序號來確定，以保持與前置主機所要求的地址序號一致。

五.智能模擬屏系統(tǒng)的技術(shù)指標

·系統(tǒng)可靠率>99.99%

·系統(tǒng)平均無故障時間>50000小時

·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標準

綜上所述，在配電室自動化監(jiān)測系統(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)，是配電自動化中不可缺少的智能化系統(tǒng)。