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摘 要:本文设计了一种简易的单片机控制的电力线监控系统,通过压敏电路为核心的前端数据采集系统采集信息,上报给单片机控制电路,进行处理和判断,然后根据需要给出报警信息驱动报警。
关键词:电力线;单片机
1 引言
电力线作为当今世界最大的有线网络,本身具有较高的利用价值,输电线路在整个电力系统运行中,起着输送电能和分配电能的重要作用,对变电站及发电厂运行有效性具有重要意义。
因此,输电线路也成为了偷盗现象经常发生的地方。电力线被盗所造成的损失,不仅仅是输电线路器材的直接损失,如果输电线路被盗不能及时发现和解决,将对输电线路运行造成严重影响,必将严重影响了社会安全和工、农业生产及人民生活秩序,甚至危及人们生命财产安全,其间接损失是不可估量的。特别是农村地区电力线或者专用电缆(例如城市路灯电力线、水库水位监测专用电力线、排灌系统的控制电力线)常常被盗割,不仅对电力系统的安全造成严重威胁,还给当地的供电部门或有关企业以及人民的生活带来巨大损害。据调查,由此造成的直接经济损失一个县都在100万元以上,中小城市200万元以上。发达地区一个供电所每年因电线盗割带来的经济损失甚至都在100万元以上。
随着大规模城乡电网改造的逐步完善,配电网硬件设施和网络架构明显加强,广大的电力用户对电能质量和供电服务则提出了更高的要求。供电管理问题就变得越来越重要。传统的防盗设备由于各自的缺陷,如不适合公用变压器的路灯电缆、不适合超长线路、不适合停电期间断线报警、成本太高等,使得路灯电缆偷盗的趋势不断恶化,解决该问题刻不容缓。
2 系统框图
为了对通过电力线的电流进行检测,设计了一种简易的单片机监控电路,监控电路有前端数据采集系统和单片控制电路、告警电路构成。前端数据采集系统收集电力线上压敏电阻的信息,单片机控制电路监控并实现报警。
图1:系统框图
3 单片机硬件电路
经过滤波以后,正弦波信号通过光耦器件和非门,转变为矩形波信号,直接进入AT89C51单片机的T1计数端口。P0.0与R4050相连,进入DIO端口。为了防止干扰,单片机不用引脚选择上拉或下拉。
4 监控电路软件设计
软件采用C语言编写,流程图如图2所示。其过程如下:系统初始化,写工作模式寄存器TMOD初值,写T0、T1寄存器初值;定时器T0用来定时20ms,工作于模式1,中断方式;定时器T1用来计数,工作于模式2。如果TL1值在一定范围之内,程序循环,反之,P0.0输出低电平。因为工频电压是50Hz,所以T0寄存器设为20ms。采用此方法可以提高数据的准确性,同时还可以简化程序达到高效的目的。
图2:监控电路软件流程图
5 报警功能
通过监控电路软件的分析和判断,如果被监测的电力线发生断电和被盗情况,则在P0.0口发出信号,送到报警电路,报警电路通过信号放大和驱动,触发声光报警。
参考文献:
[1]康华光.电子技术基础(模拟部分)[M].北京:高等教育出版社,2002
[2]曾晓宏、李忠.一种低成本高可靠性低电压线防盗方案研究.重庆:重庆电子工程职业学院学报,2014
作者介绍:
赵阔,男,汉族,四川人,硕士在读,讲师,主要研究方向:电子技术、通信系统与信息处理。
项目来源:重庆市教委科学技术研究:“基于无线通道的低成本高可靠性电力防盗报警系统研究”,项目KJ122204。
关键词:电力线;单片机
1 引言
电力线作为当今世界最大的有线网络,本身具有较高的利用价值,输电线路在整个电力系统运行中,起着输送电能和分配电能的重要作用,对变电站及发电厂运行有效性具有重要意义。
因此,输电线路也成为了偷盗现象经常发生的地方。电力线被盗所造成的损失,不仅仅是输电线路器材的直接损失,如果输电线路被盗不能及时发现和解决,将对输电线路运行造成严重影响,必将严重影响了社会安全和工、农业生产及人民生活秩序,甚至危及人们生命财产安全,其间接损失是不可估量的。特别是农村地区电力线或者专用电缆(例如城市路灯电力线、水库水位监测专用电力线、排灌系统的控制电力线)常常被盗割,不仅对电力系统的安全造成严重威胁,还给当地的供电部门或有关企业以及人民的生活带来巨大损害。据调查,由此造成的直接经济损失一个县都在100万元以上,中小城市200万元以上。发达地区一个供电所每年因电线盗割带来的经济损失甚至都在100万元以上。
随着大规模城乡电网改造的逐步完善,配电网硬件设施和网络架构明显加强,广大的电力用户对电能质量和供电服务则提出了更高的要求。供电管理问题就变得越来越重要。传统的防盗设备由于各自的缺陷,如不适合公用变压器的路灯电缆、不适合超长线路、不适合停电期间断线报警、成本太高等,使得路灯电缆偷盗的趋势不断恶化,解决该问题刻不容缓。
2 系统框图
为了对通过电力线的电流进行检测,设计了一种简易的单片机监控电路,监控电路有前端数据采集系统和单片控制电路、告警电路构成。前端数据采集系统收集电力线上压敏电阻的信息,单片机控制电路监控并实现报警。
图1:系统框图
3 单片机硬件电路
经过滤波以后,正弦波信号通过光耦器件和非门,转变为矩形波信号,直接进入AT89C51单片机的T1计数端口。P0.0与R4050相连,进入DIO端口。为了防止干扰,单片机不用引脚选择上拉或下拉。
4 监控电路软件设计
软件采用C语言编写,流程图如图2所示。其过程如下:系统初始化,写工作模式寄存器TMOD初值,写T0、T1寄存器初值;定时器T0用来定时20ms,工作于模式1,中断方式;定时器T1用来计数,工作于模式2。如果TL1值在一定范围之内,程序循环,反之,P0.0输出低电平。因为工频电压是50Hz,所以T0寄存器设为20ms。采用此方法可以提高数据的准确性,同时还可以简化程序达到高效的目的。
图2:监控电路软件流程图
5 报警功能
通过监控电路软件的分析和判断,如果被监测的电力线发生断电和被盗情况,则在P0.0口发出信号,送到报警电路,报警电路通过信号放大和驱动,触发声光报警。
参考文献:
[1]康华光.电子技术基础(模拟部分)[M].北京:高等教育出版社,2002
[2]曾晓宏、李忠.一种低成本高可靠性低电压线防盗方案研究.重庆:重庆电子工程职业学院学报,2014
作者介绍:
赵阔,男,汉族,四川人,硕士在读,讲师,主要研究方向:电子技术、通信系统与信息处理。
项目来源:重庆市教委科学技术研究:“基于无线通道的低成本高可靠性电力防盗报警系统研究”,项目KJ122204。