根据天津铁路信号厂提出的技术要求,研制开发了铁路信号机械室环境监测系统。开发的此系统是集电压自动记录仪、电压质量监测仪、室内环境监测等功能于一体,性能价格比较高、功能齐全的低压配电网络智能监测管理系统。利用此系统可实现对电源质量的分析、事故原因的判定、信号机械室事故预防与报警,同时也可实现对传统智能电源屏进行改造以达到智能电源屏效果。 在满足系统要求的前提下,为降低开发成本提高可靠性,系统的CPU采用了Winbond的8位单片机W77E58。系统的程序是使用C51与MCS-51汇编语言混合编程开发的。为了使系统直观、操作使用简便,系统提供了良好的、功能强大的人机界面,包括有LCD显示、微型打印机打印、LED显示、键盘操作等。系统中扩展了一片512K×8bit的Flash芯片39SF040,这样可以保存大量的数据(调电后数据仍然存储不会丢失),包括存储的历史数据、故障数据等。系统在计算电网电压和进行谐波分析时采用了FFT算法,该算法具有精度高、计算量小等特点,这样可以有效的减小系统负荷,加快数据处理的速度。为了增加系统的抗干扰能力、提高可靠性,在硬件方面采用了光电隔离技术,将每个功能模块尽量分散独立开来以避免相互干扰;在软件设计方面使用了看门狗技术。系统程序设计,首先采用的是传统的主循环控制设计方法,为了改善系统性能提到系统的实时性,后又使用RTX51 TINY实时操作系统对系统进行了改造。 该监测系统现在已经在铁路部门得到了应用,经实际应用证明此系统安全可靠、性能价格比高、功能完备,是铁路电务及电力部门提高管理水平、保障电源质量、保障安全生产、提高运行效益、保证列车安全运行的有效工具。