广州市电力局调度所通信科 邓凡
随着计算机技术的发展和管理水平的提高,实现通信电源、机房环境自动化监控是一个必然的趋势。这样既能提高工作的效率,又能实时了解被监控设备的运行状态。目前在电力系统中使用的电源按其工作方式可分为两大类:线性电源;开关电源。线性电源是早期普遍使用于电力系统通信设备的供电电源,它不具有对自身的工作情况进行实时监测的功能,属于非智能设备。它的输入电压、输出电压、负载电压、整流屏电流、直流屏电流、交流屏电流和各种状态量等均应通过外加智能采集装置获得所需各量。近几年开关电源的开发应用发展较快,这种电源是一种智能化的,通过数据口可将各种所需量送出。在通信机房内还应实施对环境的监测,确保做到虽然无人值守,但对站内的环境却了如指掌。本文将对以上监测方法在技术上作些探讨。
一、线性电源
线性电源一般由交流电源屏、整流屏和直流电源屏组成,其不同的是有可能是由多个整流屏组成一套线性电源。
1.线性电源的监测量
交流屏一般是两路市电供电确保不断电,因此在交流屏上反映的状态量应包括:市电1投入、市电1工作、市电2投入、市电2工作、缺相告警等。市电投入状态反映的是现在使用的那路市电,如果原输入是市电1,而现在输入市电是市电2,说明输入电压出现过异常。因此,通过对该量监测,可知道输入电压的工作状态。市电输入后交流屏是否正常工作,这可由市电工作的状态来描述。当交流输入有缺相时,交流屏也不能正常工作。所以,市电输入、市电工作的状态和缺相告警是必须监测的量。交流屏所涉及的模拟量包括:交流屏电流和交流屏电压。是描述交流屏工作的两个模拟量。
整流屏是将交流屏送来的交流量整流滤波为直流量,提供给直流屏。整流屏的状态量一般包括:主机运行、风机运行、整流屏故障等。主机运行说明整流屏的工作运行状态。风机提供整流屏散热,是确保整流屏正常工作的必要条件。整流屏故障说明整流屏工作正常与否。所以,对这些状态量都应进行监测。整流屏的模拟量包括:整流屏电压和整流屏电流,描述整流屏提供给直流屏的总功率,是两个在线运行的重要量。为进一步完善无人值守的条件,对两个整流屏组的结构还应具有遥控切换功能。
直流屏,有时也称直流分配屏。直流屏的欠压和过压是两个重要状态,必须监测。而模拟量主要是直流屏电压和直流屏电流。直流屏的输出提供给通信设备的工作电源和蓄电池的充电。蓄电池平时处于浮充,当交流断电时,蓄电池将向通信设备供电。所以,不间断的监测蓄电池的电压和蓄电池的尾电池电压,及时了解蓄电池的工作状态,保证交流电在任何时候断电蓄电池都能投入。如果要对蓄电池的性能作进一步了解时还可监测蓄电池的浮充电流。
2.线性电源的监测方案
对于监测线性电源的智能采集设备,结构应小、智能化程度要高、应能将交直流监测做在一起并确保一定的采集精度、采集量数,应将采集的输入、输出量加以隔离。所以线性电源的智能采集设备技术应做到以下要求。
a.遥信量:8个;
b.模拟量:8个隔离模拟量;
c.遥控量:4个;
d.直流电压量:测量范围:-40~56V;精度:12位的采集精度;
e.交流电压量:测量范围:300~420V;精度:1.5%(50HZ正弦波,2.5V条件下)
f.和上端站的通信接口;
g.电气接口国际标准:RS485或RS232;
h.通信方式:串行/半双工
根据上述要求可设计成如下的智能采集器,它由大规模集成芯片组成,包括:
状态量光隔接口,模拟电压接口,光隔控制量输出接口,中央处理器,串行通信接口,电源等几大部分组成。
工作时中央处理器(CPU)不断循环采集各信号接口输入的信号,运算,存储。
当接到上端站发来的命令时,将采集存储的数据以串行方式一并转发,通过通信接口送到上端站。
状态量通过光耦输入:电流Ⅰ流过光隔G后T导通V电源变化,D是保护二极管。
接口电源电压12V~24V,电流2~10mA。接口部分需要单独的与内部电源相独立的接口电源,光隔接口是电流型的,如果是电压输入,需调整电阻R。模拟量采用隔离平衡直流模拟量输入,模拟量直接采样处理,差模电源必须在0~5V之内。
遥控量通过光耦输出。接口电源电压5V~24V电流2~10mA。
二、开关电源
开关电源一般都有数据口将监测信息送到本端或远程终端,所以可利用这个口将监测信息送到上端站。为了和直接采集的系统统一界面,必须对这些数据进行一定的转换,如果是进口的开关电源还须进行汉化。因为,开关电源送出的监测量较大,所以在上端站还需做些人机界面工作。
开关电源的采集转换器可由单板机构成,因为单板机本身就带有数据口,所以硬件就可采用现成结构,而软件应具有以下流程:初始化→读数端口→按系统要求进行格式转换→送上端站→返回。
三、环境监测
环境监测,主要监测通信机房的温度、湿度、烟感、空调遥控等。通过市场上现有的温度、湿度、烟感等传感器,将非电量值变成电量值后接入上述的线性电源智能采集器即可。
----《通信世界报》
|