關(guān)于需量報(bào)警裝置設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)的分析

朱敏+陳婷+丁潔+李夢

國網(wǎng)安徽省電力公司蕪湖供電公司，安徽蕪湖 241000

摘 要 本文以需量報(bào)警裝置存在的意義作為切入點(diǎn)，根據(jù)需量檢測工作具有的實(shí)際需求，通過對電子通信技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用的方式，完成了對需量報(bào)警裝置的設(shè)置與實(shí)現(xiàn)的工作，一旦出現(xiàn)需量超限的情況，該裝置能夠通過短信和語音兩種方式及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，實(shí)踐結(jié)果顯示，該裝置已經(jīng)滿足了人們對其具有的要求。

關(guān)鍵詞 需量報(bào)警裝置；設(shè)計(jì)；實(shí)現(xiàn)

中圖分類號 TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）13-0090-01

需量指的是在其他時(shí)間內(nèi)，對需量周期進(jìn)行監(jiān)測所獲得功率的平均值，最大需量指的是在特定時(shí)間內(nèi)，對需量周期進(jìn)行監(jiān)測所獲得功率的最大值，無論是在對用電線路還是對用電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行電能管理的過程中，對電能需量與最大需量進(jìn)行監(jiān)測都是非常有必要的。對用戶而言，該裝置可以提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對有關(guān)部門而言，該裝置可以用于對線路進(jìn)行優(yōu)化與整合。隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)階段，在電子生產(chǎn)與消費(fèi)的領(lǐng)域中，電子通信技術(shù)的出現(xiàn)越發(fā)頻繁。

1 需量報(bào)警裝置的整體架構(gòu)

設(shè)計(jì)人員通過反復(fù)試驗(yàn)最終確定了所設(shè)計(jì)需量報(bào)警裝置對應(yīng)的整體架構(gòu)（如圖1所示），該需量報(bào)警裝置需要應(yīng)用到的部分主要有4個(gè)方面，分別是鍵盤、內(nèi)部計(jì)量模組、真彩顯示屏以及主控通信板，下面就根據(jù)實(shí)際需求針對不同部分應(yīng)當(dāng)滿足的要求展開討論。

1.1 鍵盤

鍵盤具有的作用主要體現(xiàn)在對顯示參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的方面，例如，對計(jì)量模組的地址進(jìn)行選擇和設(shè)置，對負(fù)責(zé)接收報(bào)警信息的手機(jī)號碼進(jìn)行設(shè)置，或是對需量報(bào)警閾進(jìn)行設(shè)置等。

1.2 內(nèi)部計(jì)量模組

如圖1所示的需量報(bào)警裝置開展內(nèi)部計(jì)量工作的前提是與三相電進(jìn)行直接連接。因此，在對該裝置進(jìn)行內(nèi)部設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)實(shí)際情況，將可以對需量進(jìn)行測試的計(jì)量模組作為開展監(jiān)測工作的主體，并對其加以設(shè)計(jì)。

1.3 真彩顯示屏

設(shè)計(jì)人員在對真彩屏的尺寸進(jìn)行選擇時(shí)，同樣需要與實(shí)際情況相結(jié)合，本文所設(shè)計(jì)的裝置，應(yīng)當(dāng)將適用于工業(yè)、分辨率高達(dá)640×480的5.6寸真彩屏作為首選。另外，想要將裝置具有的性能進(jìn)行增強(qiáng)，設(shè)計(jì)人員可以將是否帶有觸摸功能作為對屏幕進(jìn)行選擇的參考依據(jù)之一，所應(yīng)用的通訊協(xié)議也應(yīng)當(dāng)與工業(yè)保持一致，即485通信協(xié)議[1]。

1.4 主控通信板

作為如圖1所示的裝置的核心部分，主控通信板的作用主要是和真彩顯示屏之間保持通訊，也就是說，主控通信板首先需要與外部電能表以及內(nèi)部的計(jì)量模組進(jìn)行通訊，然后再對所涉及參數(shù)及各類設(shè)置加以處理，一旦在監(jiān)測過程中法宣與所設(shè)定閾值不相符的數(shù)值，主控通信板應(yīng)當(dāng)及時(shí)通過揚(yáng)聲器完成報(bào)警工作，與此同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)向所對應(yīng)移動電話進(jìn)行報(bào)警，避免問題影響范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。

2 需量報(bào)警裝置所應(yīng)用的原理

本文所設(shè)計(jì)并且實(shí)現(xiàn)的需量報(bào)警裝置，能夠?qū)δ承┎痪邆渫獠侩娔鼙淼膱鼍疤峁┲С?，并接入相?yīng)的三相電壓線以及電流互感器。對電壓互感器而言，最主要的作用是對電流電壓的信息進(jìn)行二次側(cè)采集，然后再經(jīng)由屏幕或鍵盤對互感器對應(yīng)的倍率進(jìn)行設(shè)置，該裝置內(nèi)部主控通信板則通過計(jì)算確定用戶15min的平均功率以及瞬時(shí)功率對應(yīng)的數(shù)值，一旦平均功率超出所設(shè)定閾值，則應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，并且通過短信的方式向值班人員進(jìn)行信息的傳送，為值班人員對負(fù)荷進(jìn)行控制提供足夠的時(shí)間，這樣做的目的是保證月需量值不會出現(xiàn)超限的可能。

2.1 功能實(shí)現(xiàn)

1）對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并計(jì)算。該裝置開展功率采樣工作的間隔為15s，當(dāng)完成功率的采樣后，則需要對15min內(nèi)對應(yīng)功率的平均值進(jìn)行循環(huán)計(jì)算。

2）完成數(shù)據(jù)的記錄。該裝置對每個(gè)月出現(xiàn)的15min平均功率的最大值所對應(yīng)的出現(xiàn)時(shí)間以及數(shù)值進(jìn)行自動記錄，人們可以根據(jù)實(shí)際需求對記錄進(jìn)行查詢。

3）對報(bào)警參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。用戶能夠?qū)τ?jì)量模組的通信地址、負(fù)責(zé)對報(bào)警短信進(jìn)行接收的手機(jī)號碼等參數(shù)進(jìn)行人工設(shè)置，需要注意的一點(diǎn)是，計(jì)量模組的通信地址，通常情況下被默認(rèn)為該裝置內(nèi)部所對應(yīng)的通信地址，當(dāng)然，用戶也可以選擇將其更改為電能表的表號。

4）一旦出現(xiàn)需量超限的情況，及時(shí)進(jìn)行報(bào)警。一旦出現(xiàn)需量超限的情況，需要在第一時(shí)間發(fā)出“需量超限，立即對負(fù)荷進(jìn)行限制”的警報(bào)，同時(shí)完成短信的報(bào)警工作，這樣做的目的是保證在最大程度上縮短對用電負(fù)荷進(jìn)行有效控制的時(shí)間，對于設(shè)有用于消音的案件的裝置而言，報(bào)警聲則應(yīng)當(dāng)在消音之后停止。

5）串口屏顯示。在屏幕上對用于所對應(yīng)的互感器倍率以及瞬時(shí)功率數(shù)值進(jìn)行準(zhǔn)確的顯示。

2.2 報(bào)警參數(shù)的設(shè)置

在對報(bào)警參數(shù)進(jìn)行設(shè)置時(shí)，首先需要進(jìn)入相應(yīng)的設(shè)置界面，在該界面，用戶可以根據(jù)實(shí)際需求對互感器的倍率、需量報(bào)警值等參數(shù)加以設(shè)置，當(dāng)設(shè)置工作告一段落后，按“確認(rèn)”鍵完成對參數(shù)的保存即可。

2.3 需量超限的報(bào)警方式

需量報(bào)警裝置內(nèi)部所設(shè)置的集中器在對電表數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取的時(shí)間間隔為15s，數(shù)據(jù)項(xiàng)所對應(yīng)名稱為“瞬時(shí)總有功的功率”，利用滑差的方式對15min對應(yīng)平均功率的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，所得平均功率即為通常意義上所說的“需量”。接下來便應(yīng)當(dāng)將串口屏所呈現(xiàn)的閾值和通過計(jì)算的方式所獲得的需量進(jìn)行比較，如果存在需量大于閾值的情況，則及時(shí)通過GPRS模塊完成人聲報(bào)警以及短信報(bào)警兩項(xiàng)工作，人聲報(bào)警的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)是“需量超限，立即對負(fù)荷進(jìn)行限制”，短信報(bào)警的內(nèi)容亦是如此，在報(bào)警過程中，串口屏上顯示的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)為報(bào)警圖標(biāo)[2]。如果該裝置一直處于報(bào)警的狀態(tài)之下，那么人聲報(bào)警則應(yīng)當(dāng)一直進(jìn)行，直至有人按下“消音鍵”，報(bào)警短信發(fā)送時(shí)間的間隔應(yīng)為5min，發(fā)送次數(shù)則設(shè)置為3次，也就是說當(dāng)報(bào)警短信發(fā)送3次后，仍舊沒有接觸警報(bào)狀態(tài)，那么就停止對報(bào)警短信的發(fā)送。在報(bào)警狀態(tài)恢復(fù)之后，如果再次出現(xiàn)報(bào)警狀態(tài)，報(bào)警短信則應(yīng)當(dāng)繼續(xù)發(fā)送。

3 結(jié)論

綜上所述，本文敘述的核心內(nèi)容為“需量報(bào)警裝置”，設(shè)計(jì)人員根據(jù)監(jiān)測具有的實(shí)際需求，通過對電子通信技術(shù)的應(yīng)用，完成了對需量報(bào)警裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)的工作，設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)內(nèi)容為對報(bào)警方式的設(shè)置。在接下來的一段時(shí)間內(nèi)，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)不同市場具有的需求，對該裝置進(jìn)行優(yōu)化、批量生產(chǎn)并投入使用。

參考文獻(xiàn)

[1]侯憲君.基于單片機(jī)溫度監(jiān)測報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[J].天津職業(yè)院校聯(lián)合學(xué)報(bào)，2015（2）：44-46.

[2]任曉丹.電鏟推壓皮帶防滑報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子制作，2016（11）：59-60.