单片机测控系统采用80C31作为CPU,27C256作为EPROM,62256作为RAM,在地址译码电路中采用74LS138,P2.7分别接62256的片选信号(为零选中)及74LS138管脚G1(为1选中),P2.4、P2.5、P2.6分别接74LS138管脚A、B、C,输出片选信号控制多路开关、ICL7109、DS12887、74HC245、液晶显示。
(1)数据采集及A/D转换电路
RTU实时测量参数包括线路的电压、电流、电度表读数等。该模块模拟输入信号有三相交流电压UA~UC。线路总电流IA~IC,各支路电流(本系统最多可检测8条支路)I1A~I1C、…、I8A~I8C,信号经V/I变送器、多路开关(4051&mes;4片)、信号处理电路(包括对交流信号整流、滤波等变换)后送入双积分式A/D转换器ICL7109,转换成十二位二进制数,其中低八位D1~D8与P0.0~P0.7相连,高四位D9~D12与P0.0~P0.3相连,CPU通过控制高/低字节使能端HBEN、LBEN分别从数据总线上读取高四位及低八位数据。
(2)键盘显示电路
采用液晶显示。键功能主要有:设置站号、时间、各支路电流变化值、电流/电压调零校正、全夜灯/半夜灯模式,巡检/定点检测每一支路参数等。
(3)时钟电路
采用时钟芯片DS12C887提供精确时钟信号,包括年、月、日、时、分。可通过手动方式修改时间,也可由监控中心统一校时。
(4)路灯开/关电路
可通过固化在EPROM中的每日开/关灯时间自动执行该站点路灯线路的通/断,也可通过手动设置方式或由监控中心进行遥控来实现线路通/断。
(5)无线通信电路
由调制/解调芯片TCM3105将接收的模拟载波信号解调为数字信号传给CPU,将需发送的数字信号调制成模拟载波信号并通过GM300车载电台、定向天线与监控中心进行数据传送。
4 路灯无线通信SCADA系统实现的注意事项
采用VFH/UFH电台通信的城市路灯无线通信SCADA系统已经连续几年正常运行。经验表明,只要解决好数据无线传输的可靠性问题,在城市大容量监控系统中该方法明显优于有线传输方式,性能价格比高,且可方便地任意扩展RTU。笔者认为在设计调试安装过程中还需要注意以下几方面:
(1)尤其要重视无线信号的场强测试。在外围站安装前,由监控中心基地台发送信号,每一个RTU安装处都要进行场强测试,应无明显的同频干扰和异频互调干扰,信号电平应在20dB以上。若某个RTU不能满足,须改变其地址;当大部分 RTU都不能满足要求时,必须改变无线电台的工作频点。
(2)不能选择过高的通信波特率,否则极易引起丢码现象。
(3)在A/D转换电路调试中发现,ICL7109芯片引脚17(TEST)、27(SEND)不能悬空,应与26(RUN/HOLD)同接+5V。否则A/D转换数据经常会出现不稳定现象。
(4)用于测量三相电压的V/I变送器不能直接装在主板上,否则极易受雷击而烧毁主板。
(5)在多山地区若无线信号受影响可设立中断站。