环境温度和湿度是影响绝缘参数的重要外部因素。文介绍了变电站绝缘监测系统中温湿度测量系统的工作原理以及软硬件设计。系统使用SHT11智能温湿度传感器来测量电力设备的环境温度和湿度。片机对数据进行处理和校正,并通过NPort5610网络串口服务器连接到变电站隔离线监控系统的以太网,完成单片机线的监控和隔离。统监视计算机通信。境温度和湿度是影响绝缘参数的重要外部因素。过监测环境温度,湿度和其他常规气候参数,并结合设备绝缘的在线监测数据,全面的分析可以帮助提高诊断结果的可靠性在线监控数据。
此,一套数字温湿度测量系统被集成到变电站绝缘在线监测系统中。于站隔离的分布式在线监视系统。系统由三部分组成:本地监视单元,变电站通信控制单元和底部隔离诊断系统。湿度测量终端安装在主电源设备附近,并通过以太网连接。监视期间,将自动测量环境的温度和湿度,并通过以太网将其下载到后台的工业监视控制计算机中。
终端由SHT11智能传感器和AT89C2051单片机组成。量数据通过RS232数据线发送到MOXA网络的串行端口服务器(NPort5610)。行端口服务器通过以太网与工业控制计算机通信。结构如图1所示,该温湿度传感器采用瑞士Sensirion公司生产的SHT11数字温湿度传感器,该传感器是一种新型的数字单芯片相对湿度和温度传感器。通过两线串行接口进行了全面校准,可用于测量相对湿度,温度和露点等参数。具有数字输出,免费调试,免费校准,免费外围电路和完全交换的功能。SHT11湿度/温度传感器系统测得的相对湿度范围为0至100%,分辨率为0.03%RH,最高精度为±2%RH。量温度范围为-40℃〜+ 123.8℃,分辨率为0.1℃。点测量精度小于±1℃。辨率降低方法可以提高测量速率并减少芯片的功耗。At89c2051是美国ATMEL公司生产的高性能8位CMOS单片机。芯片包含2 KB的可擦写程序存储器(PEROM)和128字节的随机存取存储器(RAM),与标准的MCS-51指令系统兼容,集成有芯片和闪存存储单元的8位通用中央处理器。MCU有20个引脚,其小尺寸非常适合在少数设备中使用。测量系统仅扩展了一个数字传感器和一个MAX232芯片,因此使用了这种类型的单片机。架式串行设备MOXANport5610联网服务器不仅可以保证现有的硬件资源,而且还可以保证网络扩展的可能性。过简单的设置,您可以立即将现有的串行设备连接到Internet。
时,可以在串行端口和以太网接口之间轻松进行双向数据传输。既可以实现串行端口设备的集中管理,又可以实现网络主机的分散管理。变电站隔离在线监视系统中,每个本地监视终端都通过此串行网络服务器连接到以太网,以在后台与工业监视控制计算机进行通信,使用充分发挥以太网的稳定和高速特性。于AT89C2051没有I2C总线接口,因此通用的单芯片I / O线用于虚拟化I2C总线,而P1.0则用于虚拟化双向数据线。DATA线和P1.1用于虚拟化SCK时钟线。DATA端子上连接一个4.7kΩ升压电阻,在VDD和GND端子上连接一个0.1 F的去耦电容。感器通过两线串行接口直接连接到下位计算机微控制器的I / O端口,无需A / D转换,与传统的测量系统相比,传感器与微控制器之间的接口如图2所示,它被大大简化。该系统中,将KeilC51用作开发环境,并且使用语言c完成了测量和计算温度和湿度的功能,并且同时,它始终响应来自主机的控制命令。于使用了两线串行接口SCK和DATA(其中SCK是时钟线,而DATA是数据线),所以SHT11的操作必须严格按照同步进行。5个用户命令,分别是温度测量命令(03H)和湿度测量命令(05H),读取寄存器状态命令(07H),写入寄存器状态命令( 06H)和软启动命令(1EH)。DATA在SCK时钟的下降沿之后改变状态,并且仅在SCK时钟的上升沿有效。SHT11上电后进入待机模式后,必须首先发送“启动”序列以唤醒芯片,也就是说,当SCK为高电平时,它将通过DATA从高电平变为低电平,并在下一个SCK为高电平时增加DATA。旦微控制器发送了测量命令,它将等待测量完成。了指示测量已完成,SHT11将数据线下拉。微控制器重新启动SCK时,SHT11发送两个字节的测量数据和一个字节的CRC数据。据传输顺序从最高位(MSB)到最低位(LSB)。量和通讯完成后,SHT11将自动返回待机模式。
控IPC通过NPort5610串行服务器通过以太网连接到测量终端的RS232接口。旦在工业控制计算机上安装了串行服务器驱动程序,就可以将NPort5610串行服务器上的串行端口虚拟化为工业控制计算机上的串行端口,即序列号。以通过通信程序更改访问系列,以与测量终端进行通信。机使用DELPHI2005开发环境来调用MOXA提供的串行端口Pcomm功能库的I / O功能库,以控制温度和湿度测量终端。
Pcomm库封装了操作Microsoft Win32API串行端口的基本功能,用户可以使用它直接操作串行端口,从而大大提高了开发速度。
文介绍的在线变电站绝缘监测系统中的温湿度测量系统,充分利用了在线绝缘监测系统现有的以太网通讯线路。扩展了在线绝缘监测功能。点。络串行服务器构成了一个简单的网络,符合智能化和联网传感器的发展趋势。际运行表明,数据传输可靠,测量结果准确,符合在线监测系统隔离变电站温度,湿度监测的要求环境。
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