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1現場智能管理系統設計

1.1硬件電路設計

現場智能管理系統主要由嵌入式單片機（STM32F20x系列）、數據采集（含液位電力參數，環境參數）、輸出模塊、GSM通信模塊和人機界面（HMI）組成。嵌入式單片機是現場智能管理系統的核心單元。STM32F20x系列處理器是基于工作頻率高達120MHz的高性能ARM-M332位RISC內核，整合了高速嵌入式存儲器，Flash存儲器和系統SRAM的容量分別高達1M字節和128K字節和高達4K字節的后備SRAM，以及1個32位多AHB總線矩陣的增強型I/O與外設，帶有3個12位ADC模塊、2個DAC模塊、1個低功耗RTC、12個通用16位定時器和2個通用32位定時器。數據采集電路：采集液位傳感器、電流互感器、電壓互感器數據，經轉換電路轉換成適于單片機模擬端口的電壓值后才能送到單片機，并做相應的量程轉換；溫、濕度采用高精度DS18B20單總線數字傳感器，直接接入單片機I/O端口，減少轉換電路。輸出模塊：將單片機輸出的控制信號放大，以驅動相應的執行機構，即含水泵、風機。其中排水裝置2套，以提高排水效率。GSM通信模塊：實現通信鏈路的鏈接，短信數據的收發。人機界面：實現對人機交互功能，采用LCD液晶顯示，支持全中文顯示。

1.2軟件設計系

統軟件主要由主監控模塊、短信報警、數據采集，控制輸出、設備健康監測、系統設置功能等。各模塊的具體功能如下：主監控模塊:主監控模塊負責整個系統的實時輸入信息的處理，并按照系統設計的要求進行各種信息輸出：短信報警，自動啟動排水泵，系統自檢，工作模式切換等工作，對所有應用功能模塊起到協調管理的功能。短信報警：當水位傳感器或水位開關檢測到配電房發生積水時，發送短信給運維人員進行短信報警，通知工作人員當前配電房內的險情。數據采集：當遠程網絡監控功能開啟時，系統則會把實時采集到的當前的各種外部設備狀態信息和積水情況信息實時發送給遠程監控主機，供組態軟件監控使用。控制輸出：

（1）自動模式時，根據水位傳感器采集到的液位數據，根據控制邏輯判斷是否啟動排水泵進行排水。

（2）在人工干預模式工作室，工作人員可以代替系統的主監控模塊進行系統的各種操作：啟停水泵排、風機、強制降溫除濕等功能。設備健康監測：對設備的工作狀態或故障情況進行定期檢查，并在檢測到故障的時候通過短信或其他通信方式向工作人員進行報警。設備健系統設置功能：此功能模塊用于設置系統運行必須的各種參數：工作模式（自動模式和人工模式），報警方式，報警短信文字信息設置，網絡通信線路選擇，電話號碼及權限管理等；

2后臺管理系統

后臺管理中心由PC機及管理系統軟件組成。通信信道采用移動運營商提供的網絡，接入方式為以太網，大大提高了通信速度，采集數據量較大，可考慮采用多個IP地址進行傳輸數據。整個監控中心的管理軟件可采用可視化高級語言VB、VC、C#等為開發設計語言來進行程序編寫，結合數據庫格式存儲數據；也可以采用市場成熟的組態軟件進行簡單二次開發即可實現管理功能。

3結語

用GSM網絡的業務傳輸數據，數據的傳輸質量由GSM網絡來保證，對于短時的數據中斷采取補償機制，可有效的實現對配電房動力環境的在線監測；因GSM網絡覆蓋范圍廣，對于分布范圍廣的配電房管理系統來說，用GPRS與短信息業務相結合的傳輸數據有更大的優勢，減少大量網絡信道的建設。利用GSM為載體的配電房動力環境管理系統，將會大大提高電力系統對配電房及設備的監控，確保配電設備的安全、可靠運行，為分散的配網系統在線管理提供了可行方案。

作者：黃銳 張發斌 冉建 周丹 謝海川 單位：國網重慶大足區供電有限責任公司 重慶櫻花電氣開關有限公司