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無線通信SCADA系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用( 二 )

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監(jiān)控中心主要完成以下功能：
（1）大屏幕多媒體投影機(jī)動態(tài)顯示SCADA系統(tǒng)中每一個RTU在城市地圖中所處位置及該站點(diǎn)的工作狀態(tài)和實(shí)時參數(shù)（包括各條線路的交流電壓、電流、功率、電度表讀數(shù)、亮燈率等） 。
（2）根據(jù)該城市所處經(jīng)糾度及日出日落時間，制定出對應(yīng)全年的每日開/關(guān)燈時間曲線以實(shí)時控制路燈的通/斷；另外可由控制人員結(jié)合具體情況，修改開/關(guān)燈時間，并傳送給RTU以進(jìn)行控制 。
（3）定時巡檢/定點(diǎn)檢測RTU，并通過無線Modem獲取RTU返回的開關(guān)狀態(tài)、數(shù)據(jù)參數(shù)及報警碼 。

;（4）在巡檢過程中，若發(fā)現(xiàn)故障或參數(shù)越限，可進(jìn)行聲光報警，并在大屏幕上動態(tài)顯示以該站點(diǎn)位置為中主的放大地圖及相應(yīng)的工況、實(shí)測數(shù)據(jù)及故障形式 。
（5）具有節(jié)省能源功能，實(shí)行全夜燈/半夜燈兩種工作方式，由控制人員針對每條線路決定是否采用半夜燈方式及任意調(diào)節(jié)半夜燈的起止時間 。同時還具有防竊電監(jiān)測功能：當(dāng)檢測到某一支路電流值大于正常運(yùn)行值時，若同一RTU中其它支路電流值正常（表明A/D芯片工作正常），則該支路存在竅電現(xiàn)象 。
（6）采用虛擬儀表方法顯示電壓表、電流表、電度表等儀表外形，利用VB控件Meter在儀表盤上直觀顯示模擬數(shù)據(jù)量的動態(tài)變化 。
（7）定時對所有RTU進(jìn)行校時，確保外圍站時間準(zhǔn)確性 。
（8）數(shù)據(jù)處理、存儲及報表打印功能 。
3.2無線通信
3.2.1通信介質(zhì)
無線通信SCADA系統(tǒng)監(jiān)控中心與RTU之間采用VHF/UHF無線電臺進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，工作頻率為203～450Hz（須向當(dāng)?shù)責(zé)o線電治理部門申請相應(yīng)的頻點(diǎn)），數(shù)據(jù)通信的調(diào)制方式為FSK，傳送速率為300～1200bps 。RTU站點(diǎn)間分布較散，與監(jiān)控中心距離較遠(yuǎn)，因此通信體制采用大區(qū)制 。監(jiān)控中心選用TAIT855/856基地臺，發(fā)射功率為45W，工作在全雙工方式，覆蓋范圍與高增益全向天線鐵塔的高度有關(guān)，半徑可達(dá)幾十公里 。RTU采用MotorolaGM300車載電臺，配以定向天線，發(fā)射功率為25W，工作在半雙工方式 。
3.2.2通信方式
監(jiān)控中心采用廣播方式或點(diǎn)對點(diǎn)方式向RTU發(fā)送命令 。采用廣播方式時，RTU只接收命令并執(zhí)行，如校對時間、修改開/關(guān)燈時間等命令；采用點(diǎn)對點(diǎn)方式時，如遙測、遙控等命令，RTU先進(jìn)行站點(diǎn)編號確認(rèn)，若是則根據(jù)命令格式執(zhí)行相應(yīng)操作，如控制路為開/關(guān)、向監(jiān)迭中心返回電流、電壓、開關(guān)狀態(tài)、故障碼數(shù)據(jù)幀等 。
3.3外圍站RTU結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計
無線通信SCADA系統(tǒng)的外圍站RTU結(jié)構(gòu)圖如圖2所示 。
RTU主要由單片機(jī)測控系統(tǒng)組成，包括數(shù)據(jù)采集處理及A/D轉(zhuǎn)換電路、鍵盤顯示電路、時鐘電路、路燈全夜燈/半夜燈控制電路、無線通信電路 。外圍站都可獨(dú)立運(yùn)行，即使因通信故障等原因無法與監(jiān)控中心聯(lián)系，也可單獨(dú)完成路燈系統(tǒng)的日益監(jiān)控 。
單片機(jī)測控系統(tǒng)采用80C31作為CPU，27C256作為EPROM，62256作為RAM，在地址譯碼電路中采用74LS138，P2.7分別接62256的片選信號(為零選中)及74LS138管腳G1（為1選中），P2.4、P2.5、P2.6分別接74LS138管腳A、B、C，輸出片選信號控制多路開關(guān)、ICL7109、DS12887、74HC245、液晶顯示 。
（1）數(shù)據(jù)采集及A/D轉(zhuǎn)換電路
RTU實(shí)時測量參數(shù)包括線路的電壓、電流、電度表讀數(shù)等 。該模塊模擬輸入信號有三相交流電壓UA～UC 。線路總電流IA～I(xiàn)C，各支路電流（本系統(tǒng)最多可檢測8條支路）I1A～I(xiàn)1C、…、I8A～I(xiàn)8C，信號經(jīng)V/I變送器、多路開關(guān)（4051×4片）、信號處理電路（包括對交流信號整流、濾波等變換）后送入雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器ICL7109，轉(zhuǎn)換成十二位二進(jìn)制數(shù)，其中低八位D1～D8與P0.0～P0.7相連，高四位D9～D12與P0.0～P0.3相連，CPU通過控制高/低字節(jié)使能端HBEN、LBEN分別從數(shù)據(jù)總線上讀取高四位及低八位數(shù)據(jù) 。

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