【正文】 是系統(tǒng)在啟用前，要預(yù)先錄制報警語音，為了能靈活播放語音信息，報警語音是分段存放在ISD中的。播放時根據(jù)地址播放每段語音。播放時要根據(jù)每段錄音的長短做相應(yīng)的延時3結(jié)語上述系統(tǒng)利用單片機(jī)、語音電路和電話機(jī)完成了設(shè)備遠(yuǎn)程語音報警功能，可以鋼釩應(yīng)用于油田、電信、電力等無人值守設(shè)備的故障報警，如果在系統(tǒng)中增加Modem，還可以完成遠(yuǎn)程計算機(jī)監(jiān)控功能。第四章 選擇性漏電保護(hù)系統(tǒng)的軟件開發(fā) 選擇性偷電保護(hù)系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)U0異常？打印，報警，顯示選出故障支路測零序有功電流開始初始化測零序電壓NS圖41 系統(tǒng)的主流程圖本系統(tǒng)軟件全部采用C語言編制，系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)框圖如圖41所示，系統(tǒng)復(fù)位啟動后，開始運(yùn)行初始化程序，初始化程序包括單片機(jī)內(nèi)部硬件功能設(shè)定，鍵參數(shù)值掃描，內(nèi)部程序算法變量、寄存器初值設(shè)定。初始化程序結(jié)束后，系統(tǒng)開始自動循環(huán)進(jìn)行零序電壓和零序電流的AD轉(zhuǎn)換，一次轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)會以數(shù)組形式存儲。由于互感器和濾波電路部分都存在移相問題，如果不加以修正會對系統(tǒng)造成極大的影響，使之造成錯誤的判斷，所以必須加入修正措施。在移相處理后，系統(tǒng)實(shí)時計算出瞬時功率后存儲到數(shù)組，再繼續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，當(dāng)記滿16組瞬時功率數(shù)據(jù)后，在計算一個周期的功率有效值，用以避免瞬間干擾，然后根據(jù)有功功率數(shù)值判斷是否有漏電發(fā)生，若沒有，則進(jìn)行下一次的循環(huán)處理。若有漏電情況發(fā)生，則立即輸出信號驅(qū)動脫扣電磁鐵動作，使真空斷路器迅速斷開，達(dá)到保護(hù)外部系統(tǒng)的目的，同時通過顯示電路顯示故障信息并發(fā)出警報。接著系統(tǒng)運(yùn)行通信程序，根據(jù)通信協(xié)議通過RS232總線向遠(yuǎn)程終端傳送故障數(shù)據(jù)。待故障排除后重新啟動系統(tǒng)，進(jìn)入正常工作狀態(tài)。 系統(tǒng)初始化程序設(shè)計系統(tǒng)初始化程序為程序正:常運(yùn)行作好準(zhǔn)備，首先設(shè)定定時器計數(shù)初值，使計數(shù)器溢出頻率為800Hz，設(shè)定定時器的作用是給AD轉(zhuǎn)換器作基準(zhǔn)，使AD轉(zhuǎn)換器在一個工頻周期內(nèi)轉(zhuǎn)換16組電壓電流數(shù)據(jù)。然后設(shè)定AD轉(zhuǎn)換器工作模式，使AD轉(zhuǎn)換器工作在單次觸發(fā)模式，這樣每當(dāng)定時器溢出就會觸發(fā)AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行新一組數(shù)據(jù)的采集。接著進(jìn)行外部斷口初始狀態(tài)、標(biāo)準(zhǔn)串行通信模塊、SPI模塊的寄存器設(shè)定。下面是鍵值掃描程序?qū)斎雲(yún)?shù)進(jìn)行掃描，鍵值參數(shù)為零序有功功率值，參數(shù)分為6檔，分別是1W、2W、4W、10W、30W、80W、160W。程序?qū)㈡I值掃描進(jìn)去后會將數(shù)據(jù)賦給故障判斷程序內(nèi)的變量，作為比對閥值數(shù)據(jù)。最后程序?qū)⒅袛嗫偪刂莆恢?，開啟全局中斷，系統(tǒng)進(jìn)入正常運(yùn)行階段。 A/D轉(zhuǎn)換程序設(shè)計經(jīng)過預(yù)處理(電流變換電壓形成以及濾波)后的信號必須經(jīng)過采樣后才能被微機(jī)系統(tǒng)采用。采樣必須滿足采樣定理，即fs必須大于原始信號中最高次頻率fmax,，的2倍，但是在實(shí)臉中證明，僅為最高頻率的2倍根本達(dá)不到實(shí)際應(yīng)用的要求，實(shí)踐證實(shí)取fs大于fmax的8倍以上才能保證有較好的處理效果。故障電流中含有高次諧波分量，但低通濾波器己經(jīng)將原始輸入信號中3次以上的諧波分量濾掉，所以，采樣頻率在很大程度上取決于保護(hù)原理和算法的要求，同時，還要考慮硬件速度。目前，~，一般是每周（對于基波）采樣1120點(diǎn)或24點(diǎn)，即采樣頻率分別為600、800、1000Hz或1200Hz。這樣選擇的主要原因是為了保證計算精度，同時也考慮了數(shù)字信號處理性能的要求。綜合考慮選擇每周波采樣16點(diǎn)。交流采樣算法有多種，從簡單的基于正弦函數(shù)導(dǎo)數(shù)及半波積分到復(fù)雜的小波變換，它們各有特點(diǎn)。在選擇算法時，不應(yīng)該一味追求高精度或高速度，而應(yīng)結(jié)合裝置本身及其測控和保護(hù)的具體對象選擇合適的算法。對于中低壓配電網(wǎng)(如礦山供電系統(tǒng)的電網(wǎng))中的微機(jī)保護(hù)裝置，采用半周積分算法比較合適。該算法的依據(jù)是一個正弦量在任意半周期內(nèi)的絕對值的積分為一個常數(shù)S，且積分值S和積分的起始點(diǎn)初相角α無關(guān)。半周期的面積可寫成：S=dt （41）I= （42）在半周期面積S求出后，可利用上式來計算出交流電流的有效值。而半周期面積S可以通過矩形法求和算出:S= （43）式中：ik為第k次采樣值，N為一周期的采樣點(diǎn)數(shù)。根據(jù)以上原理，采樣時井不用確定個周期的零點(diǎn)，才存儲一組數(shù)據(jù)，而是從任意，1個點(diǎn)開始采樣，存儲16組數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算。AD轉(zhuǎn)換程序主要保證的問題是確定每一個基波周期采樣16點(diǎn)，這樣才能確保計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。4. 4 零序有功電流檢測為了提高并聯(lián)型有源電力濾波器對快速變化的電流型負(fù)載進(jìn)行補(bǔ)償時的性能，該文提出了一種帶預(yù)測功能的電流檢測算法，通過引入一種簡單有效的預(yù)測算子可以使電流檢測環(huán)節(jié)的動態(tài)性能大大提高，同時幾乎不增加控制部分的復(fù)雜程度，結(jié)合作者提出的一種基于時域的電流檢測算法，使有源電力濾波器能夠根據(jù)不同的補(bǔ)償目的進(jìn)行靈活的補(bǔ)償，實(shí)驗結(jié)果證明了新的電流檢測算法與傳統(tǒng)的電流檢測算法相比具有更好的動態(tài)性能，最后給出了采用新算法的有源電力濾波器根據(jù)不同補(bǔ)償目的進(jìn)行補(bǔ)償?shù)膶?shí)驗波形型，補(bǔ)償效果良好。 故障處理程序設(shè)計當(dāng)計算的零序有功功率數(shù)值超過設(shè)定的閥值時，表明有漏電情況發(fā)生進(jìn)入故障處理程序部分。程序首先將控制脫扣電磁鐵的輸出口置位，使真空斷路器斷開，然后調(diào)用信息顯示處理程序，像顯示模塊發(fā)送信息。與顯示模塊進(jìn)行串行通信的時序圖如圖42。串行數(shù)據(jù)傳送共分三個字節(jié)完成：第一字節(jié)：串口控制一格式11111ABCA為數(shù)據(jù)傳送方向控制：H表示數(shù)據(jù)從LCD到MCU，L表示數(shù)據(jù)從MCU到LCD。B為數(shù)據(jù)類型選擇：H表示數(shù)據(jù)是顯示數(shù)據(jù)，L表示數(shù)據(jù)是控制指令。C固定為0第二字節(jié)：(并行)8位數(shù)據(jù)的高4位一格式DDDD0000第三字節(jié)：(并行)8位數(shù)據(jù)的低4位一格式0000DDDD當(dāng)模塊在接受指令前，微處理器必須先確認(rèn)模塊內(nèi)部處于非忙碌狀態(tài)，即讀取標(biāo)志位BF時需為0，方可接受新的指令；如果在送出1個指令前井不檢查BF標(biāo)志，那么在前一個指令和這個指令中間必須延遲一段較長的時間，即是等待前1個指令確實(shí)執(zhí)行完成。由于在顯示階段系統(tǒng)對時間沒有過高要求，所以程序是延遲時間方式。第5章 選擇性漏電保護(hù)裝置的抗干擾性能分析任何一個系統(tǒng)由于受到這樣或那樣的條件限制，使它的性能受到局限，并不能完全象人們想象地那樣工作。因而有必要對影響系統(tǒng)性能的因素進(jìn)行分析，做到有備無患，也可以在某種程序上說是使系統(tǒng)的性能更完善，更符合人們的要求。下面就幾個方面進(jìn)行分析: 干擾因素干擾通常是影響系統(tǒng)功能的最主要的外在因素。有些產(chǎn)品在實(shí)驗室能用，但拿到現(xiàn)場就不能用。大多數(shù)是因為在現(xiàn)場受到的干擾較嚴(yán)重的緣故。一個真正實(shí)用的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，只有具備很強(qiáng)的抗千擾能力，才能保證長期、穩(wěn)定、可靠地工作。所以，在本課題設(shè)計中對系統(tǒng)的抗干擾性能給予了足夠的重視。本應(yīng)用系統(tǒng)擬工作于煤礦井下，首先必須能夠承受惡劣的現(xiàn)場環(huán)境(潮濕、粉塵、強(qiáng)振動、沖擊、強(qiáng)電磁場等)所帶來的強(qiáng)大干擾才談得上完成其繼電保護(hù)功能。故設(shè)計過程的每一個環(huán)節(jié)都仔細(xì)分析其可能的干擾源，并采取了相應(yīng)抗干擾措施，以保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。下面先分析可能的干擾來源，然后介紹在設(shè)計過程中采取的硬、軟件抗干擾措施。這些干擾主要有:工頻電網(wǎng)中由于使用非線性元件而存在很大的諧波源，這些諧波源發(fā)出的諧波進(jìn)入電網(wǎng)引起電網(wǎng)公害。三相電力系統(tǒng)中主要的諧波是各種高次諧波。電流互感器和電壓互感器也是一種諧波源。發(fā)生單相接地漏電故障時，零序分量中也常常含有大量的諧波。對付這種干擾的最好辦法是加濾波電路。所以本文加入了性能較好的四階切比雪夫濾波器，取得了很好的濾波效果。2。電磁干擾所有電子產(chǎn)品在工作時必須處于無磁或穩(wěn)定的磁場環(huán)境中。當(dāng)空中存在劇烈變化的磁場時，這種變化的磁場可以在任何導(dǎo)體上形成感應(yīng)電勢。如果構(gòu)成回路就會有感應(yīng)電流。，并遠(yuǎn)離劇烈變化的磁場。電纜線一般較長，在這些地段中難免有雜散信號，這些雜散信號如果進(jìn)入到系統(tǒng)中，就會引起系統(tǒng)的錯誤判斷。一般這種干擾信號頻率較高，持續(xù)時間較短，因而可用軟件法去除。如可以在發(fā)生中斷后按一定時間間隔采樣幾次，把采樣結(jié)果相與，若幾次采樣時故障都存在，則很大可能上此故障是存在的，否則認(rèn)為故障不存在。z1。這就把干擾脈沖濾除一了。 元器件的性能局限任何元器件都有它的性能局限，這表現(xiàn)在其特性不能按一定的規(guī)則的曲線變化。如一般零序電流互感器一次側(cè)的電流在500mA至額定值之間，二次側(cè)電流與一次側(cè)電流基本成線性，在相位上角差的變化不大。但一次側(cè)電流在500mA以下時，角差將變化很大，在各路的零序電流的幅值相差較大的情況下，二次側(cè)電流的相位差可能很大，單片機(jī)在采樣時，可能會使本來應(yīng)顯示高電平的，結(jié)果為低電平，從而產(chǎn)生誤判。如果零序電流互感器選擇不合適，就會出現(xiàn)類似的情況。另外，零序電流互感器還存在不平衡電流，電網(wǎng)也常因負(fù)載不平衡而存在一定的零序分量，這些在一定程度上影響了裝置的靈敏度，因而裝置的整定值的下限應(yīng)大于最大的不平衡電流乘以一定的保安系數(shù)。而且在選用互感器時，應(yīng)采用高質(zhì)量的互感器。第6章 結(jié)論運(yùn)用零序有功功率原理進(jìn)行故障選線的方法，與其它的故障選線方法相比較，選線信號容易獲得，并且是接地信號的全部信息，這對故障線路的識別，大大提高選線的準(zhǔn)確率以及微機(jī)選線裝置的開發(fā)等都是有利的。本設(shè)計中的基于零序有功功率原理故障選線的微機(jī)型選擇性漏電保護(hù)裝置完成了三個方面的內(nèi)容。一是把單片機(jī)系統(tǒng)引入到了漏電保護(hù)中。由單片機(jī)構(gòu)成的選擇性漏電保護(hù)裝置具有強(qiáng)大的計算、分析和處理能力，有優(yōu)良的存儲記憶能力，因此可以實(shí)現(xiàn)各種性能完善且復(fù)雜的保護(hù)原理。同時，設(shè)計的選擇性漏電保護(hù)裝置可連續(xù)不斷地對本身的工作情況進(jìn)行自檢，提高了工作可靠性，這大大增強(qiáng)漏電保護(hù)的智能化水平。二是實(shí)現(xiàn)了漏電保護(hù)的選擇性，即可以利用零序有功功率原理智能系統(tǒng)判斷出發(fā)生漏電的線路。三是實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)功能，即當(dāng)發(fā)生漏電故障時，能及時切斷故障線路，保證供電網(wǎng)絡(luò)和各種電氣設(shè)備不受損傷，確保人身安全，另外，該裝置除了具有保護(hù)動作外，還可兼有故障記錄、及網(wǎng)絡(luò)通信等輔助功能，這對簡化保護(hù)的調(diào)試、事故分析和故障后的處理等都有重大意義。致 謝　  參考文獻(xiàn)[1] 賴昌干，張金程，鄒明。礦山電工學(xué)[M]。北京，煤炭工業(yè)出版社 1991,11[2] 李學(xué)海。PIC單片機(jī)實(shí)踐[M]。北京，北京航天航空大學(xué)出版社2004,06[3] 王移鳳。點(diǎn)陣液晶顯示器與微機(jī)的連接與編程[J]。機(jī)電工程，1998[4] 張明軍，厲吉文。8098單片機(jī)與液晶顯示控制器HD61202接口的新方法[J]。山東電子，1998[5] 龐儼英，曹海建。PIC單片機(jī)子程序庫及運(yùn)算平臺[M]。北京，北京航天航空大學(xué)出版社，2004,10[6] 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