基于DS80C320通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
通訊電源是通訊網(wǎng)絡(luò)的“心臟”，通訊電源體系安穩(wěn)、牢靠的運(yùn)轉(zhuǎn)直接關(guān)系到通訊的安穩(wěn)性及牢靠性。當(dāng)前大型通訊電源的供電辦法多選用會(huì)集供電的辦法，一旦發(fā)作供電毛病，將直接致使整個(gè)通訊體系的癱瘓。
通訊電源的傳統(tǒng)維護(hù)辦法首要依托人工看守，作業(yè)量大，功率低下，構(gòu)成設(shè)備發(fā)作毛病而沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行處置而發(fā)作的嚴(yán)峻通訊阻斷時(shí)有發(fā)作。因而對(duì)在網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)通訊電源設(shè)備完結(jié)長(zhǎng)途實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)電源毛病，削減人為要素，對(duì)確保供電體系安穩(wěn)、牢靠運(yùn)轉(zhuǎn)顯得十分重要。
當(dāng)前，通訊電源體系廣泛運(yùn)用高頻開(kāi)關(guān)電源體系設(shè)備，其智能化程度高。在運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)程中，電源體系的詳細(xì)運(yùn)轉(zhuǎn)需求許多，例如：若電源體系不能輸出規(guī)則電流和電壓或輸出的電流、電壓超出答應(yīng)動(dòng)搖規(guī)模，雜音電壓高于答應(yīng)值時(shí)刻并繼續(xù)10 S以上者均判定為體系毛病。原溝通體系中的電壓、頻率或波形畸變超出規(guī)則規(guī)模繼續(xù)時(shí)刻大于60 S者也判定為毛病。
為此，要確保通訊電源體系的牢靠性，通訊有些應(yīng)盡量從兩個(gè)不一樣的當(dāng)?shù)匾M(jìn)2路市電輸入，并設(shè)置2路市電電能主動(dòng)倒換設(shè)備；所用設(shè)備要選用牢靠性高的高頻開(kāi)關(guān)整流設(shè)備，選用收稿日期：2011-11鋤作者簡(jiǎn)介：劉建軍（1 ），男。河北省人，講師。首要研討方向?yàn)殡娮庸こ獭?
模塊化、熱插拔式布局以便于替換，并合理裝備備份設(shè)備。供電辦法要大力推廣渙散供電，運(yùn)用同一種直流電壓的通訊設(shè)備選用兩個(gè)以上的獨(dú)立供電體系。為了盡量縮短設(shè)備的均勻毛病修正時(shí)刻，要常常剖析運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，猜測(cè)毛病發(fā)作的時(shí)刻并及時(shí)掃除。還要進(jìn)步技能維護(hù)水平，選用會(huì)集維護(hù)、長(zhǎng)途遙信、遙測(cè)維護(hù)。
施行會(huì)集監(jiān)控辦理是網(wǎng)絡(luò)技能發(fā)展的必然趨勢(shì)，是現(xiàn)代通訊網(wǎng)的需求，也是公司減員增效的有用辦法。各種電源設(shè)備要智能化、規(guī)范化，契合開(kāi)放式通訊協(xié)議。
1 通訊電源監(jiān)控體系的布局布局及總體規(guī)劃需求
通訊電源監(jiān)控體系的首要作用是隨時(shí)監(jiān)控電源的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況；對(duì)電壓的動(dòng)搖、頻率的動(dòng)搖、波形失真率、瞬時(shí)浪涌、瞬變脈沖、三相不平衡等各種質(zhì)量特性目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控；當(dāng)毛病發(fā)作時(shí)，可以及時(shí)采納相應(yīng)辦法并報(bào)警等。依據(jù)通訊電源會(huì)集維護(hù)、統(tǒng)一辦理的基本模式，監(jiān)控體系在布局上是多級(jí)的分布式核算機(jī)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，通常可分為四級(jí)：中心監(jiān)控中心、區(qū)域監(jiān)控中心、局站監(jiān)控中心以及前端現(xiàn)場(chǎng)處置有些（包含智能設(shè)備、蓄電池檢測(cè)儀、前端收集設(shè)備）。整個(gè)體系的布局布局宜選用樹(shù)型布局（見(jiàn)圖1），樹(shù)型布局有極好的擴(kuò)容性，以滿(mǎn)意通訊職業(yè)不斷發(fā)展的需求。
圖1 通訊電源監(jiān)控體系布局布局圖
通訊電源監(jiān)控體系的首要功用規(guī)劃如下：
（1）實(shí)時(shí)監(jiān)控及顯現(xiàn)各個(gè)通訊電源設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)及相應(yīng)的作業(yè)狀況，當(dāng)設(shè)備呈現(xiàn)毛病時(shí)具有聲光報(bào)警功用，以及時(shí)提示作業(yè)人員掃除毛病；（2）當(dāng)毛病發(fā)作時(shí)，可以及時(shí)完結(jié)主從電源精確無(wú)誤的切換，一起還要確保切換時(shí)電壓同頻率，同相位，同幅值；（3）對(duì)通訊電源體系具有完善的維護(hù)功用，避免體系呈現(xiàn)過(guò)壓、過(guò)流、頻率或相位超差及過(guò)熱等表象，當(dāng)呈現(xiàn)以上表象后及時(shí)采納辦法；（4）通訊功用：具有主從機(jī)組之間通訊，與監(jiān)控中心（上位機(jī)）通訊等功用；（5）具有記載歷史數(shù)據(jù)、狀況的功用。
2 依據(jù)DS80C320的監(jiān)控體系硬件電路規(guī)劃
DS80C320是美國(guó)DALLAS公司推出的高速低功耗8位單片機(jī)，它選用了全新規(guī)劃的處置器內(nèi)核，去掉了冗余的時(shí)鐘和存儲(chǔ)周期，在一樣的晶振速度下每個(gè)一樣的指令履行速度可以被進(jìn)步1.5~3倍。它可以與80C51/80C32兼容，運(yùn)用規(guī)范8051指令集。
本體系實(shí)時(shí)監(jiān)控通訊電源體系的電流、電壓、溫度、頻率及相位，并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)送入微處置器，一起收集蓄電池的電壓、作業(yè)電流和環(huán)境溫度，守時(shí)核算蓄電池的內(nèi)阻送人存貯器及微處置器；并經(jīng)過(guò)微處置器將數(shù)據(jù)送入上位機(jī)。詳細(xì)模塊分為微處置器及外設(shè)模塊，電壓收集及測(cè)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀㈦娏魇占皽y(cè)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀囟仁占皽y(cè)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀㈩l率及相位丈量模塊、輸入及顯現(xiàn)模塊、操控量輸出輸入模塊以及通訊模塊，如圖2所示。
圖2 監(jiān)控體系硬件框圖
在本體系傍邊，微處置器選用了DS80C320芯片，然后進(jìn)步了整個(gè)體系的牢靠性。一起為了精確記載蓄電池的狀況而拓展了相應(yīng)的外部存儲(chǔ)器。依據(jù)收集精度需求以及被收集量的特色，電流、電壓及溫度測(cè)驗(yàn)收集模塊選用AD公司的高功能l2位逐次迫臨式模數(shù)變換器AD574A來(lái)完結(jié)，變換時(shí)刻為25 s，線(xiàn)性差錯(cuò)為±1/2 LSB，內(nèi)部有時(shí)鐘脈沖源和基準(zhǔn)電壓源，單通道單極性或雙極性電壓輸入，選用28腳雙立直插式封裝，并經(jīng)過(guò)ADG508A拓展模仿量輸入通道。頻率及相差收集測(cè)驗(yàn)?zāi)K是將信號(hào)先經(jīng)過(guò)具有遲滯特性的過(guò)零對(duì)比器變換為方波，然后經(jīng)過(guò)雙四選一開(kāi)關(guān)4052送人單片機(jī)，徹底可以滿(mǎn)意伺服體系的需求。經(jīng)過(guò)守時(shí)器］rn來(lái)核算頻率和相差。I/O操控的首要功用是完結(jié)了對(duì)供電斷路器進(jìn)行有用操控，完結(jié)主路電源、備路電源及備用發(fā)電機(jī)的有用切換。輸入及顯現(xiàn)模塊選用8位7段LED顯現(xiàn)，顯現(xiàn)的內(nèi)容包含電流、電壓、頻率及相差等運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以經(jīng)過(guò)按鍵進(jìn)行簡(jiǎn)略的挑選，一起經(jīng)過(guò)發(fā)光二極管和蜂鳴器提示運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。本體系硬件有些運(yùn)用串口1選用RS485規(guī)范接IZl完結(jié)與上位機(jī)的通訊，完結(jié)傳輸數(shù)據(jù)和長(zhǎng)途報(bào)警等功用。
3 體系軟件規(guī)劃
3.1體系軟件流程
體系軟件有些選用NI公司推出的一套面向測(cè)控范疇的軟件開(kāi)發(fā)渠道：Labwindows/CⅥ 來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。LabWin-dows/CVI是National Instruments公司（美國(guó)國(guó)家儀器公司，簡(jiǎn)稱(chēng)NI公司） 推出的交互式C言語(yǔ)開(kāi)發(fā)渠道。LabWin-dows/CVI將功用強(qiáng)大、運(yùn)用靈敏的C言語(yǔ)渠道與用于數(shù)據(jù)收集剖析和顯現(xiàn)的測(cè)控專(zhuān)業(yè)東西有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，運(yùn)用它的集成化開(kāi)發(fā)環(huán)境、交互式編程辦法、函數(shù)面板和豐厚的庫(kù)函數(shù)大大增強(qiáng)了c言語(yǔ)的功用，為了解C言語(yǔ)的開(kāi)發(fā)規(guī)劃人員編寫(xiě)檢測(cè)體系、主動(dòng)測(cè)驗(yàn)環(huán)境、數(shù)據(jù)收集體系、進(jìn)程監(jiān)控體系等應(yīng)用軟件供給了一個(gè)抱負(fù)的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境。
體系軟件主程序有些的流程圖如圖3所示。
圖3 主程序流程圖
3.2軟件有些的首要算法及功用
3.2.1蓄電池智能充放電算法的斷定
正確合理的充放電可有用地延伸蓄電池的運(yùn)用壽命，本體系內(nèi)置了蓄電池充放電算法的數(shù)據(jù)模型，運(yùn)用下位機(jī)收集上載的數(shù)據(jù)主動(dòng)生成容量對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)與之進(jìn)行對(duì)比運(yùn)算，用于斷定下位機(jī)對(duì)蓄電池的充放電的辦理，然后完結(jié)了蓄電池的智能充放電功用。
蓄電池智能充放電算法許多，本體系選用的算法是：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法是運(yùn)用核算機(jī)來(lái)模仿大腦信號(hào)處置進(jìn)程的人工智能技能，由很多簡(jiǎn)略的神經(jīng)元廣泛銜接構(gòu)成雜亂的非線(xiàn)性體系，對(duì)收集數(shù)據(jù)進(jìn)行主動(dòng)概括，從中獲取這些數(shù)據(jù)的內(nèi)涵規(guī)則。蓄電池是一個(gè)高度非線(xiàn)性體系，通常很難對(duì)其充放電進(jìn)程樹(shù)立合理精確的數(shù)學(xué)模型。所以，在給出外部鼓勵(lì)的條件下，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法可以運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)才能和并行布局模仿電池非線(xiàn)性特性來(lái)估量SOC值。
SOC估量選用典型的三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其間輸入、輸出層的神經(jīng)元個(gè)數(shù)由實(shí)踐體系需求決議，中心層神經(jīng)元個(gè)數(shù)取決于體系雜亂度及剖析精度需求。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法中，體系輸入量包含電池電壓、環(huán)境溫度、充放電電流、電池內(nèi)阻、累積放出電量等。輸入量類(lèi)型、數(shù)量是不是挑選適宜會(huì)直接影響到辦法模型的核算量和精確性。
3.2.2數(shù)字濾波算法
依據(jù)本體系收集精度較高、被收集的模仿量改變緩慢的特色，采納了中值濾波法來(lái)從采樣數(shù)據(jù)列中提取出迫臨真值的數(shù)據(jù)。中值濾波是對(duì)某一被測(cè)參數(shù)接連采樣N次（通常N取奇數(shù)），然后把N次采樣值從小到大，或從大到小排隊(duì)，再取其間間值作為本次采樣值。中值濾波關(guān)于去掉偶爾要素致使的動(dòng)搖或采樣器不安穩(wěn)而構(gòu)成的差錯(cuò)所致使的脈沖攪擾對(duì)比有用，可對(duì)電流、電壓、溫度等數(shù)據(jù)進(jìn)行多周期采樣，每次采樣后和有用采樣值對(duì)比，假如改變起伏不超越必定幅值，采樣有用；不然視為無(wú)效拋棄。
4 抗攪擾辦法
因?yàn)轶w系中存在功率較大的設(shè)備，并且具有必定的電磁攪擾，攪擾一旦串入體系，輕則會(huì)致使誤報(bào)，嚴(yán)峻時(shí)就會(huì)致使整個(gè)體系癱瘓，乃至構(gòu)成嚴(yán)峻事故。本體系從硬件和軟件兩方面采納了抗攪擾辦法，然后確保了監(jiān)控體系的牢靠運(yùn)轉(zhuǎn)。
在硬件方面，運(yùn)用光耦合器材對(duì)單片機(jī)與各種傳感器、開(kāi)關(guān)、履行機(jī)構(gòu)阻隔開(kāi)來(lái)，以避免串模攪擾，一起在電源進(jìn)線(xiàn)端加去耦電容，削弱各類(lèi)高頻攪擾，以進(jìn)步硬件的抗攪擾性。
在軟件方面，運(yùn)用了DS80C320供給的內(nèi)部可編程硬邏輯看門(mén)狗來(lái)確保程序的安全性。
5 結(jié)語(yǔ)
與慣例的電源體系比較，通訊電源體系應(yīng)能主動(dòng)、接連、實(shí)時(shí)地監(jiān)控一切變、配電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)/毛病狀況和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，還應(yīng)具有毛病的主動(dòng)應(yīng)急處置才能。實(shí)踐證明， 依據(jù)DS80C320的通訊電源監(jiān)控體系功能優(yōu)秀，徹底滿(mǎn)意電源體系安穩(wěn)性高的需求，具有極好的抗攪擾才能，確保了整個(gè)智能建筑安全、牢靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。
通訊電源的傳統(tǒng)維護(hù)辦法首要依托人工看守，作業(yè)量大，功率低下，構(gòu)成設(shè)備發(fā)作毛病而沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行處置而發(fā)作的嚴(yán)峻通訊阻斷時(shí)有發(fā)作。因而對(duì)在網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)通訊電源設(shè)備完結(jié)長(zhǎng)途實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)電源毛病，削減人為要素，對(duì)確保供電體系安穩(wěn)、牢靠運(yùn)轉(zhuǎn)顯得十分重要。
當(dāng)前，通訊電源體系廣泛運(yùn)用高頻開(kāi)關(guān)電源體系設(shè)備，其智能化程度高。在運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)程中，電源體系的詳細(xì)運(yùn)轉(zhuǎn)需求許多，例如：若電源體系不能輸出規(guī)則電流和電壓或輸出的電流、電壓超出答應(yīng)動(dòng)搖規(guī)模，雜音電壓高于答應(yīng)值時(shí)刻并繼續(xù)10 S以上者均判定為體系毛病。原溝通體系中的電壓、頻率或波形畸變超出規(guī)則規(guī)模繼續(xù)時(shí)刻大于60 S者也判定為毛病。
為此，要確保通訊電源體系的牢靠性，通訊有些應(yīng)盡量從兩個(gè)不一樣的當(dāng)?shù)匾M(jìn)2路市電輸入，并設(shè)置2路市電電能主動(dòng)倒換設(shè)備；所用設(shè)備要選用牢靠性高的高頻開(kāi)關(guān)整流設(shè)備，選用收稿日期：2011-11鋤作者簡(jiǎn)介：劉建軍（1 ），男。河北省人，講師。首要研討方向?yàn)殡娮庸こ獭?
模塊化、熱插拔式布局以便于替換，并合理裝備備份設(shè)備。供電辦法要大力推廣渙散供電，運(yùn)用同一種直流電壓的通訊設(shè)備選用兩個(gè)以上的獨(dú)立供電體系。為了盡量縮短設(shè)備的均勻毛病修正時(shí)刻，要常常剖析運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，猜測(cè)毛病發(fā)作的時(shí)刻并及時(shí)掃除。還要進(jìn)步技能維護(hù)水平，選用會(huì)集維護(hù)、長(zhǎng)途遙信、遙測(cè)維護(hù)。
施行會(huì)集監(jiān)控辦理是網(wǎng)絡(luò)技能發(fā)展的必然趨勢(shì)，是現(xiàn)代通訊網(wǎng)的需求，也是公司減員增效的有用辦法。各種電源設(shè)備要智能化、規(guī)范化，契合開(kāi)放式通訊協(xié)議。
1 通訊電源監(jiān)控體系的布局布局及總體規(guī)劃需求
通訊電源監(jiān)控體系的首要作用是隨時(shí)監(jiān)控電源的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況；對(duì)電壓的動(dòng)搖、頻率的動(dòng)搖、波形失真率、瞬時(shí)浪涌、瞬變脈沖、三相不平衡等各種質(zhì)量特性目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控；當(dāng)毛病發(fā)作時(shí)，可以及時(shí)采納相應(yīng)辦法并報(bào)警等。依據(jù)通訊電源會(huì)集維護(hù)、統(tǒng)一辦理的基本模式，監(jiān)控體系在布局上是多級(jí)的分布式核算機(jī)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，通常可分為四級(jí)：中心監(jiān)控中心、區(qū)域監(jiān)控中心、局站監(jiān)控中心以及前端現(xiàn)場(chǎng)處置有些（包含智能設(shè)備、蓄電池檢測(cè)儀、前端收集設(shè)備）。整個(gè)體系的布局布局宜選用樹(shù)型布局（見(jiàn)圖1），樹(shù)型布局有極好的擴(kuò)容性，以滿(mǎn)意通訊職業(yè)不斷發(fā)展的需求。
圖1 通訊電源監(jiān)控體系布局布局圖
通訊電源監(jiān)控體系的首要功用規(guī)劃如下：
（1）實(shí)時(shí)監(jiān)控及顯現(xiàn)各個(gè)通訊電源設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)及相應(yīng)的作業(yè)狀況，當(dāng)設(shè)備呈現(xiàn)毛病時(shí)具有聲光報(bào)警功用，以及時(shí)提示作業(yè)人員掃除毛病；（2）當(dāng)毛病發(fā)作時(shí)，可以及時(shí)完結(jié)主從電源精確無(wú)誤的切換，一起還要確保切換時(shí)電壓同頻率，同相位，同幅值；（3）對(duì)通訊電源體系具有完善的維護(hù)功用，避免體系呈現(xiàn)過(guò)壓、過(guò)流、頻率或相位超差及過(guò)熱等表象，當(dāng)呈現(xiàn)以上表象后及時(shí)采納辦法；（4）通訊功用：具有主從機(jī)組之間通訊，與監(jiān)控中心（上位機(jī)）通訊等功用；（5）具有記載歷史數(shù)據(jù)、狀況的功用。
2 依據(jù)DS80C320的監(jiān)控體系硬件電路規(guī)劃
DS80C320是美國(guó)DALLAS公司推出的高速低功耗8位單片機(jī)，它選用了全新規(guī)劃的處置器內(nèi)核，去掉了冗余的時(shí)鐘和存儲(chǔ)周期，在一樣的晶振速度下每個(gè)一樣的指令履行速度可以被進(jìn)步1.5~3倍。它可以與80C51/80C32兼容，運(yùn)用規(guī)范8051指令集。
本體系實(shí)時(shí)監(jiān)控通訊電源體系的電流、電壓、溫度、頻率及相位，并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)送入微處置器，一起收集蓄電池的電壓、作業(yè)電流和環(huán)境溫度，守時(shí)核算蓄電池的內(nèi)阻送人存貯器及微處置器；并經(jīng)過(guò)微處置器將數(shù)據(jù)送入上位機(jī)。詳細(xì)模塊分為微處置器及外設(shè)模塊，電壓收集及測(cè)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀㈦娏魇占皽y(cè)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀囟仁占皽y(cè)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀㈩l率及相位丈量模塊、輸入及顯現(xiàn)模塊、操控量輸出輸入模塊以及通訊模塊，如圖2所示。
圖2 監(jiān)控體系硬件框圖
在本體系傍邊，微處置器選用了DS80C320芯片，然后進(jìn)步了整個(gè)體系的牢靠性。一起為了精確記載蓄電池的狀況而拓展了相應(yīng)的外部存儲(chǔ)器。依據(jù)收集精度需求以及被收集量的特色，電流、電壓及溫度測(cè)驗(yàn)收集模塊選用AD公司的高功能l2位逐次迫臨式模數(shù)變換器AD574A來(lái)完結(jié)，變換時(shí)刻為25 s，線(xiàn)性差錯(cuò)為±1/2 LSB，內(nèi)部有時(shí)鐘脈沖源和基準(zhǔn)電壓源，單通道單極性或雙極性電壓輸入，選用28腳雙立直插式封裝，并經(jīng)過(guò)ADG508A拓展模仿量輸入通道。頻率及相差收集測(cè)驗(yàn)?zāi)K是將信號(hào)先經(jīng)過(guò)具有遲滯特性的過(guò)零對(duì)比器變換為方波，然后經(jīng)過(guò)雙四選一開(kāi)關(guān)4052送人單片機(jī)，徹底可以滿(mǎn)意伺服體系的需求。經(jīng)過(guò)守時(shí)器］rn來(lái)核算頻率和相差。I/O操控的首要功用是完結(jié)了對(duì)供電斷路器進(jìn)行有用操控，完結(jié)主路電源、備路電源及備用發(fā)電機(jī)的有用切換。輸入及顯現(xiàn)模塊選用8位7段LED顯現(xiàn)，顯現(xiàn)的內(nèi)容包含電流、電壓、頻率及相差等運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以經(jīng)過(guò)按鍵進(jìn)行簡(jiǎn)略的挑選，一起經(jīng)過(guò)發(fā)光二極管和蜂鳴器提示運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。本體系硬件有些運(yùn)用串口1選用RS485規(guī)范接IZl完結(jié)與上位機(jī)的通訊，完結(jié)傳輸數(shù)據(jù)和長(zhǎng)途報(bào)警等功用。
3 體系軟件規(guī)劃
3.1體系軟件流程
體系軟件有些選用NI公司推出的一套面向測(cè)控范疇的軟件開(kāi)發(fā)渠道：Labwindows/CⅥ 來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。LabWin-dows/CVI是National Instruments公司（美國(guó)國(guó)家儀器公司，簡(jiǎn)稱(chēng)NI公司） 推出的交互式C言語(yǔ)開(kāi)發(fā)渠道。LabWin-dows/CVI將功用強(qiáng)大、運(yùn)用靈敏的C言語(yǔ)渠道與用于數(shù)據(jù)收集剖析和顯現(xiàn)的測(cè)控專(zhuān)業(yè)東西有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，運(yùn)用它的集成化開(kāi)發(fā)環(huán)境、交互式編程辦法、函數(shù)面板和豐厚的庫(kù)函數(shù)大大增強(qiáng)了c言語(yǔ)的功用，為了解C言語(yǔ)的開(kāi)發(fā)規(guī)劃人員編寫(xiě)檢測(cè)體系、主動(dòng)測(cè)驗(yàn)環(huán)境、數(shù)據(jù)收集體系、進(jìn)程監(jiān)控體系等應(yīng)用軟件供給了一個(gè)抱負(fù)的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境。
體系軟件主程序有些的流程圖如圖3所示。
圖3 主程序流程圖
3.2軟件有些的首要算法及功用
3.2.1蓄電池智能充放電算法的斷定
正確合理的充放電可有用地延伸蓄電池的運(yùn)用壽命，本體系內(nèi)置了蓄電池充放電算法的數(shù)據(jù)模型，運(yùn)用下位機(jī)收集上載的數(shù)據(jù)主動(dòng)生成容量對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)與之進(jìn)行對(duì)比運(yùn)算，用于斷定下位機(jī)對(duì)蓄電池的充放電的辦理，然后完結(jié)了蓄電池的智能充放電功用。
蓄電池智能充放電算法許多，本體系選用的算法是：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法是運(yùn)用核算機(jī)來(lái)模仿大腦信號(hào)處置進(jìn)程的人工智能技能，由很多簡(jiǎn)略的神經(jīng)元廣泛銜接構(gòu)成雜亂的非線(xiàn)性體系，對(duì)收集數(shù)據(jù)進(jìn)行主動(dòng)概括，從中獲取這些數(shù)據(jù)的內(nèi)涵規(guī)則。蓄電池是一個(gè)高度非線(xiàn)性體系，通常很難對(duì)其充放電進(jìn)程樹(shù)立合理精確的數(shù)學(xué)模型。所以，在給出外部鼓勵(lì)的條件下，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法可以運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)才能和并行布局模仿電池非線(xiàn)性特性來(lái)估量SOC值。
SOC估量選用典型的三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其間輸入、輸出層的神經(jīng)元個(gè)數(shù)由實(shí)踐體系需求決議，中心層神經(jīng)元個(gè)數(shù)取決于體系雜亂度及剖析精度需求。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法中，體系輸入量包含電池電壓、環(huán)境溫度、充放電電流、電池內(nèi)阻、累積放出電量等。輸入量類(lèi)型、數(shù)量是不是挑選適宜會(huì)直接影響到辦法模型的核算量和精確性。
3.2.2數(shù)字濾波算法
依據(jù)本體系收集精度較高、被收集的模仿量改變緩慢的特色，采納了中值濾波法來(lái)從采樣數(shù)據(jù)列中提取出迫臨真值的數(shù)據(jù)。中值濾波是對(duì)某一被測(cè)參數(shù)接連采樣N次（通常N取奇數(shù)），然后把N次采樣值從小到大，或從大到小排隊(duì)，再取其間間值作為本次采樣值。中值濾波關(guān)于去掉偶爾要素致使的動(dòng)搖或采樣器不安穩(wěn)而構(gòu)成的差錯(cuò)所致使的脈沖攪擾對(duì)比有用，可對(duì)電流、電壓、溫度等數(shù)據(jù)進(jìn)行多周期采樣，每次采樣后和有用采樣值對(duì)比，假如改變起伏不超越必定幅值，采樣有用；不然視為無(wú)效拋棄。
4 抗攪擾辦法
因?yàn)轶w系中存在功率較大的設(shè)備，并且具有必定的電磁攪擾，攪擾一旦串入體系，輕則會(huì)致使誤報(bào)，嚴(yán)峻時(shí)就會(huì)致使整個(gè)體系癱瘓，乃至構(gòu)成嚴(yán)峻事故。本體系從硬件和軟件兩方面采納了抗攪擾辦法，然后確保了監(jiān)控體系的牢靠運(yùn)轉(zhuǎn)。
在硬件方面，運(yùn)用光耦合器材對(duì)單片機(jī)與各種傳感器、開(kāi)關(guān)、履行機(jī)構(gòu)阻隔開(kāi)來(lái)，以避免串模攪擾，一起在電源進(jìn)線(xiàn)端加去耦電容，削弱各類(lèi)高頻攪擾，以進(jìn)步硬件的抗攪擾性。
在軟件方面，運(yùn)用了DS80C320供給的內(nèi)部可編程硬邏輯看門(mén)狗來(lái)確保程序的安全性。
5 結(jié)語(yǔ)
與慣例的電源體系比較，通訊電源體系應(yīng)能主動(dòng)、接連、實(shí)時(shí)地監(jiān)控一切變、配電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)/毛病狀況和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，還應(yīng)具有毛病的主動(dòng)應(yīng)急處置才能。實(shí)踐證明， 依據(jù)DS80C320的通訊電源監(jiān)控體系功能優(yōu)秀，徹底滿(mǎn)意電源體系安穩(wěn)性高的需求，具有極好的抗攪擾才能，確保了整個(gè)智能建筑安全、牢靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。
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| ^ 基于DS80C320通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) |