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2 水下接驳盒监控节点设计
2.1 接驳盒节点硬件结构
图2所示为接驳盒电能分配节点的硬件结构框图。系统采用两个控制模块进行电能的控制,采用三级控制策略对各种传感设备、供电模块进行通、断控制。第一级别是岸基工作人员通过基站监控中心向接驳盒内部ADAM4060进行控制命令的下达,ADAM4060控制模块实现相应的操作,完成对传感设备和供电模块的控制。第二级别是C8051F020主控模块自主完成对传感设备的控制,没有人工的参与,首先在前期的C8051F020软件设计中,设定相应采集电压的阈值,在主控模块工作中通过模拟外设ADC0进行各种传感模块电压的采集,如果采集到的电压不在阈值范围之内则触发P1口控制继电器工作,进行断开命令,防止电压过大使设备损坏,同时向岸基发送相应的控制信息。第三级别主要由供电模块自身硬件电路完成。
2.2 接驳盒节点电量测量模块
观测网络电源模块提供的电压是标准的5 V、12 V、24 V,即整个监控系统的输出电压范围为5 V~12 V,可以利用电量隔离传感器进行电压的隔离和变换,取得与被测电压成正比的0~5 V信号电压,经过A/D转换由采集模块接收,然后通过传输模块传送给监控中心。观测网络电能管理系统中,采用直流供电技术进行对接驳盒内部各种设备的供电。为了实现采集信号和低压数据采集系统的完全隔离,提高系统的抗干扰能力和可靠性,系统采用WBV121G07电压隔离传感器进行供电设备直流电压的检测,该电压隔离传感器采用线性光电隔离原理,对电压信号进行实时测量,经隔离转换成跟踪输入信号的、有一定隔离能力的标准跟踪电压(VG)输出[9]。如果要改变传感器设备供电电压测量范围,可以在电量隔离传感器的某一输入端串入分压电阻,电压测量通过分压电阻可以在不更换传感器的情况下改变测量范围。
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