基于单片机和LabVIEW的通信系统电能管理控制-北极星售电网

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摘要：为了实现对水下观测设备电能供给状态的实时监测和控制，提出了一种基于单片机和LabVIEW的远程电力监控方案。设计了电能管理控制系统的总体结构和接驳盒节点的硬件结构。系统采用分级控制策略，通过光以太网进行通信，采用电压传感器和电能控制模块相结合的办法实现对电能的管理控制。试验表明，该系统能够可靠稳定地运行，为通信系统长期运行提供了保证。

0 引言

近年来，随着科技的不断进步，水下观测平台已经成为新的研究热点[1-3]。为了实现对远离岸基的水下各种信息连续不断地监测，必须利用海底光缆将岸基电能源源不断地送到接驳盒和观测传感器中，使各种远程接驳盒内部设备能够连续不间断地运行。因此观测网络电能管理系统将成为整个网络的核心组成部分[4-5]。

目前建立的观测网络多采用恒压供电方式，利用海水作为回路进行电能的传输，将岸基设置为阳极，海水和水下接驳盒设置为阴极，利用光缆中的铜导线将数千伏的高压电能传输到水下各个接驳盒，再利用接驳盒中的DC/DC模块将高压直流电能转换为可供各种传感设备使用的低压直流电能。

1 系统总体结构

在目前的观测网络系统中，全部采用的是直流输电系统。直流输电系统相对于交流供电系统主要有线路造价低、调节速度快等优点。在直流输电系统中又分为恒压供电和恒流供电两种方式。对于观测网络，部分系统采用恒压供电，但其供电系统复杂，设置有大量的控制装置和复杂庞大的电源变控系统，并且存在故障隔离难度大、不适合远距离供电、变换器复杂等缺点，没有得到广泛的应用。相对于恒压供电方式，恒流供电具有故障自动隔离、安全可靠、供电距离远、可带负载多、转换电路简单、需高压转换电路等优点，因此，本课题采用串联恒流供电方式[6]。

观测网络远程电力监控系统主要用于实现对直流电能传输过程的实时在线电力监控，系统总体结构如图1所示。基站远程电力监控中心实现对观测网络接驳盒监控节点和观测传感器的集中监测和控制，是系统的总控制中心。接驳盒监控节点是系统的水下分控制中心，也是整个监控系统实现的关键装置。接驳盒监控节点负责采集所连接的各个传感器的工作电压、电流及节点内部的工作温度，并把这些原始采集数据通过光以太网传送至基站远程电力监控中心。接驳盒监控节点还能够接收基站监控中心下发的各种控制指令，并通过节点内部的单片机微控制器控制机械继电器的开关，从而实现对各个观测传感器的远程遥控供电控制[7-8]。

原标题：基于单片机和LabVIEW的通信系统电能管理控制

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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