电力系统通信机房智能温控系统设计与实现

    牟元恩

    

    

    摘 要：随着电力系统自动化程度不断提高，电力系统通信机房设备规模和管理复杂性也不断提高，因此，电力系统通信机房温度控制对于各类设备正常运行至关重要。文章结合电力系统根据电力系统通信机房实际需求，提出了一种基于单片机的电力系统通信机房智能温控系统，其具有结构简单、测温准确度高等特点。

    关键词：电力系统；通信机房；温度控制

    1 电力系统概述

    伴随着电力系统自动化和网络化程度不断提高，各类电力系统设备数量和规模不断提高，电力系统通信机房作为各类电力设备控制和管理的基础设施，其安全运行至关重要[1-2]。为了保持安全的运行环境，通信机房通常处于密闭状态，各类设备的不间断运行会导致通信机房温度不断升高，因此，通信机房温度监控系统对于电力系统通信机房的正常工作必不可少[3-5]。

    由于电力系统安全要求非常高，目前市场中已有的温度监控系统无法满足电力系统通信机房的设计要求，因此，本文针对电力系统通信机房应用的特殊性，设计并实现了一种基于单片机的通信机房智能温控系统。

    2 电力系统通信机房智能温控系统设计

    本文所提出的基于单片机的电力系统通信机房智能温控系统主要包括温度监控模块、温度显示模块、控制模块、以及报警模块，实现了通信机房的实时温度的监控、显示、控制及报警功能。器件选型主要采用STC89C52RC单片机、DS18B20温度传感器以及LED显示等元器件，通过利用DS18B20与单片机连接由软件与硬件电路相配合来实现通信机房室内温度的实时监测，并通过LED显示屏实时显示温度。控制模块可以实现通信机房温度上下限设置，一旦实际温度超过上下限，立即通过报警模块实现温度报警。该系统具有微型化、功耗低、性能高等优点。

    2.1 智能温控系统硬件设计

    电力系统通信机房智能温控系统整体电路原理如图1所示。该系统采用按键作为系统参数输入控制，通过温度采样单元采集实时温度信息，经过放大器放大、数模转换模块将其转换，由主机STC89C52RC进行处理并将实际温度值和设定温度值分别显示在共阳极数码显示LED上。单片机控制单元，包括按键控制电路，其中按键控制电路这一模块设置了：“设置”“上限”“开关”“复位”5个按键，可以根据机房实际需求，设定温度门限值，一旦超出门限值，即出发报警装置进行温度报警。

    该系统采用按键作为输入控制，通过温度采样模块采集温度信息，经过放大器放大、模数转换器将其转换，由单片机进行处理并将实际温度值和设定温度值分别显示在共阳极数码显示管上。本系统中温度采集器件选取的是美国DALLAS公司推出的温度传感器DS18B20，这款芯片具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，可以直接将温度转化成串行数字信号进行处理。显示模块采用图形点阵液晶显示器ZY12864D，可以完成图形显示。报警模块采用蜂鸣器和发光二极管，当检测到的实时温度超过设定阈值时，蜂鸣器发出蜂鸣报警，同时，发光二极管也闪烁报警。

    2.2 智能温控系统软件设计

    本系统软件流程如图2所示，首先进行系统初始化，然后单片机接受传感器的温度信号，并通过显示电路显示出来，当温度超过预先设计的最高温度和最低温度值时，则发出报警。

    2.3 系统测试与结果分析

    为了验证本系统效果，采用标准温度计测量和本系统测量进行了对比试验，具體数据如表1所示。经过试验测量数据对比，显示本系统对机房温度测量准确度高，达到了设计要求的指标。

    3 结语

    本文针对电力系统通信机房特殊工作环境，设计并开发了一套基于单片机的智能温度监控系统，给出了该系统的硬件设计和软件设计。实验验证表明，该系统能够准确、及时地测量出通信机房环境温度。