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AT89C51 单片机在智能楼宇供配电系统模拟屏中的应用 一 摘 要 本文通过对现代智能楼宇供配电自动化系统的现状与原理进行分析，充分利 用 AT89C51 单片机的串行通信功能，采用主从式总线结构，提出了实现模拟屏与计算机 通信及设备参数显示的一种可性行设计方案。 二 关键词 智能楼宇 供配电自动化 模拟屏 串行通信 RS232/485 总线标准 三 论文内容： （一）概述：随着我国经济的不断发展，城市规模不断扩大，高层及大型楼宇数量不断 增多，楼宇智能化水平也越来越高。一般来说，现在的智能楼宇包括五个方面的内容：BA （楼宇自动化）、FA （消防自动化）、SA （安保自动化）、CA （通讯自动化）OA （办公 自动化），即“5A”标准。其中 BA 一般包括了供配电、给排水、中央空调、电梯、智能 照明等子系统。智能楼宇的供配电自动化系统是利用现代电子技术、通信技术、控制技 术、计算机及网络技术，将整个供配电系统的开关状态、电流、电压、温度、功率等信 息进行实时传输和处理，构成完整的自动化管理的系统，它可以实现供配电系统的正常 运行及供配电各回路监测、保护、控制和配电管理。它是实时的配电自动化与配电管理 系统集成为一体的系统。 （二）供配电系统模拟屏的发展过程及现状 1，供配电系统模拟屏的发展 早期的供配电系统模拟屏就是将一次系统图画在墙壁或薄板上，将开关部分做成可 以转动的条状，配电值班员根据系统各开关的分合状态，手动将模拟屏上的相对应的开 关转至分闸或合闸位置，在交接班时接班人员只要看一下模拟屏就知道整个供配电各个 开关的基本状态。可以说这是供配电系统模拟屏的最初雏形。后来出现了用发光体（如 灯泡、发光二极管等）替代转动开关来指示开关状态的模拟屏，这种模拟屏一般用红灯 表示合闸，绿灯表示分闸，其状态的变化直接受开关辅助输出触点的控制，与早期的模 拟屏相比，它更能实时和准确的反映系统的开关状态，但线路繁多，维护困难，成本较 高，而且只能反映开关的状态。随着电子技术的发展，智能仪表的出现给供配电系统模 拟屏技术带来了一场革新，由安装于各个供电回路的智能仪表通过检测开关状态、电流、 电压、温度等参数实时传输给模拟屏进行显示的系统逐渐出现，这种模拟屏不但能反映 各回路的开关状态，而且还能准确的对各个供电回路的电流等模拟量进行显示，与之前 的模拟屏相比更加直观和科学。随着计算机技术在智能楼宇供配电自动化系统中的应用 和推广，现在的供配电 自动化系统大都以计算机为数据处理中心，利用计算机强大的运 1 算能力和逻辑判断能力，对智能仪表采集回来的数据进行统一处理，组成数据库，并根 据系统的运行要求，自动生成各种报表和曲线图，同时通过网络，实现数据共享。在这 种系统中，模拟屏直接与计算机通信，通过计算机访问数据库，将各个回路的运行数据 传输给模拟屏进行显示。 2 ，现代供配电自动化系统原理框图及简述 以计算机为数据处理中心的供配电自动化系统在智能楼宇中的应用越来越普遍，其 大多数系统的工作原理如图（附图一）所示。 原理简述：如附图一所示，智能仪表分布于各个供电回路中，实时采集供电回路的 电流、电压、相位、温度等基本参数并通过串行数据总线传回至数据存储设备。其输入 端一般和电流互感器、电压互感器、温度传感器、开关辅助输出触点等相连，在现代供 配电自动化系统中智能仪表一般还具备接收和执行指令的能力，以便计算机处理中心对 现场设备进行遥控。图中转换器的主要作用是将两个电平不匹配或数据传输方式不兼容 的网络进行有效的物理连接，如 RS232/485 转换器等。智能通信控制器接收和存储来自 智能仪表传回的各项数据，同时对数据进行初步处理后生成符合上层网络通信协议的标 准数据（大都是 TCP/IP 协议），以满足数据共享的要求。TCP/IP 网络交换机则是一种基 于 MAC 地址识别，能完成封装转发数据包功能的标准网络设备。数据处理中心则通过 交换机从共享网络中获得大量所需的数据，并对这些数据进行统计分析和运算，得到客 户最终想要的各项数据内容，如各类统计报表、曲线图、负载分析、状态监视、遥控、 历史数据存储和制表打印等。 而模拟屏则通过从数据处理中心（计算机）获得设备数据， 对整个供配电系统的运行情况进行模拟显示和仿真。 3， 现代供配电自动化系统对模拟屏的要求 综上所述，现代供配电自动化系统对模拟屏一般有以下要求： 1）能稳定接收来自计算机的各项