远程电源管理系统设计

远程电源管理系统设计（精选12篇）

远程电源管理系统设计 篇1

1 概述

随着我国信息技术的飞速发展, 各个行业也都逐渐使用了计算机作为日常工作的主要工具。而在一些行业之中如政府部门, 有很多资料信息需要通过计算机向大众提供, 以便使群众对其能够进行查询与评价。但是这种工作相对来说较为枯燥, 需要指派专人每天定时的对计算机进行开、关, 无论是对于人力还是物力都是一种极大的浪费。这就需要我们构建一种通过合适的软硬件与网络良好结合的一种良好方案, 从而对这种问题进行良好的解决。

2 系统构成

2.1 远程电源控制结点

由于在系统中每一台需要控制的计算机都是相互独立的, 我们就应当保证其中每一套远程电源都只对单独的一台计算机进行控制。同时, 在其控制节点中设置四个继电器, 并由其中的两路继电器分别对220V交流电进行控制, 而另外两路继电器对计算机的电源进行控制, 同时保证每一路继电器都能够对关机、关机的动作进行模拟, 从而使这个系统能够对两台计算机进行控制。

在系统的电源结点中, 都会通过网络受到服务器软件的控制, 同时从网络中也可以对其中开关的状态进行实时的检测与控制。并每隔一段时间就由总服务器对各控制电源结点进行远程的查询, 以此保证信息的及时性。

2.2 控制服务器

作为系统中的核心部分, 控制服务器可以对系统网络中的所有电源结点以及电源控制软件进行集中的控制。同时, 每一个电源继电器的开关情况与计算机运行情况都会集中放置在服务器端的数据库中。通过这种方式, 管理软件就能够以访问数据库的形式对计算机的状态进行查询。

2.3 被控计算机软件

为了对硬件设备进行保护, 以及对被控计算机进行安全的关闭, 所以在系统中应当先通过软件的方式来对计算机进行关闭, 而不是将系统中所有计算机的系列操作都以普通的断电方式来进行关机。通过在被控计算机中安装此软件, 可以有效的对多服务器所发出的关机命令进行接收, 并在接收到信息之后进行安全关机操作。同时, 此软件还能在正常运行的过程中时刻保持与服务器的信息沟通, 时刻对计算机的当前状态进行反馈。

2.4 管理端软件

由于服务器端软件只在一台计算机上运行, 在同一时间只能够有一个人对其进行查询等操作。这就需要在原系统中增加管理端软件, 使其可以满足多人操作的同时, 也对软件的易用性进行提高。并在此软件中采用图形化可见的方式, 使系统的工作人员能够在任意的计算机上对该系统进行运行以及操作, 同时对网络中的计算机运行情况进行监控与操作。

2.5 通信协议

作为控制服务器, 应当对被控计算机以及电源控制结点时刻保持通信, 在本系统中, 使用的是基于TCP协议的通信方式, 协议的定义如下:

在此通信协议中, 涉及到命令主要为查询、关机、断电等命令, 而通过这一系列操作命令, 就可以很好起到对计算机电源进行控制的作用。

3 远程电源控制结点设计

3.1 硬件部分

在本系统中, 我们选用了有着强劲性能的S3C44BOX作为系统处理器, 其核心为ARM公司最为流行同时广受业界认可的ARM7TMDI。其有着静态设计与超低功耗的特点, 特别适用于本系统的硬件实现。

通过此处理器, 我们可以很好的将其4个I/O接口分别对我们系统设计中的4个继电器进行信息输出, 同时, 对于继电器我们以10A为额定电流, 从而使我们可以对交流电或者直流电同时进行控制。通过对交流电的开关控制, 我们就能够对被控计算机的电源进行直接的控制, 并在紧急情况发生时对其进行强行断电。另外通过我们对直流电开关的控制, 我们也会很好的对人工按键进行模拟, 以此来达到对计算机进行开、关的目的, 从而最大程度的对计算机硬件进行保护。

3.2 软件部分

在嵌入式软件开发部分, 我们使用ADS1.2作为此系统软件的开发工具。它提供了一套完整的windows系统开发环境, 从而能够使软件开发人员以最短的时间对其进行适应。同时, 此软件对于C以及C++语言有着很好的支持, 并且有着较好的编译效率。

远程电源控制结点通过客户端———服务器的模式在系统中进行实现, 其将控制结点视作客户机, 使两者能够通过TCP进行实时的通信。所以在电源结点上, 我们就应当为此运行TCP/IP协议, 并在每一个结点中都配置唯一的IP地址, 从而真正的实现点到点的通信方式。

在平时工作中, 电源节点中的后台可以对服务器中的一些操作命令进行接收, 并按照其命令进行相应的操作, 并在操作完毕之后将处理的结果反馈给服务器。

在此系统中, 对于嵌入式软件预计服务器端都设置了相应的电源保护。如果需要将两个电源开关在同一时间打开, 那么服务器端就会依次将其打开, 并设置自动间隔时间为2秒。这种设计方式能够有效的防止瞬间电流过大, 从而对系统的稳定运行提供保证。

4 结束语

总的来说, 对计算机进行远程电源控制管理在当今社会很多行业的工作中都有着重要的意义, 这就需要我们依据上文介绍的知识, 良好的将其运用到实际当中。

摘要：本文对在无人看守的计算机远程管理中, 对远程控制电源开关的控制与管理, 以及方案中硬件、软件的选择和实现问题进行一定的分析与探讨。并最终实现远程计算机的电源控制。

关键词：远程计算机,电源控制系统,设计及实现

参考文献

[1]上官同英, 沈娣丽, 陆程, 李新华, 明五一.ZigBee技术在远程计算机电源控制系统中的应用[J].低压电器, 2011 (14) :57-62.

[2]葛炎风, 缪希仁, 林苏斌.基于TCP/IP的家庭能耗监控系统[J].现代建筑电气, 2011 (02) :57-62.

[3]郝方舟, 王振岳, 李效乾, 梁志瑞.交流过流整定试验电源的控制技术及参数设计[J].湖北电力, 2011 (06) :40-42.

远程电源管理系统设计 篇2

一般可以根据分布式电源的技术类型、所使用的一次能源及和与电力系统的接口技术进行分类。按照技术类型可分为小型燃气轮机、地热发电、水力发电、风力发电、光伏发电、生物质能发电、具有同步或感应发电机的往复式引擎、燃料电池、太阳热发电、微透平等，按照一次能源可分为化石燃料、可再生能源;按照与电力系统的接口可分为直接相联、逆变器相联;按照并网容量分，可分为小型分布式电源和大、中型分布式电源。小型分布式电源主要包括风力发电、光伏发电、燃料电池等;大、中型分布式电源主要包括微型汽轮机、微型燃气轮机、小型水电等。

2.2微网技术简介

微网是一个小型发配电系统，由分布式电源、相关负荷、逆变装置、储能装置和保护、监控装置汇集而成，具有能量管理系统、通讯系统、电气元件保护系统，能够实现自我调节、控制和管理。微网既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。从其内部看，微网是一个个小型的电力系统。从外部看，微网是配电网中的一个可控的、易控的“虚拟”电源或负荷。微网系统如图3所示。

2.3将分布式电源组成不同类型的微网

目前，比较成熟的分布式发电技术主要有风力发电、光伏发电、燃料电池和微型燃气轮机等几种形式。在城镇配电网中，风力发电、燃料电池、光伏发电发电容量远小于配网负荷，对于这些小容量的分布式电源，采用与附近负荷组成微网的形式并入配网系统，通过技术措施使微网内的发电功率小于其负荷消耗的功率，使这些“不可见”的分布式电源完全等效为一个负荷。针对发电出力达到最大、负荷功率最小的工况，根据发电出力与负荷消耗功率的差值及持续时间计算出需要存储的电量，该电量作为储能装置容量的一个约束条件，再考虑其他的约束条件，为微网配置容量合理的储能装置。当出现发电出力大于负荷消耗功率时，将这部分电量存到储能装置中，在负荷功率高于发电出力时，再将这部分电量释放掉。大型的微型燃气轮机多用于需要稳定的热源、冷源的工商企业，以实现热、电、冷三联供，这些企业的负荷稳定，易于预测。微型燃气轮机的发电功率由用户对供热和供冷的要求决定，发电功率也易于预测。这样，以这些微型燃气轮机为分布式电源的微网是可控、易控的。将分布式电源纳入到微电网，并将其分为纯负荷性质的微网和发电、负荷可控的微网两种，有效的解决了分布式电源潮流不可控的难题，给配电网的调度、运行带来的极大的方便。

2.4微电网接入系统方案

纯负荷性质的微网在配网中是一个内部带有电源的负荷，将其接入到配网馈线的中间至末端，可有效地改善配电网电压分布，降低配电网网损。当微网内分布式电源突然故障或者失电时，由配电网对微网内的负荷进行供电，此时配电线路潮流增大，微网内的电压会发生跃变，如电压幅值变化超过用电设备允许值，将会对用电设备造成损坏。针对这种情况，可以利用微网内的储能装置将存储的`能量进行逆变，有效地支撑电压，避免产生电压跌落，减少电压波动，有效的保护用电设备。当配电网失电时，微网自动脱网孤岛运行，孤岛的运行方式由微网内部自行控制，对配电网的故障分析、检修、试验不产生影响。对于发电、负荷可控的微网，尤其是容量较大的，在配电网规划及接入系统设计时，需统一考虑中接入位置对配电网电压、继电保护、安全自动装置的影响，需要进行充分的论证，必要时可采用专线接入系统，以确保配电的安全、可靠运行，充分发挥分布式电源的经济效益和社会效益。

3结束语

汽车电源系统优化设计研究 篇3

关键词:电源控制技术;蓄电池传感器;电源效率

汽车电源设计面临着体积大、价格昂贵、低压大电流输出,特别是多路输出时效率较低等诸多挑战。如果完全采用电源模块,会使产品成本增加、系统供电压力增大,更重要的是,所占线路板面积较大,从而造成系统PCB布局困难。因此,设计时需合理的将电源模块与转换芯片相结合,对电源进行优化设计。

1 采用36/42V电源系统的必要性

现代汽车更注重车载电子系统的功能化、舒适化及智能化,除应具备富有现代感与个性化的外表外,其先进的电子设备逐渐成为人们日益关注的热点,如车载雷达导航与卫星定位系统、移动天线系统、可视电话系统、智能电脑系统、网络控制系统、车载防盗系统、电子燃油喷射系统、高级立体声音响系统、自动空调系统、安全气囊、照明系统等各种电子设备。而上述所有系统无一例外都要消耗电能。传统的12V汽车电源系统已难以满足。但欧洲安全法规提出,如果电压大于60V时,由于导线和接插器的绝缘材料需大量增加,因其质量增加不足弥补其他零部件(如导线等)质量的减少,而42V电压较适宜。

采用36/42V电源系统的目标是既节省能量,同时实现各种新型的电控功能,以及:

(1)为车辆的结构改进提供了更大的可能性。使用36/42V电源系统,发动机的一些附件,如转向助力泵、水泵、冷却风扇、空调压缩机和气泵等可直接由新的电源系统驱动,从而减少空转消耗,提高能源利用效率。此外,上述部件还可从发动机中分离出来,减少发动机的部件数量,改进设计,提高发动机的效率。对于电动制动系统,由电源直接驱动,可省去液压或气压系统。

(2)为发展混合动力汽车创造了条件。采用36/42V电源系统,可实现低速时由电源直接驱动电动机作为汽车的动力源,完全避免怠速工况,适用于城市公交车辆上。

(3)为其他需要大电流的设备供电,如为尾气后处理装置的加热器、柴油机微粒捕积器加热器,以及车辆其他舒适性设备进行供电等。

采用上述技术措施可在不增加成本的基础上,使汽车的能源利用率提高10%以上。

2 36/42V电源系统对汽车及其部件的影响

新型36/42V汽车电源系统标准的实施,将使汽车电器零部件设计和结构发生重大变革。某些部件将进行优化设计,某些部件将被淘汰,还将开发和生产一些新技术产品。

(1)整车:21世纪汽车将采用网络技术、导航系统、车载计算机技术以及电动转向、电子制动、电子伺服制动和转向、电动水泵和燃油泵、电动座椅、电加热座椅、电加热三效催化转化器等新技术,并向智能化驾驶方向发展。

(2)发动机:即将采用的无凸轮轴电控气门配气相位电磁阀系统将取消凸轮轴、气门挺杆、气门摇臂、液压挺柱、正时齿轮等部件,大大简化发动机的结构。集成起动-发电机系统是42V汽车电源系统中的主要部件,其最大功率可由目前1.5kW提高到8kW,发电效率在整个工作转速范围内高达80%以上。

(3)电动机和电磁阀:采用36/42V电源系统后,可使电动机和电磁阀质量降低20%左右。电磁阀的体积和质量随着电压的增加而成比例的减少,电动机的减少幅度相对小一些。较小的电动机可使车门减薄、座椅下空间增大、乘坐宽敞。

(4)照明系统:若采用42V电压,目前的前照灯不能使用,必须采用高强度放电灯;后灯也将采用氖气灯,因此车内、外灯将要重新设计且价格昂贵。

(5)电路开关和连接器:电压提高3倍,导线的直径可减少到原来的1/3,线束在质量和体积上减少25%左右。采用36/42V电源系统后,将淘汰机械式继电器,采用多路传输控制系统,其具有诊断能力和电路保护功能。

3 36/42V电源系统的影响应引起重视

36/42V标准电源是汽车电源系统的发展方向,新系统的采用会对汽车、零部件以及相关行业带来多方面的影响,例如:

该系统将改变原来的配套体系、装配方式以及试验设备,整车厂和电子配件厂都面临设计和生产的改变,特别是对于电器配件厂家,研制新产品迫在眉睫。发动机厂同样面对设计、生产及测试设备的改进。

该系统使能源利用率得以提高,因此会得到政府管理部门的认可,从而出台相应的管理法规和标准。为保证标准的实施,需要相关测试设备的改进和研制。

对于配件供应市场和汽车维修企业,也将大大增加工作的复杂性,因为将在相当长的时间内出现两种电源并存的情况。以前的一些维修方式将会因此而受到影响,比如电压的提高将带来一些仪表量程的变化,老式操作方法需要改变。电压的提高更易引起火花,也应特别注意。

以上这些应引起汽车行业及有关部门的足够重视,并做好积极的准备并采取相应的对策。

参考文献

[1]杨叙,韩峻峰,石玉秋,等.汽车微控制器系统的智能电源设计[J].机床与液压,2007.

[2]董素荣,杨生辉.汽车电源系统的过电压保护[J].汽车运用,2002.

远程电源管理系统设计 篇4

随着计算机网络技术的发展，控制系统正在向网络化、开放性方向发展，通过以太网和Internet等技术来实现信息和资源的共享，既能给原有生产系统带来巨大的变革, 也对控制系统产生深刻的影响。嵌入式系统的基本含义是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统当中；嵌入式系统以其体积小，功能多、支持以太网技术等方面优点，在工控领域得到了广泛应用；同时以太网技术的高速、大容量的特性可以适应不断增长的信息要求，它可以实现与上层信息管理层的无缝连接，而且以太网技术相对来说比较普及。本文通过利用以太网技术和嵌入式系统进行了远程电源监控系统的硬件模块和软件模块的设计与实现，并将其成功应用到高职院校实训中心管理建设中。

1、远程电源监控系统的设计

1.1 硬件设计部分

本系统的硬件模块设计是基于ZNE-10T和ZNE-200T，以实现通过以太网远程控制设备的电源开关。图1给出了远程电源开关控制硬件电路结构。其中，硬件接口包括：220V/10A输入端口一个，用于给系统供电，并作为市电输出；220V/10A输出端口两个，用于市电输出；以太网输入端口一个，用于连接网线；以太网输出端口一个，用于共享；仪器开关一个；手动电源开关一个，用于系统故障时手动开关电源；开关指示灯输出一个；串口输出一个，预留以备扩展；ZNE-10T/ZNE-200T控制模块接口一个。

ZNE模块接受从以太网传过来的控制信号，根据约定好的协议驱动相应的继电器电路，来实现对电源的开关。输入网口有共享的输出网口，可利于网线的级连。

本系统的稳定性与抗干扰设计：设计中保留了电源手动开关电路，以便在网络故障或继电器电路故障时可以手动开关电源；另外在控制模块电路与继电器电路之间有光电耦合隔离，抗干扰。继电器开关状态由特定的反馈电路输入到ZNT模块对应的GPIO口上，以实现对远程电源开关状态的监测。还有，将220V的市电整流变压为直流电供ZNE模块和继电器电路工作，直流电源工作稳定。

1.2 软件设计部分

1.2.1 嵌入式终端软件设计流程图

服务器与嵌入式系统组成一个互为server的C/S结构，它们通过Socket进行通讯。图2給出了程序流程图。嵌入式系统程序主要包括两个模块：控制模块和循检模块。控制模块用于接收服务器发来的用户指令，然后把它转变为对应的高低电平输送给继电器电路，实现对电源的开关。循检模块用来检测电源的状态，并把状态信息返回给服务器，由服务器把结果存放到数据库，这样用户便可以随时掌握设备的运行状态。

这里必须要处理好嵌入式系统程序线程之间的同步问题。必须保证控制线程的优先执行，在控制线程接收到用户指令之后，必须立即挂起循检线程，在指令发送给继电器电路之后，再恢复循检线程。

1.2.2 服务器端软件设计流程图

服务器端程序由VC++编写，主要包括身份认证、开关设备、监控设备以及管理等功能。用户进入系统首先必须通过身份认证，系统为不同的身份提供不同的登陆界面。图3给出了服务器端软件部分程序流程（以某高职院校实训中心管理为例）。

2、软件实现的优势

2.1 存储空间的考虑

嵌入式系统一般都是采用EPROM来固化程序的。虽然在微电子技术高度发展的今天，大容量存储器的价格变得十分便宜，存储器容量不再是困扰设计者的主要问题，但是对于一个工程来说，成本的考虑还是相当重要的。

2.2 考虑对TCP/IP协议的简化

在设计中, 根据系统数据传输的特点, 我们只实现IP、ICMP、TCP三个协议, 即可满足系统控制的需要.在其代码的实现中, 为了节省资源, 我们采用基于单一全局数组的收发数据缓冲区, 由应用负责处理收发的数据, 不支持内存动态分配.采用基于事件驱动的应用程序接口, 各并发连接采用轮循处理, 仅当网络事件发生时, 由IP内核唤起应用程序处理.应用程序主动参与部分协议栈功能的实现 (如TCP的重发机制, 数据包分段和流量控制) , 由IP内核设置重发事件, 应用程序重新生成数据提交发送, 免去了大量内部缓存的占用。

3、应用案例

图4给出了某高职院校实训中心教学管理系统总体结构拓扑。该系统是基于Internet技术而设计的，客户程序即用户控制界面以网页的形式提供给用户。只要有权限，用户可以在任何地方通过浏览器对电源开关进行控制及其状态的监视。学生在开始实训之前，必须通过系统对其身份的认证。与实训工作站相连的一卡通读卡器读出学生的卡号后，工作站会到后台的数据库中查询该生之前预约的实训号。如查询成功，则通知该生到某某实训室的某台设备开始进行实训，同时打开电源开关。如查询失败，则禁止参加实训，与实训老师联系。

基于Internet远程监控技术为人们提供了一种不需要远端的人为存在, 就可以实现远程监控维护的能力，从而大大优化了人力资源，削减了不必要的开支, 提高了工作效率，使管理手段更加先进和方便。

4、结束语

本文研究了一种基于嵌入式远程电源监控系统，进行了相应硬件模块和软件模块的设计与实现，在设计过程中对TCP/IP协议进行了适当简化，优化了系统的功能。该系统稳定性高，支持基于Internet的数据传输，系统的各子模块相对独立，且能方便地和既有数据库系统/WEB管理系统等相连接，在高职院校实训中心管理等其他领域将得到广泛应用，从而节约资源和提高管理效率。

参考文献

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[2]BEN EZZELL, Windows 2000环境下Visual C++编程从入门到精通[M].北京:机械工业出版社2000.

[3]WRIGHT G R, TCP/IP详解:卷1协议[M].北京:机械工业出版社.2000.

[4]WRIGHT G R, TCP/IP详解:卷2实现[M].北京:机械工业出版社.2000.

远程电源管理系统设计 篇5

本设计标准用于不间断电源系统(UPS)设计，使设计相关人员能够充分理解洲际集团的标准，以确保此系统能完全满足此文件中的要求。

1.2.系统描述

 计算机机房、电话交换机机房和楼层网络设备间内的服务器及设备须采用一套在线式的UPS系统供电，并与酒店应急电源系统连接。

 服务中心、接待台、提供点餐服务和收银服务的所有信息终端设备（包括打印机），应连接UPS设备，并与酒店应急电源系统连接。

 其它分散的信息终端和网络设备可采用分散或局部集中的UPS供电方式。

1.3.设计标准

 计算机机房内的UPS系统供电要求：

o 服务器及系统核心设备的UPS供电时间不少于2小时。o 电话系统的UPS供电时间不少于2小时。

 楼层设备间网络设备的UPS供电时间不少于30分钟。

 服务中心、所有对客服务的接待台、提供点餐服务和收银服务的所有信息终端设备（包括打印机）的UPS供电时间不少于30分钟。

 设计UPS系统容量时应按照设备最大用电负载计算，并有30％余量。 其他地方的UPS系统需按照洲际酒店集团大中华区工程部UPS相关设计标准。

1.4.1.4.1.系统需求

计算机机房的UPS  建议使用机架式UPS，使机房设计人员更容易预留设备空间。 系统需具有独立的市电输入配电开关，并与酒店应急电源系统连接

 如有智能配电系统，可与UPS系统放置在同一机柜内，应采用模块化结构，并根据负载容量的需求变化增加或减少配置，而无需关闭UPS输出或配电总输入开关。

 具备浪涌保护功能。包括整流器/充电器组件、逆变器组件、系统旁路开关和浪涌保护器等。 为保证旁路抗冲击能力及扩容要求，建议采用统一的集中旁路模块，旁路模块应可插拔维护。每个UPS模块均要求内置完整的整流、逆变及控制系统，具有独立工作能力，系统中任何其他组件故障不影响UPS模块的运作。

 应具备自动和手动旁路装置。 提供市电和电池间不间断切换。

 后备电池应采用免维护铅酸蓄电池或干电池。 需具有电池放电预警并提供服务器自动关机功能。 电池寿命不少于3年。

 UPS系统输出配电至各个IT设备机柜。每个IT设备机柜应有两路电源输入，其中至少保证有一路是UPS输出。

 需配置10M/100M以太网卡，支持SNMP协议，并支持网络管理功能，便于纳入网络管理系统进行管理。

 应能提供监控及操作界面。

 计算机机房UPS系统不能用于其他设备供电。

1.4.2.楼层网络设备间UPS  各楼层设备间的网络设备应连接UPS，可采用分散或局部集中的UPS供电方式。 须具备浪涌保护功能。包括整流器/充电器组件、逆变器组件、系统旁路开关和浪涌保护器等。

 须具有电池放电预告警和自动安全关机功能。 后备电池建议采用免维护铅酸蓄电池或干电池。 电池寿命不少于3年。

1.4.3.其他服务设施的UPS  酒店前台及其他服务设施的所有信息终端应连接UPS供电系统，可采用分散或局部集中的UPS供电方式。

1.5.安装要求

 UPS系统及电池应安装在IT机房

 UPS系统及电池必须安装在机架上，机架应由UPS系统供应商提供  安装位置应靠近IT机房的配电系统  必须连接接地系统  配置需求必须由酒店管理方有关技术人员提供并确认，确保符合洲际酒店集团设计标准

1.6.1.6.1.测试和试运行

测试

 测试应该分成两部分进行：

o 网络系统设备安装前 o 所有核心网络设备安装后

 测试应该在机电部门完成供电、灯光、空调及防火测试后进行

 承包方提供检验和测试的工具和仪表(包括硬件及软件工具)及测试项目文件。 检验测试时，必须有详细的记录。测试结束后，承包方需将整理好的测试记录提交给业主，并抄送给顾问方和酒店管理方有关技术人员。

1.6.2.试运行

 经测试后的系统需经过30天时间的试运行。

 试运行期间，系统由承包方及酒店管理方有关技术人员共同管理。

 如在30天的试运行期间发生技术问题，待承包方解决问题后，需重新开始30天时间的试运行。

 试运行期间承包方须指导及协助酒店管理方有关技术人员完成日常工作及工作记录，若有问题出现，应及时协助处理并记录在案。

 在试运行期间，所有问题必须得到解决，并且解决方案符合本文档中涉及的相关技术规范。

1.6.3.验收

 试运行结束后，承包方需向业主及酒店管理方提出进行验收申请。

 承包方需将完整的竣工图纸、中文操作及维护手册和相关工程文件等内容连同整个系统交付给业主，并抄送给顾问方和酒店管理方有关技术人员，作为验收依据。

1.7.1.7.1.系统移交和培训

移交

移交时，承包单位必须同时提供电子版和纸质版的最终系统竣工文档，包括但不限于以下文档:  移交设备清单  设备配置文档  技术设计方案  设备测试报告  设备验收文档  产品源产地证明  产品说明书  售后保修文件  培训文档

 证明设备合规格的当地认证文件  其他相关技术文档

1.7.2.培训

承包方必须给酒店管理方有关技术人员提供最少1次全面的系统培训，且必须在移交前完成。提供培训计划

承包方必须提供完整全面的培训计划，内容包括 :  设备日常维护技术  界面和软件应用  故障排除步骤和技术  设备应急处理方案和技术

培训导师要求：

 培训导师应具有基本的专业资格，包括在系统设计和解决方案方面应至少有两年的工作经验，及须提交教育或技能证书的副本。

 培训导师需先与酒店管理方有关技术人员协调培训内容

 培训导师应预先说明训练的水平，以便他们了解培训的先决条件和深度。

1.8.售后服务

维护和服务支持, 须包括以下内容：  清楚列明离酒店最近的维护和服务中心地点  如可提供本地支持，需清楚列明步骤。 指定服务热线号码(Support hotline)。 清楚列明所有硬件和软件的保修期。

 保修期和系统技术支持需从正式移交当日起计算，最少一年。 设备生产厂商需提供原厂保修。

 提供7×24×365的电话响应服务，从接到用户故障报修电话后，认证的工程师必须在10分钟内提供电话在线支持报务。

 如果网络设备故障, 供货商须在24小时内提供相同或相同档次的网络设备供用户替代使用，直至故障设备修复为止，保证用户业务不间断。

 供应商需提供月度的维护报告，报告应包含故障修复时间，故障原因，临时和永久的解决方案。

 提供问题升级程序。

 提供维护和服务报告, 内容包括故障解决时间、故障原因、临时和永久解决方法。 每年至少为所有硬件和软件设备提供两次预防性维护和系统健康例行检查。 供应商如能提供在场备用设备, 请详细列明。

太阳能系统供电的ATX电源设计 篇6

关键词：太阳能；ATX；电源

中图分类号：TN86文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 08-0000-01

The ATX Power Design of Solar System Power Supply

Chen Wei,Mao Shuzhe,Zeng Weiyou

(Hubei Automotive Industries Institute,Shiyan442002,China)

Abstract:This paper presents a ATX power supply.Solar power system provides the 12V DC,the power supply into the PC used for +12V,+5V,+3.3V voltage,and to provide +5VBS standby voltage,PS-ON control switch board side and PG output terminals,to meet the small Power PC continuous use.

Keywords:Solar;ATX;Power

当前，能源危机愈发严峻。随着太阳能电池和电子技术的不断进步，光伏发电不断向大功率、高效率、高密度方向发展，光伏发电产业地位日趋重要。这一新型能源的发展，既可解决人类面临的能源短缺，又不造成环境污染，尤其是在民用领域，应用越来越广泛。

在太阳能发电系统的使用中，如果先用逆变器将直流电转换为220V交流电，然后再通过开关电源为PC机供电，那么效率原本就不高的光伏发电系统将会再次损耗50%以上的电能。如果直接用直流电对PC机供电，只需使用DC-DC电路将电压转换为PC机所需+12V、+5V、+3.3V电压，并提供+5VBS待机电压，PS-ON主板控制开关端与P.G信号端这些必须端口，就能正常工作，而且还能节约成本。

一、总体设计

太阳能光电系统提供12V直流电，但电压经常高于14V，则电源中+12V的DC-DC电路不能省略，还需转换为+12V、+5V与+3.3V。此外+5VBS待机电压必须单独提供，所以+5V电压需使用两个DC-DC芯片，若+5V用电设备较多，还需额外增加芯片以增大+5V输出功率，+12V、+3.3V也是如此。

本设计所选用DC-DC芯片为MP2307降压稳压集成电路。MP2307第7脚（EN脚）可以控制芯片的开启、关闭，使用一个开关管即可完成电源的开关。

P.G信号端使用一个简单延时电路即可完成其功能。

二、+5VBS待机电压转换电路设计

MP2307是一种常用的开关型降压稳压集成电路，输入电压范围4.75V-23V，输出电压范围0.925V-20V，可提供超过3A的输出电流。+5VBS电压转换原理图如图1（a）所示，与+12V、+5V与+3.3V电压转换电路基本相同，所以原理图中只画出一个模块。图中Vin接太阳能系统控制器输出端，R1取值由下式计算：5V=0.925×（R1+R2）/R2

图1 电源原理图

可知R1取44.2kΩ。

三、+12V、+5V、+3.3V电压转换电路设计

+12V、+5V与+3.3V电压转换电路与+5VBS基本相同，电路原理图见图1（a）。

输出+12V时，R1取121kΩ；输出+3.3V时，R1取26.1kΩ。

由于要受控于PS-ON端，所以图中R4此时应取消，而MP2307脚就与图1（b）中Q1集电极相连。在PS-ON端为低电平时，MP2307启动，为PC机提供+12V、+5V与+3.3V电压。

四、PS-ON主板控制开关端

PS-ON主板控制开关端原理如图1（b）所示。当按下PC机开机键时，PS-ON端由高电平变为低电平，MP2307启动，准备为PC机供电。当再次按下PC机开机键时，PS-ON端由低电平变为高电平，PC机关机。

五、P.G信号端

延时电路如图1（c）所示，LED1亮表示电源状态正常，P.G信号端输出高电平。当按下PC机开机键后，MP2307启动，并提供+5V电压，此+5V电压在延时后使P.G信号端变为高电平，电脑供电正常。

六、结束语

本ATX电源采用MP2307设计，此芯片价格便宜，性能可靠。所设计电源操作简单，使用方便，效率高，体积小，重量轻，可以实现产品化。+12V、+5V与+3.3V电压各路均采用单芯片输出时，可满足车载PC使用。可根据PC机功耗来增减MP2307数量，当然也可采用其他扩流手段。

参考文献：

[1]赵争鸣.太阳能光伏发电及其应用[M].北京:科学出版社,2005

[2]沙占友.单片开关电源设计[M].北京:机械工业出版社,2009

[3]康华光.电子技术基础模拟部分（第四版）[M].北京:高等教育出版社,1999

[4]周志敏.便携式电子设备电源设计与应用[M].北京:人民邮电出版社,2007

[5]Analog IC Technology.Datasheet of MP2307[EB/OL].http://www.MonolithicPower.com

远程电源管理系统设计 篇7

一、通信电源设备

通信的电源设备的主要结构有交流配电、整流柜、监控模块以及之流配电四个部分组成, 每个部分都在其中发挥着各自的职能任务。市电输入、交流输出以及油机输出的分配工作都是由交流配电柜来完成, 而对交流配电柜也提出了基本的要求, 能够实现单面操作维护, 在显示的状态下能够随时对出现的各种紧急情况进行报警。直流配电柜则主要负责分配直流出路数, 电池的接入和负载边接的工作, 能够有效的实现自由出线并对可出面进行维护, 柜内并机和柜外并机都可以在这种状态下实现, 将具体的工作状态以实际的信号显示出来, 随时做好预警准备工作。通过科学的对每一段熔断器进行检测, 以便了解具体的通断状况。将输入的交流电转变为满足通信实际要求的直流电就要求整体柜对电流进行处理, 具体工作的模式是通过多台整流模块并联来实现这项工作的完成, 其中电流由多个模块共同承担。任何单一的模块出现故障都不会对整个系统造成影响。同时在系统的内部采用了自入均流的技术, 这种技术的运用能有效的维持电流的均衡度并对出新问题的短路故障进行自动修复, 维护了系统安全、稳定的工作环境。

二、远程监控控制系统的功能

1、设备监控单元功能

设备监控单元直接用来监控和控制需要监控的设备, 它属于最低一级的计算机系统, 上面还连有一个计算机, 将数据参数和一些警告信号传输给这个计算机。主要的功能有三点, 首先, 实现被控设备的具体数据的收集并将这些数据传递给上级计算机。其次, 能够对设备进行随时的监控, 并将工作所处的状体及时的向上一个计算机放映。最后, 上级计算机在对设备进行命令传达, 这个过程中需要由设备监控单元来传递相关的命令, 同时对需要刷新的配置信息进行有效接受和发送。

2、局中心在系统中的功能

监控系统中数据的采集和处理都是通过局中心来实现的, 局中心在系统中处于上下连接的位置, 将各个监控单元有机的连接起来并接受经过设备处理过的数据, 进一步的对这些数据进行处理, 输送给上级的计算机系统。其主要的功能为: (1) 对局中心内部的各个监控单元所采集的数据进行实际的查询和研究, 并将相关的数据向上传递给计算机系统, 同时, 将设备所处的工作状态和告警信号也报給上级计算机。 (2) 当出现报警信息以后需要对其具体的信息进行检测, 对控制命令的结果采取科学的分析与处理, 将出现过的预警信息详细的记录到信息库中去, 实时的对局中心的所有的参数和状态进行显示, 将控制命令发送到上级计算机系统中去, 同时对发出的命令进行操作。 (3) 将所有的历史数据、实时数据等各种系统中出现的数据采用数据库管理办法来进行系统化的管理, 运行的监控设备定时的将各项数据记录下来, 做好数据管理工作。 (4) 对局中心内部的数据进行历史查询和故障查询等相关的查询工作。 (5) 能够对维护的工作人员进行考勤确认以及密码确认, 确保系统的整体安全和各种功能的完善与多种形式显示功能的运行。

三、通信电源远程监控系统的设计与实现

1、硬件系统设计

系统的硬件设备主要由两部分组成, 其中是由钳入式网络式服务器和底层传感器的控制组成, 在硬件系统中嵌入式网络服务占据着重要的作用, 是整个系统的核心部分, 通过TCP/IP将上层浏览器和嵌入式的网络浏览器连接起来, 而底层嵌入式网络服务器的通信连接方式都是以嵌入式网络服务器为基础来开展工作的。

传感器的主要功能是对被控设备的状态进行科学的监测, 以网络的形式传递给用户, 控制器接受服务器发来的命令信息并对被控设备进行监控。将嵌入式的网络服务器作为系统中的节点, 同时以RJ45来来连接局域网。以局域网的私有登陆帐户来实现嵌入式网络服务器的安全性。因为实际的现场需要互联网来进行互联网访问则通过连接ATM宽带等方式来实现。根据这样的连接方式可以获得固定的网络连接地址, 实现远程监控控制的目标。但这种设计还存在一些弊端, 太多的IP地址造成系统的成本过高。就目前应用比较多的连接方式是现场局域网的连接, 运用网关来实现外部的连接, 有效的将系统内部的嵌入式服务器与其他分系统分离开来, 维持整个系统的安全、稳定。

2、软件系统的设计

网页设计和服务器的程序设计是系统软件设计的主要内容, 在这个系统的设计中服务程序的设计又包含了几个不同的部分, 由系统的定义设计、中断服务的相关程序设计以及系统的主程序和子程序几个部分组成。

系统发的初始化模块的设计将对系统实现启动时的程序实现, 其中TCP/IP是软件设计中最基本的核心部分, 建立在所有的模块之上。为了能更好的实现远程监控的的命令传输, 必须将网络服务器的控制命令模块、智能传感器模块、中断服务器模块有机的连接起来, 用于接受和发送远程用户发出的控制命令。智能传感器设备的工作状态信息需要运用中断服务程序来对信息进行接受, 同时由Web服务器对接受的信息进行反馈和处理并将处理的信息发送给用户。现场实际信息处理的过程中都是嵌入式的Web服务器和智能传感设备对发出的信息与通信的信息进行有效的连接, 来实现具体的处理过程。相比这种比较灵活的工作模式, 中断服务器则以比较固定的格式来进行信息的发送, 将具体的成败内容以远程的方式传送给用户, 需要注意保持设备指示开关的正确, 主要通过Web服务器发送信息的模块来向用户传递真实的状态信息。

四、结束语

通过对通信电源设备智能化的远程控制监控系统的研究和分析, 总结出系统内部构造和一些主要程序的设计与实现, 其中以Web的远程监控系统为设计的核心, 通过动态的数据交换等技术来对网络平台的监控结构进行设计和实现。将这种智能化的远程控制系统的优点充分的运用在通信电设备中, 实现其功能更好的发挥和运用, 为推动我国的通信业发展和进步起到了非常大的促进作用。

摘要：随着科学技术的不断发展和进步也带动着通信网络的规模不断扩大, 远程监控系统则在通信领域占据着非常重要的地位, 引领着新技术的不断发展和进步。针对实际功能的技术要求, 传统的监控系统已经不能满足其需要, 智能化的远程监控系统已经逐渐取代了传统的监控系统并在技术上不断更新以满足时代的发展。本文主要介绍了通信电源设备的远程控制系统的工作原理和设计构造以及具体的实现研究。

关键词：通信电源,远程控制,系统,实现

参考文献

[1]翟峰.智能远程监控系统设计与实现[J].硅谷, 2012 (9)

[2]黄韬.浅谈远程控制下通信电源分布式监控系统[J], 通信电源技术, 2011 (4)

[3]莫太平, 蒋艳红.通信电源设备智能远程监控系统的研究与实现[J].光通信技术, 2007 (11)

远程电源管理系统设计 篇8

1 远程计算机电源控制系统组成部分

1.1 远程网关设备

电源控制系统的外部网络通常都是采用因特网, 内部网络主要以Zig Bee网络为主。而远程网关是整个网络系统中的重要组成部分[3], 远程网关与Zig Bee的收发模块相链接, 将接收到的外部的网络命令传输至楼层内部, 从而实现远程电源控制设备的控制。远程网关的组成部分包括S3C44BOX嵌入式处理器、CC2420芯片、GPRS GTM900A通信模块和嵌入式远程网关控制软件。

1.2 控制服务器

控制服务器主要是通过对网络内中所有的远程电源控制设备和被控计算机、远程网关等相关通信软件进行控制管理, 在Oracle10g数据库和服务器端软件中可以监测被控计算机的运行状况和远程电源继电器的开关状况, 同时软件管理还可以访问计算机的相关数据查看被控计算机当前的运行状况。管理端软件将控制服务器中的指令预先储存在数据库命令队列表中, 待那只服务器发出相应的指令后即可执行任务。

1.3 远程电源控制设备

每台电脑都是一个相对独立的个体, 每套远程电源控制设备在原则上只能控制一台被控计算机, 为以后的扩容升级做准备, 我们将每个系统由1台被控电脑添加到可以控制2台被控计算机。远程控制设备上带有4个电磁继电器, 有2路继电器可以独立控制被控计算机的电源开关键, 且每一路都具有模拟开关键的动作的功能, 而另外2路控制AC220V电压。远程电源控制设备受服务器端软件控制, 每个电磁继电器开关机状态都是可以控制和查询的, 我们可以设定一个固定的时间对远程网关和电源控制设备的通信链路状况进行查询管理, 远程电源控制设备由S3C44BOX嵌入式处理器、电磁继电器、嵌入式远程电源控制软件、CC2420芯片软组成。

1.4 被控端计算机软件

并不是计算机的远程开关都是通过模拟人工按计算机执行命令, 为了保证计算机硬件设备和安全关闭被控计算机, 被控端计算机软件的功能主要是在接收到命令后即可执行关闭被控计算机操作, 同时与控制服务器端软件进行通信, 进而反馈被控计算机的状态。

1.5 管理端软件

控制端服务器软件仅限于一台计算机, 为了方便操作和管理, 相应地增加了管理端软件, 通过图形化界面来完成相应的管理工作。同时工作人员对其中任何一台计算机进行操作, 该系统都可以检测所有被控计算机当前的运行状态, 并发送任务和查询任务执行状况。

1.6 通信协议

通信协议由TCP/IP和Zig Bee网络通信协议2个部分组成, TCP/IP用于处理控制服务器和远程网关设备的通信, 而Zig Bee网络用于处理远程网关设备和远程电源控制设备的通信。Zig Bee网络应用APDU格式, 静载荷通信协议与基于TCP/IP的应用差距不大, 而Zig Bee网络当通信距离变长达到50m以上时的误码率与丢包率增大[4]。因此, 在采用Zig Bee网络时, 通信协议必须满足精悍、短小等条件, 才能保证通信的质量。

2 远程控制系统的构成

远程控制系统要实现系统的相互辅助的功能, 系统中原有的机房和被控制计算机的结构可以保持不变。在运用服务器和数据库服务器运用、业务系统等方面的服务器, 不用再重新组建新的硬件设施, 可直接在服务器上对服务器端软件进行控制和操作, 数据库服务器上直接选用运行Oracle10g;远程网管设备选用Zig Bee网络通信, 在控制中心网络及防火墙对被控制计算机进行链接。被控制计算机在实际业务中可以利用原有的网络与控制端服务器软件传输信息和数据, 在接收到命令后执行命令。远程电源控制终端控制被控计算机的电源按键及交流电源, 利用无线网络与控制端服务器进行通信即可, 软件在接收到相应的指令后进行计算机开关机动作。

远程关网由硬件部分与嵌入式软件组成。硬件S3C44BOX的内核主要采用ARM7TMDI内的高性能CPU来实现, 其中工作频率最高可达到66MHz, 同时采用0.25μm的CMOS存储编译器与标准宏单实现精简、低功耗的全静态设计。嵌入式软件采用ACSI.2进行开发和调试功能, 该系统可以为开发人员提供一个较为完整地视窗界面开发环境, 让工作人员能够快速的适应当前状态和掌握该软件的相关功能。远程网关设备要处理GPRS和Zig Bee两个网络, GPRS网络利用CTM900A通信模块, 通过TCP协议和控制服务器通信, 在对AT发布命令后就能实现一个简化编程模型。而网关设备在Zig Bee中主要起着一个协调器的作用, 而远程电源控制设备则是整个网络的终端角色。

3 控制系统软件设计

3.1 控制端软件的设计

控制端软件通常采用Delphi 6编写, 而通信主要运用Socket、被控计算机和远程电源控制设备来实现, 并完成发送命令、执行命令以及查询被控计算机命令的一个执行状态。在被控计算机的运行状态及远程电源的开关状态准备传输到Oracle 10g和服务器端软件的数据库后, 即可对软件进行相应的操作和管理工作, 而该操作只需要直接访问数据库即可查询相应被控计算机当前的运行状况。管理端软件在发出一系列的控制命令后通过数据库缓存, 并等待控制服务器执行。控制端服务器的端口通常设置为3000[5], 软件在正常运行状下启动Socket, 此时被控计算机和远程网关设备就提供相应的服务, 同时借助网关设备, 无线通信向被控端发出软、硬件开关机、断交流电、查询设备状态等任务命令。同时我们还可以将控制端软件设为自动控制模式与手动控制模式。

3.2 被控端软件设计

为实现安全关闭计算机和保护计算机硬件设备, 我们在开关机计算机时并不都是依靠模拟人工开关计算机断电或电源键。而是利用软件来完成计算机的开关机等相应的操作。而控制端服务器可以直接对软件进行操作来实现关机, 当被控计算机受到计算机死机、网络掉线或网络拥堵等因素不能自动关闭计算机时, 则可以通过远程电源控制设备执行硬件关机等相应指令。被控端软件采用Delphi 6编写, 通信采用Socket和控制端服务器接受和完成相关命令。

3.3 管理端软件设计

为了提高软件的易用性, 和方便相关工作人员操作, 管理端软件运用图形化界面[6], 工作人员可以在任何一台被控电脑中运行该系统并进行相关操作。同时还可以对被控计算机进行数据监测和管理操作, 以及发送命令、执行命令和查询执行命令的情况。管理端软件包括密码管理、用户登录、组设置、用户设置、历史指令等多个功能, 有利用相关工作人员查看和进行操作管理。管理端软件采用Delphi 6编写, 而数据库采用的则是选用Oracle 10g, 该软件通过数据库命令队列表实现与控制端服务器的通信工作。

Zig Bee网络技术的开发, 使远程计算机电源控制系统实现自动化开关机控制, 从而增加了各个行业计算机运行和管理的效率, 提高了计算机的利用价值, 在避免计算机使用过程中的相关风险的同时, 实现无人值守机房时危险设备的远程电源控制。

摘要：探讨在无人值守的远程计算机电源控制系统中, 如何实现远程控制计算机的开关机成为当前人们关注的重要问题。计算机电源控制系统利用传感器采集计算机机房环境的数据信息, 并通过ZigBee网络技术将数据传输至监控中心, 从而实现电源控制功能。

关键词：ZigBee远程计算机电源控制系统,应用

参考文献

[1]上官同英, 沈娣丽, 陆程, 等.Zig Bee技术在远程计算机电源控制系统中的应用[J].低压电器, 2011 (14) :57-62.

[2]张锋.Zig Bee技术在远程计算机电源控制系统中的应用[J].数字技术与应用, 2014 (9) :87.

[3]邓子敬.基于ZIGBEE技术的远程高压电源测控系统的设计[D].杭州:杭州电子科技大学, 2014.

[4]侯艳波.基于ARM和Zig Bee技术智能家居系统的设计与实现[D].杭州:杭州电子科技大学, 2013.

[5]陈琴琴.基于Zig Bee技术的病人无线监护系统研究[D].成都:成都理工大学, 2012.

机房通信电源远程监控实现方法 篇9

通信电源远程监控的实现主要利用现有调度自动化平台, 将各变电站通信电源的故障告警输出硬接点通过电力控制电缆引接至测控装置, 将告警信息发送至全站综自系统, 再由远动工作站将告警信息以普通遥测、遥信信息通过远动通道传送至调度自动化主站系统, 利用调度自动化系统的遥测遥信采集功能实现了通信电源的远程监控。

2 电力通信电源简述

目前大部分通信电源由交流配电单元、直流配电单元、整流模块和监控模块组成开关电源系统。如图1所示:

交流配电单元将市电接入, 经过切换送入系统, 交流电经分配单元分配后, 一部分提供给开关整流器, 一部分作为备用输出, 供用户使用;整流部分的功能是将由交流配电单元提供的交流电变换成48V或者24V直流电输出到直流配电单元;直流配电单元完成直流的分配和备用电池组的接入;通信电源系统中采用整流器和蓄电池组并联冗余供电方式。蓄电池组既为备用电源, 又可以吸收高频纹波电流;监控系统以多级自下而上逐级汇接的方式构成的, 每个监控级一般按辐射方式与若干下级监控级连接成一点对多点的监控系统, 最低一级为设备监控单元 (监控模块) 与其监控的若干设备的连接, 监控模块通过RS485总线对各个被监控部分进行监控, 控制液晶的显示, 接受键盘的操作, 并与后台监控系统或远端监控中心进行通讯, 实现远程监控功能, 同时通信电源监控模块中还配备了一组干接点数据采集接口, 通过这些接口, 可以把二进制数据传递到其他的采集装置中, 虽然干接点接口不能传递连续的模拟数据, 但是它传递的告警数据已经可以满足监控的基本需要。

随着大部分的变电站都实现无人值班后, 通信机房通信电源发生故障后应及时告之远方监控人员, 及时处理, 避免因通信电源长时间故障导致引起电力网相关保护设备拒动、误动事故的发生。实现通信机房通信电源远程监控将非常有必要。

3 通信电源实现远程监控采集方法

目前几乎所有通信电源都配置了监控功能, 监控模块具备RS-232通信接口方式及干接点采集方式。

1) RS-232通信接口采集方式:该方式由通信电源的监控模块RS-323接口与变电站的综自系统规约转换器按照双方约定的通信规约将通信电源的告警等信息实时传递给变电站的综自系统, 再由变电站远动管理机传输给调度自动化主站系统进行相应的声光报警显示, 该方法需要双方按照一定规约进行通信, 但实践证明, 大部分的通信电源监控模块都存在运行过程中会频繁锁死的现象, 该方法可靠性不是很高。

2) 干接点采集方式:利用通信电源监控模块的干接点输出功能, 由变电站综自系统敷设电力电缆, 直接将干接点的输出信息接入到变电站综自系统测控装置进行采集, 如图2:

当通信电源系统发生异常时, 其接点闭合, 测控装置将接收到相应的遥信输入变位信号, 在

变电站的远动工作站中将通信电源的遥信信息加入到上传至地调的远动信息库中可实现通信电源的运行状况信息采集, 在调度自动化主站侧绘制相应的通信电源告警画面, 当发生故障告警时以相应的声、光或推画面等方式提示, 该采集方式经过多次试验, 均能正确告警, 且不存在采集锁死的现象, 目前所采集的干接点信号主要是:交流失电、支流告警、直流模块故障等信号, 能满足通信电源实时监测需求。为确保变电站通信电源的可靠监控, 将采集通信电源遥信信息的测控装置运行信息一并上送地调自动化主站系统, 并将该信息与通信电源故障遥信信息在一个画面监视, 能及时监视采集通信电源的测控装置运行状态;通信专业人员到变电站巡视设备时也开展通信电源故障信息的遥信变位试验工作, 确保对变电站通信电源的运行状态能可靠监视。

4 结束语

在110k V及以上电压等级变电站通信电源的远程监控都采用该采集方法, 每一次通信电源发生交流失电或充电模块等故障时在调度自动化主站侧都等正确反映, 准确率达到100%, 有效地解决了无人值班变电站通信电源故障时无法及时发现的问题, 提高了电力通信网的运行可靠性。110k V及以下电压等级的综合自动化变电站也可采用本监测方法进行监测, 常规变电站可采用将通信电源的硬节点信息以新增加遥信接入RTU方式实现对变电站通信电源的远程监控。

参考文献

[1]周琦.电力系统通信电源:应用分析[J].电力系统通信.

远程电源管理系统设计 篇10

传统的线性稳压电源[1,2,3]具有稳定性能好、输出电压纹波小、使用可靠等优点, 但其通常都需要体积大且笨重的工频变压器与体积和重量都很大的滤波器。由于调整管工作在线性放大状态, 为了保证输出电压稳定, 其集电极与发射极之间必须承受较大的电压差, 导致调整管的功耗较大, 电源效率很低, 一般只有45%左右。另外, 由于调整管上消耗较大的功率, 所以需要采用大功率调整管并装有体积很大的散热器, 很难满足现代电子设备发展的需要。开关电源是一种采用开关方式控制的直流稳压电源, 通过控制开关的占空比来调整输出电压。它以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备等几乎所有的电子设备, 是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源形式。

方案设计

本设计基本要求:实时监控电源的输出电压和输出电流。通过RS485通信接口与上位机监控系统通信, 上位机可实时监控电源的工作状态和各种参数。具有输出过压、过流以及过热等多种检测和保护电路, 带有告警指示灯可以在线设置和修正电源的参数和运行状态。具有自动均流功能, 可以实现系统的任意扩展, 满足现场实际需要。指标要求采用大功率电源设计, 输出电源0~100伏, 输出电流10A采用4组并联, 最大输出电流40A各组电流不平衡误差小于5%。

设计主要分为三个主要部分:主电路部分、控制电路部分和监控电路部分。其中主电路部分包括:输入回路、功率开关桥、输出回路三部分。www.eepw.com.cn 2013.9输入回路将交流电通过整流模块变换成含有脉动成分的直流电, 然后通过电容使得脉动直流电变为较平滑的直流电。功率开关桥将滤波得到的直流电变换为高频的方波电压, 通过高频变压器传送到输出侧。最后, 由输出回路将高频方波电压滤波成为所需要的直流电压或电流, 主回路进行正常的功率变换所需的触发脉冲由控制电路提供。

在本系统中采用四路电源并联, 由于每个模块的结构相同, 故在下面框图中, 只画出来了一个模块。其余三个模块跟下图中的模块并联, 并同时受监控电路控制。在本设计中, UC3825作为控制电路的核心, 产生P WM波以控制主电路的电压输出。UC3907芯片作为均流控制系统的核心, 用于保障四个模块的输出电流保持在稳定状态, 使系统处于最佳的状态。我们采用STC 8 0 S 5 2单片机作为监控电路的核心, 单片机的任务是采集每一个模块的输入电压和输出电压、电流, 并将其数据通过通信接口电路上传给上位机, 相反, 上位机同样可以通过此电路设置系统的输出参数。系统一个模块的示意图如图1所示。

均流控制系统设计

大功率电源系统需要采用若干台开关电源并联, 以满足负载功率的要求, 并联系统中, 每个变换器只处理较小的功率, 降低了应力, 提高了系统的可靠性。由于大功率负载需求和分布式电源系统的发展, 开关电源并联技术的重要性日益增加。但是并联的开关变换器模块间需要采用均流措施, 它是实现大功率电源系统的关键。用以保证模块间电流应力和热应力的均匀分配, 防止一台或多台模块运行在电流极限 (限流) 状态。在本设计中, 采用基于最大值电流自动均流法的集成芯片UC3907作为均流控制系统的核心。

电路工作过程如下:UC3907的调节放大器将模块自身的电流和均流母线的电流相比较, 当模块自身的电流小于均流母线的电流, 即它为从模块时, 调节器使基准电压升高100m V, 使输出电压增大, 对应的输出电流增大。当模块自身的电流和均流母线的电流差不别不大时, 该模块有可能是主模块。但是下一次, 该模块又可能是从模块, 如此循环往复。在本设计中输出电流最大值为10A, 采用电阻来检测电流。根据芯片资料, UC3907内部电流放大器的输出最高电压可达5V。为此, 我取4V。根据测算, 此时需要送给UC3907检测的电压为0.2V。UC3907内部的驱动放大器将电压放大器输出电压转换成电流信号送给光耦电路。根据所选择的光耦电路参数, 光耦电路原方电流应小于1 m A。根据芯片资料和调试经验, 可以得到相关参数。R1=330kΩ, R2=2kΩ, R3=10kΩ, R 4=7 kΩ, R 5=1 0 kΩ, R 6=5 kΩ, R7=10kΩ, C1=C2=0.22μF。

系统的主电路设计

主电路的结构如图3所示。

V1为施加在原变绕组上的电压幅值, 本设计中取640V。电路工作频率为30k Hz, T=33.4ms, tON为导通时间, 根据计算的占空比, 我们暂取11ms。SC为磁芯截面积:。将这些数据带入 (1) 中得到N1为65。同理可以计算得出副边绕组匝数为42。其中整流二极管的选择是因为输出二极管工作于高频状态 (3 0 k H z) , 所以应选用快恢复二极管。高频变压器副边的输出最高电压峰值为:

所以加在输出整流二极管上最高的反压为705.7V。输出整流二极管流出的电流即为流过输出滤波电感的电流, 所以其有效值为11.51A。所以根据以上分析, 同时考虑一定的裕量, 选取RURU3O12O作为输出二极管。该二极管的耐压为120V, 额定电流为30A。控制和保护单元电路的设计采用PWM (脉冲宽度调制) 作为控制方式。在本系统中我们选用的PWM集成控制器为UC3825。UC3825适用于电压型或电流型开关电源电路, 实际开关频率可达到1MHz, 输出脉冲的最大传输延迟时间为50ns, 具有两路大电流推拉式输出, 具有软启动控制功能, 并具有良好的保护功能。并采用IR2110作为驱动芯片。过流保护我们采用了三重保护:一是在系统的输入级的三相交流引入处安置熔断保险管, 在系统出现短路和其它意外重大故障的时候切断外部电源的输入以保护系统免受损坏;二是在用于控制软启动的触发器后级安置熔断保险管, 以防止启动浪涌电流的过大而破坏功率器件;三是系统的最主要的过流保护部分, 通过对系统电流的检测来控制PWM信号脉宽从而达到过流保护的目的。在本设计中, 监控单元采用STC80S52单片机作为控制核心。系统主监控模块作为一个独立的模块, 可以监控整个电源系统各单元的运行状况, 具有对系统的运行参数进行采集、显示及设置的功能。监控单元还能不断接受上位机的送来的命令, 并根据命令对电源系统进行操作或者将电源系统的运行参数反送给上位机, 完成远程控制。

系统主控制程序设计

系统主控制程序流程图如图所示。

系统实际测试

(1) 稳压测试

测试条件:Uin=15V, 负载由1kΩ减少到2Ω (表1) 。 (2) 均流测试 (表2) 。

参考文献

[1]康华光.电子技术基础数字部分[M]北京:高等教育出版社.2006.1

[2]徐爱钧.智能化测量控制仪表原理与设计[M].北京:北京航空航天大学出版社, 1996.1

远程电源管理系统设计 篇11

“电到台”是中小学实验室基础设施的一项基本要求。为了安全，目前大多数学校都采用“低压电到台”，或采用具有触电保护系统的220 V交流电到台。无论采用那种形式，都需要解决因使用电流过大或电源输出端短路使实验无法继续进行的问题。由于学生分组实验时常常出现小组电源短路的现象，特别是小学，在做电磁铁的探究实验时，每小组的电源几乎都处于短路状态，因过载保护断电使实验根本无法进行。所以，许多学校舍弃台上的电源不用，而购买干电池进行实验，既加大经济支出，又增添使用麻烦，使实验室电源成为一种摆设，造成现有资源浪费。针对目前各学校实验室存在的这一共性问题，本文介绍几种在设计上采用限制电流输出的方法，既具有保护功能，又不会断电，保证实验能继续进行。该设计投资不大，经反复使用，效果很好，巧妙地解决了实验室的安全用电问题，使实验室电源系统能充分发挥作用。

2 设计思路

人们为什么习惯使用干电池来做实验呢？其原因有二：一是由于干电池输出电压较低，1节普通的干电池输出电压仅为1.5 V，根据需要可选用1节干电池，或使用2节、3节、4节干电池串联使用，在使用上比较灵活；二是由于干电池存在着一定的内电阻，当输出端短路时，限制了电流的输出值，不会出现什么危险。每小组使用自己的电池，互不影响。所以，使用起来安全可靠。

对于干电池的第1个优点，在使用市电交流电源时，可以采用电源变压器降压的方法，多设几组低压绕组（或采用电阻分压）输出的方法来体现；对于干电池的第2个优点，可以采用模拟内电阻的方法，在每一个实验台的电源输入端串接一个阻值大小适当的限流电阻的方法来实现，也可以在每个学生实验台上安装一个具有限流输出功能的可调稳压电源来解决。这样就限制了每个实验台的用电量，使每个实验台都具有一定的独立性和安全性，整个实验室的用电也自然有了安全性和可靠性。

3 制作方法

3.1 小组实验台电源的制作

根据中小学学生分组实验的需要，下面提供3种学生分组实验电源的制作方法。

（1）采用每个实验台都装一个具有限流输出功能的可调低压直流稳压电源，其电路原理如图1所示。使用该稳压电源，无论负载、过载或短路，最大直流输出电流都不会超过0.6 A，仍可继续工作。并且，该电源还具有1.5—24 V直流输出电压连续可调的功能，以适应各种实验的不同要求，使用方便，安全可靠。

（2）在每个实验台上装上“桥式整流、电阻分压、三输出式直流电源”，其工作原理如图2（a）所示。R1为限流电阻，有了这个电阻，即使输出两端出现最严重的短路（A、D接线柱之间短路），输出电流也不会超过1.6 A；R2、R3、R4为分压电阻，将直流电压分压为1.5 V、3 V、4.5 V3种电压输出，以适应不同实验的要求；A、B、C、D为直流电压输出接线柱，以便选择使用。如果需要交流电，可加装一个双刀双掷开关，通过开关的切换，选择直流电压输出或交流电压输出使用，如图2（b）所示。

该分组实验电源静态工作电流为0.3 A，最大短路（A、D接线柱之间短路）电流为1.6 A。按一个实验室25组计算，最大短路总电流不大于40 A，实验室最大耗电功率不大于280 W，总控电源变压器选用350 W/7 V变压器即可。该电源电路简单，成本低廉，可靠性高，故障率低，便于维护，很适合中小学实验室选用。

（3）在每个实验台上装上“半波整流、电阻分压、三输出式直流电源”，其工作原理如图3（a）所示，该电源除采用单只二极管进行半波整流，需要10 V交流电源输入外，其他部分与“桥式整流、电阻分压、三输出式直流电源”完全相同，其电路更简单。如果需要交流电，可加装一个单刀双掷开关，通过开关的切换，选择直流电压或交流电压输出，如图3（b）所示。

该电源静态工作电流不大于0.26 A，最大短路电流（A、D接线柱之间短路）不大于1.6 A，总控电源变压器选用500 W/10 V电源变压器即可。

3.2 总控电源的设计

总控电源是实验室所有学生电源的总控制器，一般都安装在教师实验台上，便于教师随手控制。总控电源有220 V交流输出和低压7 V交流输出及低压10 V交流输出3种，分别适应于上述3种分组实验电源。其中，220 V交流输出总控电源如图4所示，适应于上述第1种学生分组电源（与图1配套）；低压7 V交流输出和低压10 V交流输出总控电源如图5所示，两者除电源变压器参数不同外（两种参数分别如上所述），电路完全相同，分别适应于上述第2种和第3种学生分组电源（即分别与图2、图3配套）。

图中K为双连空气开关，可选用3 A规格。LDB为漏电保护器，当人体触摸火线单线触电或火线与大地接触漏电时，电源会立即断开，这是现代实验室所必备的安全性元件。但应特别注意的是，该器件对人体同时触摸火线与零线的双线触电并不起保护作用。DYC为交流220 V电源插座，以便于教师实验台插接其他用电设备。JD为教师电源，和学生分组电源相同。B为电源变压器，其规格如上所述。

超声电源频率自动跟踪系统设计 篇12

1 频率自动跟踪系统对功率超声电源设计的重要意义

超声换能器装配过程中焊接的质量、压紧压电陶瓷所用的支撑轴上弹簧的压紧程度等等都会影响到组装好后的超声换能器的参数,进而影响到其谐振频率。此外,即便是同一只超声换能器,随着管道内介质属性、介质温度和介质压强等工作环境的不同,都会在不同的状态下有不同的谐振频率。对于同一只超声换能器,随着工作时间的增加,出现压电陶瓷容量降低的情况,而这个情况也必然导致超声换能器谐振频率的变化。

综上所示,我们可以认为超声换能器的谐振频率变化是一个动态的过程,会随着外界工作环境变化而改变。要保证在超声换能器上得到最大功率输出,必须在功率超声设计之初就要考虑到频率自动跟踪系统的设计。

2 相位差测量与频率自动跟踪系统

超声换能器在工作过程中,容易受到管道内介质属性、介质温度和介质压强等工作环境变化的影响,而改变谐振频率,如何通过快速利用电压与电流的参数关系判定电路是否谐振,就是超声电源设计中的一个重要课题。在此基础上,利用测量电压与电流的相位差的性质与大小,可以作为功率超声电源调整电压驱动频率的依据,进而完成频率自动跟踪系统设计。

综上所示,本设计将完成两个部分的内容,第一是测量电压与电流的相位差,其二是依据此相位差信号,作为系统调整输出电压驱动信号的依据。

3 频率跟踪系统方案设计

我们利用边沿算法完成了相位差系统的测量,得到了相位差测量的两个变量D和Phase Data,其中,D=0表示系统滞后,电路呈现出电容特性,D=1电路呈现出电感特性;Phase Data是经过修订后得到的相位差值。图1为我们设计的频率自动跟踪系统框图。

在此系统中,U、I信号为采集自超声换能器的电压信号和电流信号,电压信号进入电压采集模块之前为方波信号,但是其幅度不满足我们设计要求,因此需要在电压采集模块中进行处理,电流信号为正弦信号,为满足后续信号处理需要,也需要转化为幅度满足设计要求的方波信号。

4 电压信号采集电路设计与电流信号采集电路设计

在功率超声电路中,电压信号的采集设计较为简单,通过LM7171组成电压跟随器加光耦6N137即可完成如图2所示。

经过此电路,来自于R2上的电压信号波形与整个负载回路的电压波形一致,此信号经过高速运放LM7171做一个电压跟随后,送入光耦,当此电压脉冲信号为高电平时,光耦输出端口得到的信号为低电平;电压脉冲信号为低电平时,光耦输出端口得到的信号为高电平。

电流信号的处理要复杂一些,与电压信号相比,电流信号处理的最大不同就在于电流信号取出的波形为正弦波形,经过电压跟随器后,首先经过的是高性能比较器TLV3502将正选拨转换为方波,再将此方波送入光耦6N137进行下一步的处理。这样设计的目的在于尽可能减少正弦转化到方波所利用的时间。与此同时,由于相位差的测量,在CPLD内部设计时有基于边沿处理和基于中心点处理两种算法,为便于算法切换,TLV3502的电压参考端,将接到STM32的DAC端口进行控制如图3所示。

STM32的DAC控制的依据在于经过峰值检波电路检测出的信号峰值如图4所示。

STM32的ADC采集峰值检波后的信号,得到信号峰值,再乘以一定系数送给DAC进而控制电流信号转换后的宽度。采用边沿处理算法,则将DAC取成0.2V,采用中心点算法则取系数为0.7,乘以A DC取得的之后,送入电流采样电路作为比较器电压基准。

5 边沿处理相位差算法设计

图5边沿处理的相位差测量算法,是在CPLD完成的,STM32发出控制信号Send和RST,并取走相位差数据D与Phase_Data。

在此算法中,Volatage、ample为来自于取样模块转换后的电压与电流信号,clk为50MHz的时钟信号。系统上电正常工作,将电压信号Volatage和电流信号anple送到CPLD中,CPLD中,在每一个电压信号Volatage的上升沿读取电流信号ample的值赋值给q(q_bar为取反),则:q=1时,表示的是电流超前的情况;q=0时,表示的是电流滞后的情况。至此,还需要解决第二个问题:超前滞后量的大小问题。为此,设计了一个计数器:Counternumber,其使能信号为CPLD输出信号endcount_out,来自于U、I异或取反。当endcount_out为低电平时,中间变量countnumber开始计数,为高电平时停止计数。同时,ARM将endcount_out配置为上升沿触发中断信号,一旦ARM中断被触发,则发送一个send脉冲信号给CPLD,在send的上升沿,将countnumber里的数据发送到data端口,CPLD将data里的数据发送给ARM单片机,这时,ARM单片机向CPLD2发送一个rst信号,当rst信号为低电平时,把中间变量countnumber里的数据清零,为下一次的工作做准备。

6 频率自动跟踪系统设计

频率自动跟踪,我们放在CPLD中进行处理。处理的思路就是调整产生方波的周期值,通过调整此周期值,可以实现频率的增减,完成频率自动跟踪的功能,具体流程如图6。

图6中,Cunter Design为产生方波的周期值,通过CPLD内部的计数器产生,每个Counter Disgen的“1”代表产生方波的周期为20ns的时间。通过测量相位差的变化,在得到控制信号HMI_Reset为1后,系统启动频率自动跟踪功能。

7 系统调试

按照上述控制逻辑,我们设计了一套超声电源的信号处理板。图7为信号处理板实物图,在这个信号处理板上,我们完成频率自动跟踪系统的设计,经过实际测试,结合落木源的IGBT驱动板,很好的完成了设计,达到了设计目的。

参考文献

[1]钱卫忠.超声波电机驱动源的频率跟踪.天津大学学报,2003,375-377.

[2]马立.功率超声电源的频率跟踪电路.苏州大学学报,2010,4,11-14.