CN103176418B - 电力系统智能馈线开关模组的地址编码方法 - Google Patents

Abstract

一种电力系统智能馈线开关模组的地址编码方法包括：设定开关模组中各模块的地址信号输出的电压值范围划分为与模块数量相同的区段；由单片机上至少3个AD输入采集端口分别检测各模块地址信号的输出电压值；根据检测到的电压值与所设定的区段进行比较，从而判断各模块的地址。本发明采用十进制编码方式，读取和设置模块地址直观方便，防止由于读取和设置导致地址错误造成损失，增加可靠性，无易损件，使用过程中不易损坏和不易造成误操作。同时可以降低生产成本，占用较少单片机的硬件资源和电路板面积，降低装配难度。

Description

电力系统智能馈线开关模组的地址编码方法

技术领域

本发明涉及编码技术，特别涉及10进制编码技术在电力系统智能馈线开关模组中的应用。

背景技术

根据国家电网的智能电网建设中长期规划，所有智能设备都在实现不同程度的自动化，为了方便设备功能的扩展和维护，每个智能设备都由各种各样的模块构成，共同工作于的通信网络中，因此，模块通讯地址的设置和读取是一个很关键的任务，如果设置和读取不正确，不但影响模块自身的正常工作，而且对整个网络的正常工作都会带来影响。传统的地址编码方式采用拨码开关的方式，采用此方式的优点是设计实现起来较容易，但其在使用上有很多缺点，1、占用较多的单片机IO资源，此种方式一般采用的是二进制编码方式，以减少单片机IO口的占用，即便如此，若实现100个模块的地址编码也需要使用7个IO口，对现代单片机而言，引脚资源消耗比重太大。2、二进制编码方式在维护的时候地址的设置和读取不直观，易出错，使用人员往往不能正确获取模块的地址。3、拨码开关在使用的可靠性比较差，易损坏，在使用的过程中会造成地址不正确而产生通讯故障。

发明内容

为解决现有模块地址编码及其实现存在的问题，提供一种占用资源低、可靠性及安全性高、使用方便直观、适用范围广的新型地址编码技术及其在电力模块中的使用。

本发明为解决上述技术问题而设计的这种电力系统智能馈线开关模组地址编码方法是首先设定开关模组中各模块的地址信号输出的电压值范围划分为与模块数量相同的区段，由单片机上至少3个AD输入采集端口分别检测各模块地址信号的输出电压值，根据检测到的电压值与所设定的区段进行比较，从而判断各模块的地址。所设定的电压值范围为10个区段，所述设定电压值范围区段的方法是采用改变单片机上至少3个AD输入采集端口的电阻值来改变各模块地址信号输出的电压值；改变单片机至少3个AD输入采集端口电阻值的方法包括在每个AD输入采集端口上串联固定值电阻R，将可调电阻Rs的一端连接单片机的AD输入采集端口，另一端接地，AD输入采集端口检测可调电阻Rs两端的电压值；或者改变单片机至少3个AD输入采集端口电阻值的方法包括将9个固定值电阻Rn并联后，一端接地，另外一端通过一个固定值电阻Rm串联在每个AD输入采集端口上。

本发明采用十进制编码方式，读取和设置模块地址直观方便，防止由于读取和设置导致地址错误造成损失，增加可靠性，无易损件，使用过程中不易损坏和不易造成误操作。同时可以降低生产成本，占用较少单片机的硬件资源和电路板面积，降低装配难度。

附图说明

图1是本发明采用固定值电阻与可调电阻配合的电路示意图。 图2是本发明采用固定值电阻与固定值电阻配合的电路示意图。

具体实施方式

结合上述附图说明本发明的具体实施方法。

本发明的具体实施方案是：这种电力系统智能馈线开关模组的地址编码方法包括以下步骤： A.设定开关模组中各模块的地址信号输出的电压值范围划分为与模块数量相同的区段；所设定的电压值范围为10个区段，配合十位制编码技术，所述设定电压值范围区段的方法是采用改变单片机上至少3个AD输入采集端口的电阻值来改变各模块地址信号输出的电压值。 B.由单片机U上至少3个AD输入采集端口分别检测各模块地址信号的输出电压值； C.根据检测到的电压值与所设定的区段进行比较，从而判断各模块的地址。

本技术方案采用十进制编码的方式，十进制的每一位的值由AD采集的电压值的范围确定，这样十进制的每一位需要由一个AD输入口对应，如0-999范围地址的编码需要3路AD输入。AD输入电压由一组电阻或可调电阻分压得到，改变地址是通过改变分压电阻的大小，产生不同的电压得到。由于十进制的每一位由10种不同的电压构成，即可将AD采集的参考电压分为10个电压区间，也因为如此，对AD采集的精度要求低，且对采样频率无特殊要求。如需要给0-999个模块编址，需要使用3个固定电阻和3个可调电阻或者使用30个固定阻值电阻，同时占用单片机三个AD输入引脚，而传统的方式，需要使用10个电阻和一个10位的拨码开关用于高低电平的确定，同时占用单片机10个IO口资源。

本发明改变地址编码信号的电压值的方法如由图1和图2中所示： 例1：所述改变单片机至少3个AD输入采集端口电阻值的方法包括在每个AD输入采集端口上串联固定值电阻R，将可调电阻Rs的一端连接单片机的AD输入采集端口，另一端接地，AD输入采集端口检测可调电阻Rs两端的电压值。将一个固定电阻与一个可调电阻串联，单片机的AD输入端口采集可调电阻的两端电压，调节可调电阻，实现按规定要求的10种不同大小的电压值，分别代表十进制中的0～9，单片机的一个AD输入采集代表十进制数的一位，若实现0～999个模块的编码则需要三个AD输入端口，其采集到的电压值，分别代表个位、十位和百位的值，

例2：所述改变单片机至少3个AD输入采集端口电阻值的方法包括将9个固定值电阻Rn并联后，一端接地，另外一端通过一个固定值电阻Rm串联在每个AD输入采集端口上。十进制中每一位的值由10个电阻决定，10个电阻中9个电阻排成一排，分别代表0-9，其之间为并联关系，并且与剩下1个电阻串联。通过单片机一个AD通道采集9个并联电阻之间的电压差，根据焊接电阻的个数不同，采集到10种不同的电压值，分别代表0-9的值，若AD的参考电压为5V，方便起见，使用10个同为10kΩ电阻，根据AD的精度和电阻的精度，如0.5%和1%，可以5V表示为0,2.5V表示为数字1，1.67V表示为数字2，1.25表示为数字3,1.0V表示为数字4，以此类推，0.5V表示数字9，在临界点的电压的判断范围可为±20%。如果单片机的采集分辨率低于8位，可以使用不同的分压电阻的电阻大小得到更大的电压区间，来表示十进制数的一个数。如果给0-999个模块进行编址，同样需要使用单片机的三个AD输入引脚。

在智能馈线开关组件配电系统中，由于其由大量的具有不同通讯地址的开关模组构成，一般多达60个，而监控后台需对多个智能馈线开关组件配电系统进行监控，所以为了更有效，更方便的管理维护几百个开关模组，我们采用本发明中的地址编码方法来进行地址编码，并且通过功能背板的结构方式来实施，在功能背板上的指定区域，参照按照上述两种方法的任一种，将模块地址部分的元器件焊接在其上。根据模组次序不同，通过改变电阻值获得不同的模组通讯地址。完成功能背板装配后将其安装固定在机柜上，检修维护的时候，由于地址固定在配电系统柜体上，自由插拔开关模组，无需重新设置开关模组的地址，方便的拆装和使用。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种电力系统智能馈线开关模组的地址编码方法，其特征在于：该方法包括以下步骤： A.设定开关模组中各模块的地址信号输出的电压值范围划分为与模块数量相同的10个区段，配合十位制编码技术，十进制的每一位的值由AD采集的电压值的范围确定，所述设定电压值范围区段的方法是采用改变单片机上至少3个AD输入采集端口的电阻值来改变各模块地址信号输出的电压值，将AD采集的参考电压分为10个电压区间； B.由单片机上至少3个AD输入采集端口分别检测各模块地址信号的输出电压值； C.根据检测到的电压值与所设定的区段进行比较，从而判断各模块的地址。

2.根据权利要求1所述电力系统智能馈线开关模组的地址编码方法，其特征在于：步骤A中所述改变单片机至少3个AD输入采集端口电阻值的方法包括在每个AD输入采集端口上串联固定值电阻R，将可调电阻Rs的一端连接单片机的AD输入采集端口，另一端接地，AD输入采集端口检测可调电阻Rs两端的电压值。

3.根据权利要求1所述电力系统智能馈线开关模组的地址编码方法，其特征在于：步骤A中所述改变单片机至少3个AD输入采集端口电阻值的方法包括将9个固定值电阻Rn并联后，一端接地，另外一端通过一个固定值电阻Rm串联在每个AD输入采集端口上。