專利名稱：電力系統(tǒng)智能饋線開關(guān)模組的地址編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及編碼技術(shù)，特別涉及10進(jìn)制編碼技術(shù)在電力系統(tǒng)智能饋線開關(guān)模組中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
根據(jù)國家電網(wǎng)的智能電網(wǎng)建設(shè)中長期規(guī)劃，所有智能設(shè)備都在實(shí)現(xiàn)不同程度的自動(dòng)化，為了方便設(shè)備功能的擴(kuò)展和維護(hù)，每個(gè)智能設(shè)備都由各種各樣的模塊構(gòu)成，共同工作于的通信網(wǎng)絡(luò)中，因此，模塊通訊地址的設(shè)置和讀取是一個(gè)很關(guān)鍵的任務(wù)，如果設(shè)置和讀取不正確，不但影響模塊自身的正常工作，而且對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常工作都會(huì)帶來影響。傳統(tǒng)的地址編碼方式采用撥碼開關(guān)的方式，采用此方式的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)起來較容易，但其在使用上有很多缺點(diǎn)，1、占用較多的單片機(jī)IO資源，此種方式一般采用的是二進(jìn)制編碼方式，以減少單片機(jī)IO 口的占用，即便如此，若實(shí)現(xiàn)100個(gè)模塊的地址編碼也需要使用7個(gè)IO 口，對現(xiàn)代單片機(jī)而言，引腳資源消耗比重太大。2、二進(jìn)制編碼方式在維護(hù)的時(shí)候地址的設(shè)置和讀取不直觀，易出錯(cuò)，使用人員往往不能正確獲取模塊的地址。3、撥碼開關(guān)在使用的可靠性比較差，易損壞，在使用的過程中會(huì)造成地址不正確而產(chǎn)生通訊故障。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有模塊地址編碼及其實(shí)現(xiàn)存在的問題，提供一種占用資源低、可靠性及安全性高、使用方便直觀、適用范圍廣的新型地址編碼技術(shù)及其在電力模塊中的使用。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而設(shè)計(jì)的這種電力系統(tǒng)智能饋線開關(guān)模組地址編碼方法是首先設(shè)定開關(guān)模組中各模塊的地址信號(hào)輸出的電壓值范圍劃分為與模塊數(shù)量相同的區(qū)段，由單片機(jī)上至少3個(gè)AD輸入采集端口分別檢測各模塊地址信號(hào)的輸出電壓值，根據(jù)檢測到的電壓值與所設(shè)定的區(qū)段進(jìn)行比較，從而判斷各模塊的地址。所設(shè)定的電壓值范圍為10個(gè)區(qū)段，所述設(shè)定電壓值范圍區(qū)段的方法是采用改變單片機(jī)上至少3個(gè)AD輸入采集端口的電阻值來改變各模塊地址信號(hào)輸出的電壓值；改變單片機(jī)至少3個(gè)AD輸入采集端口電阻值的方法包括在每個(gè)AD輸入采集端口上串聯(lián)固定值電阻R，將可調(diào)電阻Rs的一端連接單片機(jī)的AD輸入采集端口，另一端接地，AD輸入采集端口檢測可調(diào)電阻Rs兩端的電壓值；或者改變單片機(jī)至少3個(gè)AD輸入采集端口電阻值的方法包括將9個(gè)固定值電阻Rn并聯(lián)后，一端接地，另外一端通過一個(gè)固定值電阻Rm串聯(lián)在每個(gè)AD輸入采集端口上。本發(fā)明采用十進(jìn)制編碼方式，讀取和設(shè)置模塊地址直觀方便，防止由于讀取和設(shè)置導(dǎo)致地址錯(cuò)誤造成損失，增加可靠性，無易損件，使用過程中不易損壞和不易造成誤操作。同時(shí)可以降低生產(chǎn)成本，占用較少單片機(jī)的硬件資源和電路板面積，降低裝配難度。


圖1是本發(fā)明采用固定值電阻與可調(diào)電阻配合的電路示意圖。圖2是本發(fā)明采用固定值電阻與固定值電阻配合的電路示意圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合上述

本發(fā)明的具體實(shí)施方法。本發(fā)明的具體實(shí)施方案是:這種電力系統(tǒng)智能饋線開關(guān)模組的地址編碼方法包括以下步驟:A.設(shè)定開關(guān)模組中各模塊的地址信號(hào)輸出的電壓值范圍劃分為與模塊數(shù)量相同的區(qū)段；所設(shè)定的電壓值范圍為10個(gè)區(qū)段，配合十位制編碼技術(shù)，所述設(shè)定電壓值范圍區(qū)段的方法是采用改變單片機(jī)上至少3個(gè)AD輸入采集端口的電阻值來改變各模塊地址信號(hào)輸出的電壓值。B.由單片機(jī)U上至少3個(gè)AD輸入采集端口分別檢測各模塊地址信號(hào)的輸出電壓值；C.根據(jù)檢測到的電壓值與所設(shè)定的區(qū)段進(jìn)行比較，從而判斷各模塊的地址。本技術(shù)方案采用十進(jìn)制編碼的方式，十進(jìn)制的每一位的值由AD采集的電壓值的范圍確定，這樣十進(jìn)制的每一位需要由一個(gè)AD輸入口對應(yīng)，如0-999范圍地址的編碼需要3路AD輸入。AD輸入電壓由一組電阻或可調(diào)電阻分壓得到，改變地址是通過改變分壓電阻的大小，產(chǎn)生不同的電壓得到。由于十進(jìn)制的每一位由10種不同的電壓構(gòu)成，即可將AD采集的參考電壓分為10個(gè)電壓區(qū)間，也因?yàn)槿绱?，對AD采集的精度要求低，且對采樣頻率無特殊要求。如需要給0-999個(gè)模塊編址，需要使用3個(gè)固定電阻和3個(gè)可調(diào)電阻或者使用30個(gè)固定阻值電阻，同時(shí)占用單片機(jī)三個(gè)AD輸入引腳，而傳統(tǒng)的方式，需要使用10個(gè)電阻和一個(gè)10位的撥碼開關(guān)用于高低電平的確定，同時(shí)占用單片機(jī)10個(gè)IO 口資源。本發(fā)明改變地址編碼信號(hào)的電壓值的方法如由圖1和圖2中所示:例1:所述改變單片機(jī)至少3個(gè)AD輸入采集端口電阻值的方法包括在每個(gè)AD輸入采集端口上串聯(lián)固定值電阻R，將可調(diào)電阻Rs的一端連接單片機(jī)的AD輸入采集端口，另一端接地，AD輸入采集端口檢測可調(diào)電阻Rs兩端的電壓值。將一個(gè)固定電阻與一個(gè)可調(diào)電阻串聯(lián)，單片機(jī)的AD輸入端口采集可調(diào)電阻的兩端電壓，調(diào)節(jié)可調(diào) 電阻，實(shí)現(xiàn)按規(guī)定要求的10種不同大小的電壓值，分別代表十進(jìn)制中的O 9,單片機(jī)的一個(gè)AD輸入采集代表十進(jìn)制數(shù)的一位,若實(shí)現(xiàn)O 999個(gè)模塊的編碼則需要三個(gè)AD輸入端口，其采集到的電壓值，分別代表個(gè)位、十位和百位的值，
例2:所述改變單片機(jī)至少3個(gè)AD輸入采集端口電阻值的方法包括將9個(gè)固定值電阻Rn并聯(lián)后，一端接地，另外一端通過一個(gè)固定值電阻Rm串聯(lián)在每個(gè)AD輸入采集端口上。十進(jìn)制中每一位的值由10個(gè)電阻決定，10個(gè)電阻中9個(gè)電阻排成一排，分別代表0-9，其之間為并聯(lián)關(guān)系，并且與剩下I個(gè)電阻串聯(lián)。通過單片機(jī)一個(gè)AD通道采集9個(gè)并聯(lián)電阻之間的電壓差，根據(jù)焊接電阻的個(gè)數(shù)不同，采集到10種不同的電壓值，分別代表0-9的值，若AD的參考電壓為5V，方便起見，使用10個(gè)同為IOk Ω電阻，根據(jù)AD的精度和電阻的精度，如0.5%和1%，可以5V表示為0，2.5V表示為數(shù)字1，1.67￥表示為數(shù)字2，1.25表示為數(shù)字3，1.0V表示為數(shù)字4，以此類推，0.5V表示數(shù)字9，在臨界點(diǎn)的電壓的判斷范圍可為±20%。如果單片機(jī)的采集分辨率低于8位，可以使用不同的分壓電阻的電阻大小得到更大的電壓區(qū)間，來表示十進(jìn)制數(shù)的一個(gè)數(shù)。如果給0-999個(gè)模塊進(jìn)行編址，同樣需要使用單片機(jī)的三個(gè)AD輸入引腳。在智能饋線開關(guān)組件配電系統(tǒng)中，由于其由大量的具有不同通訊地址的開關(guān)模組構(gòu)成，一般多達(dá)60個(gè)，而監(jiān)控后臺(tái)需對多個(gè)智能饋線開關(guān)組件配電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，所以為了更有效，更方便的管理維護(hù)幾百個(gè)開關(guān)模組，我們采用本發(fā)明中的地址編碼方法來進(jìn)行地址編碼，并且通過功能背板的結(jié)構(gòu)方式來實(shí)施，在功能背板上的指定區(qū)域，參照按照上述兩種方法的任一種，將模塊地址部分的元器件焊接在其上。根據(jù)模組次序不同，通過改變電阻值獲得不同的模組通訊地址。完成功能背板裝配后將其安裝固定在機(jī)柜上，檢修維護(hù)的時(shí)候，由于地址固定在配電系統(tǒng)柜體上，自由插拔開關(guān)模組，無需重新設(shè)置開關(guān)模組的地址，方便的拆裝和使用。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種電力系統(tǒng)智能饋線開關(guān)模組的地址編碼方法，其特征在于:該方法包括以下步驟:A.設(shè)定開關(guān)模組中各模塊的地址信號(hào)輸出的電壓值范圍劃分為與模塊數(shù)量相同的區(qū)段；B.由單片機(jī)上至少3個(gè)AD輸入采集端口分別檢測各模塊地址信號(hào)的輸出電壓值；C.根據(jù)檢測到的電壓值與所設(shè)定的區(qū)段進(jìn)行比較，從而判斷各模塊的地址。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電力系統(tǒng)智能饋線開關(guān)模組的地址編碼方法，其特征在于:步驟A中所設(shè)定的電壓值范圍為10個(gè)區(qū)段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述電力系統(tǒng)智能饋線開關(guān)模組的地址編碼方法，其特征在于:步驟A中所述設(shè)定電壓值范圍區(qū)段的方法是采用改變單片機(jī)上述至少3個(gè)AD輸入采集端口的電阻值來改變各模塊地址信號(hào)輸出的電壓值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述電力系統(tǒng)智能饋線開關(guān)模組的地址編碼方法，其特征在于:步驟A中所述改變單片機(jī)至少3個(gè)AD輸入采集端口電阻值的方法包括在每個(gè)AD輸入采集端口上串聯(lián)固定值電阻R，將可調(diào)電阻Rs的一端連接單片機(jī)的AD輸入采集端口，另一端接地，AD輸入采集端口檢測可調(diào)電阻Rs兩端的電壓值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述電力系統(tǒng)智能饋線開關(guān)模組的地址編碼方法，其特征在于:步驟A中所述改變單片機(jī)至少3個(gè)AD輸入采集端口電阻值的方法包括將9個(gè)固定值電阻Rn并聯(lián)后，一端接地，另外一端通過一個(gè)固定值電阻Rm串聯(lián)在每個(gè)AD輸入采集端口上。
全文摘要
一種電力系統(tǒng)智能饋線開關(guān)模組的地址編碼方法包括設(shè)定開關(guān)模組中各模塊的地址信號(hào)輸出的電壓值范圍劃分為與模塊數(shù)量相同的區(qū)段；由單片機(jī)上至少3個(gè)AD輸入采集端口分別檢測各模塊地址信號(hào)的輸出電壓值；根據(jù)檢測到的電壓值與所設(shè)定的區(qū)段進(jìn)行比較，從而判斷各模塊的地址。本發(fā)明采用十進(jìn)制編碼方式，讀取和設(shè)置模塊地址直觀方便，防止由于讀取和設(shè)置導(dǎo)致地址錯(cuò)誤造成損失，增加可靠性，無易損件，使用過程中不易損壞和不易造成誤操作。同時(shí)可以降低生產(chǎn)成本，占用較少單片機(jī)的硬件資源和電路板面積，降低裝配難度。
文檔編號(hào)G05B19/042GK103176418SQ20131007368
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月8日
發(fā)明者關(guān)平, 董泊安 申請人:深圳市泰昂能源科技股份有限公司