1 前语
上世纪60年代中期，美国科学家马斯对开口蓄电池的充电进程作了很多的试验研讨，并提出了以最低出气率为条件的，蓄电池可接受的充电曲线，如图1所示。试验标明，假如充电电流按这条曲线改变，就可以大大缩短充电时刻，而且对电池的容量和寿数也没有影响。原则上把这条曲线称为最佳充电曲线。蓄电池放电后，用直流电按与放电电流相反的方向经过蓄电池，使它康复作业才能，这个进程称为蓄电池充电。蓄电池充电时，电池正极与电源正极相联，电池负极与电源负极相联，充电电源电压有必要高于电池的总电动势。充电办法有恒电流充电和恒电压充电两种。
变电站、发电厂、通讯机房需求安稳牢靠的直流电源体系为蓄电池充电，向操控回路和合闸回路供电。直流电源办理电池充放电、监控开关状况和直流体系运转状况，以便在运转进程中确保电源和设备安全高效运转。电源监控体系已从简略的监控功用发展到具有三遥和报警功用，具有较齐备的办理和长途监控功用的体系。电源监控体系依据导轨式装置电力监控外表的电源监控办理计划。该计划主要由触摸屏、单相或三相沟通讯号收集单元、互感器构成，能对数据中心电源进行实时收集与显现电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、谐波和电能。“节能减排”现在已成为衡量企业未来可持续发展的重要目标。跟着电信、银行以及大型企业事务的扩展，巨大的数据中心所带来的办理维护费用和不断攀升的电费已成为企业主管的一大难题。
2体系硬件规划
2.1硬件电路规划
直流电源体系需求收集多路模仿量、数字量并要求多路空节点和0 V~4 V的可调电压输出，即“四遥”功用。监控单元有两个串行口，一个用于衔接智能设备，另一个用于和TC35i通讯。监控单元还需求键盘和液晶显现。依据以上需求，体系需在单片机最小体系的基础上添加较多外设。选用带双串口的单片机削减外设数量，则添加体系本钱，而且约束单片机自身的通用性。其硬件原理图如图1所示。
2.1.1单片机
单片机选用通用的SST89E516，是依据8051内核带64 KB的Flash单片机，3个16-bit定时器/计数器，1个UART，36个GPIO，支撑ISP;看门狗电路、时钟电路和掉电保存电路选用FM3104.FM3104是RAMTRON公司推出的一款高性价比的集成器材，内部集成看门狗、低压检测、定时器、时钟电路和铁电存储器。选用I2C通讯。时钟电路和铁电存储器别离为两个地址，其间铁电存储器用于存储体系参数，如告警号码、遥测告警越限值等。
2.1.2 TC35i接口电路
西门子的TC35i是一个支撑中文短信息的工业级GSM模块，其频段为双频GSM 900 MHz和GSM1 800 MHz，支撑数据、语音、短消息和传真。体系选用16C550扩展一个串口，以TTL电平的串行口办法和TC35i通讯。
2.1.3显现、键盘电路
显现电路选用128×64液晶。液晶的接口片选由GAL16V8确认。为了简化体系规划，键盘选用集成电路ZLG7290，单片机与ZLG7290的通讯选用I2C通讯办法。
2.1.4模仿信号收集电路
模仿信号收集电路是由整定、阻隔和转化3部分组成。不同的模仿信号整定电路部分不同，例如直流电压选用精细电阻分压法将0 V~400 V电压整定为0 V~4 V;而沟通电压则选用电压互感器整定为0 V~4 V;阻隔电路选用线性光耦。
整定过的模仿信号经限压处理，同时输入多路开关。然后经过压频转化（V/F）后输入CPU处理。V/F转化选用%&&&&&%AD654.AD654是美国模仿器材公司的一款低本钱、8引脚封装的电压频率（V/F）转化器，其单电源电压为4.5 V~36 V;双电源电压为5 V~18 V;输出频率规模为0 kHz~500 kHz;线性差错为0.06%（250 kHz时）；输入阻抗为250 MΩ；其输入电压规模为单电源为0 V~Vs-4 V，双电源为-Vs~Vs-4 V.
2.1.5数字信号收集电路
数字信号指起伏的取值是离散的，幅值表明被约束在有限个数值之内。二进制码便是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小，易于有数字电路进行处理，所以得到了广泛的使用。数字信号选用TLP521阻隔后送至总线驱动器74HC244.GAL16V8发生74HC244片选，单片机每隔10 ms查询收集数字信号，并参加去颤动处理。
2.1.6空接点输出电路
空接点用于完成直流模块的开关机以及其他设备的操控。选用5 V继电器输出空接点信号。5 V继电器操控也由总线操控。数据口经74HC273和MC1413驱动后操控继电器。GAL16V8发生74HC273片选，可扩展多个空接点。
2.1.7模仿电压给定
模仿信号给定选用数字DS1845电位器分压完成。数字电位器将2.5 V基准电压分压后叠加总限流电压信号，扩大输出作为直流模块调理电压的基准。
2.2电路牢靠性规划
2.2.1屏蔽，阻隔和吸收
本体系规划的通讯线路均选用屏蔽双绞线屏蔽外界搅扰，并进行光电阻隔。并将各规模内的模仿量输人信号一致转化为0 V~4 V的电压信号送至A/D转化器，为了进步体系抗搅扰才能，选用差动扩大器和阻隔扩大器。
2.2.2接地
信号接地确保同一逻辑体系的信号逻辑精确，消除同一逻辑体系的不等电位带来的搅扰，维护接地确保了体系各部分的安全作业。而数字信号地和模仿信号地单点衔接。信号地和大地选用3KV102%&&&&&%衔接。 3体系软件规划
3.1软件规划思路
选用实时操作体系，即定时器T0发生10 ms中止，使用10 ms中止计数别离发生200 ms、500 ms和1 s使命。体系软件模块框图如图2所示。
3.2短消息模块无线传输
短消息模块无线传输分为告警信息自动上传和被迫呼唤。告警信息是自动上传，而遥控、遥测和遥调则是经过短消息呼唤或操控完成的。告警信息处理流程如图3所示。
告警分为遥信告警和遥测告警。遥信告警完成办法：界说若干位为告警位，需发生告警的遥信接至该方位上，一旦触发该方位遥信，则发生告警信息。
短消息模块的告警信息有必要以汉字发送。而每个汉字选用UNICODE编码，占两字节，如“电0x7535子0x5b50”。将汉字转化成UNICODE编码在单片机下编程比较困难。由于直流电源监控的告警信息有限，而且微软的操作体系供给该类函数，所以需将一切用到的汉字以表的办法写入代码空间。依据直流体系不同的告警代码直接查取告警信息的UN%&&&&&%ODE编码。遥控遥调信息处理流程如图4所示。
遥控、查询丈量信息是以TEXT办法发送。当短消息模块接纳下列格局的短消息后，而且暗码正确，就将呼唤直流电源信息依照接纳号码回来短消息或许下发遥控指令，回来操控成果。
短信内容格局：“;暗码；功用码（；内容1）（；内容2）（；……）”。其间，暗码为6个字符/数字；功用码包括2个字符，如表1所列；内容长度不定。如：查询体系丈量信息短信内容格局：“;1234156;01”;遥控设备开关机格局：“;123456;02”。
4 结束语
本体系针对直流电源传输信息少的特色扩展了短消息模块，为直流电源监控规划了无线传输计划。依据短消息传输的电源监控体系无需构建额定的无线通讯网络，而是经过现有的掩盖面广，运转安稳的网络进行专用的无线数据传输。
