专利名称：恒电位仪远程监控系统的制作方法
技术领域：
恒电位仪远程监控系统
技术领域：
本实用新型涉及测控系统，具体是一种阴极保护用恒电位仪的远程测控系
统。背景技术：
传统的阴极保护系统的控制参数如电流、阴极电位等数据一般采用人工监 测，测控人员必须赶往现场进行工作，程序复杂，测试周期长，测控成本也较高。
实用新型内容
为了克服现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供一种恒电位仪远程监 控系统，通过远程技术实现远程测控，以縮短测试周期，达到方便、降低成本的 目的。
为此，本实用新型采用以下技术方案恒电位仪远程监控系统，包括恒电位 仪，其特征在于它还包括远程测控设备、信号传输网络、控制PC机及控制端数 据交换装置，所述的恒电位仪通过远程测控设备与信号传输网络相连，控制PC 机则通过控制端数据交换装置与信号传输网络相连。控制PC机提供友好的人机 界面，实现测试数据的显示、控制命令的输入以及设备、参数的管理等等功能。 远程测控设备可以设置在恒电位仪旁，实现对恒电位仪输出的电压、电流以及多 路参比电位的测量，将测量结果通过信号传输网络传给控制PC机，并通过信号 传输网络接收控制PC机发出的控制信号，向恒电位仪输出电位控制信号以及开
关量控制信号，从而实现对恒电位仪的远程测控。控制端数据交换装置用以完成
控制PC机与信号传输网络之间的数据交换。监控人员不需赶往现场便可完成测
控过程，大部分程序和步骤均由仪器自动完成，在合理设置相关参数的前提下， 不需由监控人员控制便可自动完成测控，十分方便，大大縮短了测试周期，降低 了成本。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型采取如下技术措施
所述的信号传输网络为GSM网络。GSM网络覆盖范围广，传输稳定。 所述的远程测控设备包括电源电路、MCU和与MCU相连的存储器和GSM 模块，远程测控设备设有电信号采集口、参比电位采集口、电位控制信号输出口 和开关信号输出口，电信号采集口通过电流信号调理模块与MCU相连，参比电位采集口通过参比电压信号调理模块与MCU相连，电位控制信号输出口通过电 位控制模块与MCU相连，开关信号输出口通过开关信号控制模块与MCU相连。 恒电位仪的输出电压、电位、电流的指示是以4-20mA的电流的形式提供的，在 送给微处理器进行ADC之前必须通过电流信号调理模块将其调理成电压信号； 参比信号的输出阻抗特别高，为了能正确采集该信号，系统需要采用高输入阻抗 的运放(参比电压信号调理模块)对信号进行调理；恒电位仪的电位控制信号同 样是以4-20mA的电流的形式提供的，而微处理器的DAC输出信号则是0-2.5V 的电压信号，在送给恒电位仪之前必须通过电位控制模块将其调理成电流信号。 开关信号控制模块用于在进行参比电压测量时控制通断电。所述的GSM模块连接有SM卡，当一个系统中设有多台恒电位仪和远程测 控设备时，SIM卡用以识别不同的远程测控设备。所述的MCU连接有异步串行通信接口 ，用以连接其他远端设备。 所述的控制端数据交换装置为GSM Modem,以实现GSM网络和PC之间 的通讯。有益效果本实用新型通过远程技术实现了恒电位仪的远程测控，测试周期 短，使用方便、可靠，运行成本低。
图1为本实用新型的结构原理示意图。图2为本实用新型远程测控设备的结构原理示意图。
具体实施方式
如图1所示的恒电位仪远程监控系统，信号传输网络上连接有若干远程测控 设备，恒电位仪与远程测控设备相连，控制PC机通过控制端数据交换装置也连 入信号传输网络网络内。信号传输网络可采用GSM网络，控制端数据交换装置 相应的采用GSM Modem。远程测控设备如图2所示，电源电路能输出多组不同电压的电源，给设备内 的不同元件供电(图中未示出供电电路)。MCU连有存储器(可釆用EEProm存 储器)、GSM模块、Usart2接口 (异步串行通信接口)，远程测控设备设有电信 号采集口、参比电位釆集口、电位控制信号输出口和开关信号输出口，电信号采 集口通过电流信号调理模块与MCU相连，参比电位采集口通过参比电压信号调理模块与MCU相连，电位控制信号输出口通过电位控制模块与MCU相连，开 关信号输出口通过开关信号控制模块与MCU相连。上述的采集口和输出口可独 立设置，也可设于相应的各模块上。其中，GSM模块采用具有GPRS功能的GSM 模块，其上连有SIM卡；MCU可选用带有多路ADC、 DAC并具有较强处理能 力的C8051F021/3;电流信号调理模块可采用1/V转换模块ISO-A4-P2-04;参比 电压信号调理模块可采用CA3140作为信号调理芯片；电位控制模块可采用V/I 转换模块IS0-U1-P2-01;开关信号控制模块由于需要控制强电，输出部分需要 控制继电器。
MCU、 EEProm、 GSM模块、SIM卡和Usart2接口设置在一终端主板上， 而电流信号调理模块、参比电压信号调理模块、电位控制模块和开关信号控制模 块则可设置在一采集控制板上。
工作时，系统的测控过程可以通过控制PC机进行控制，也可以让远程测控 设备定时的、主动的将数据传送到控制PC机。
对于前一种情况，其流程为
1) PC机在人工的控制或定时的控制下，通过GSM Modem向远程测控设备 发送参数传送命令，采用短消息方式；
2) 远程测控设备在收到短消息后，获取初始电位等必要的参数，对恒电位 仪实施相应的控制。同时将监测到的电压、电流等参数再以短信的形式发送 给GSM Modem;
3) 监控PC机通过读取GSMModem的短消息，获取相应的参数，同时显示 在界面上。
对于后一种情况，其流程为
1) 测控PC机通过GSM Modem设备工作模式将参比电压初始值、信息传送 间隔时间等参数发送给远程测控设备；
2) 远程测控设备在采样(传送)时间到来时，获取恒电位仪的电压、电流、 参比电压等参数，并发送给监控PC机；
3) 监控PC机通过读取GSM Modem的短消息，获取相应的参数，同时显 示在界面上。
权利要求1、恒电位仪远程监控系统，包括恒电位仪，其特征在于它还包括远程测控设备、信号传输网络、控制PC机及控制端数据交换装置，所述的恒电位仪通过远程测控设备与信号传输网络相连，控制PC机则通过控制端数据交换装置与信号传输网络相连。
2、 根据权利要求1所述的恒电位仪远程监控系统，其特征在于所述的信 号传输网络为GSM网络。
3、 根据权利要求2所述的恒电位仪远程监控系统，其特征在于所述的远程测控设备包括电源电路、MCU和与MCU相连的存储器和GSM模块，远程测 控设备设有电信号采集口、参比电位采集口、电位控制信号输出口和开关信号输 出口，电信号采集口通过电流信号调理模块与MCU相连，参比电位采集口通过 参比电压信号调理模块与MCU相连，电位控制信号输出口通过电位控制模块与 MCU相连，开关信号输出口通过开关信号控制模块与MCU相连。
4、 根据权利要求3所述的恒电位仪远程监控系统，其特征在于所述的GSM 模块连接有SIM卡。
5、 根据权利要求3所述的恒电位仪远程监控系统，其特征在于所述的 MCU连接有异步串行通信接口 。
6、 根据权利要求2或3所述的恒电位仪远程监控系统，其特征在于所述 的控制端数据交换装置为GSMModem。
专利摘要恒电位仪远程监控系统，涉及测控系统。现有技术存在程序复杂、测试周期长、测控成本高的缺陷，本实用新型包括远程测控设备、信号传输网络、控制PC机及控制端数据交换装置，所述的恒电位仪通过远程测控设备与信号传输网络相连，控制PC机则通过控制端数据交换装置与信号传输网络相连。通过远程技术实现了恒电位仪的远程测控，测试周期短，使用方便、可靠，运行成本低。
文档编号G05B19/418GK201142015SQ200820082050
公开日2008年10月29日 申请日期2008年1月8日 优先权日2008年1月8日
发明者吴芳芳, 浩 田 申请人:浙江省电力试验研究院