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        一種手持式智能移動式報告管理終端的設計

        2018-12-08 09:29:34馬恩寧張可田暤段曉雪
        數(shù)字技術與應用 2018年8期
        關鍵詞:無紙化移動式智能化

        馬恩寧 張可 田暤 段曉雪

        摘要:本文通過分析目前繼電保護裝置定值打印的模式,提出了基于繼電保護裝置標準串行接口的智能移動式報告管理終端,采用模塊化設計思想,從而實現(xiàn)了繼電保護裝置定值的無紙化打印。

        關鍵詞:移動式;無紙化;智能化

        中圖分類號:TP3l1.132 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2018)08-0149-01

        0 引言

        繼電保護裝置保護定值打印是裝置日常巡檢、消缺重要的輔助措施。目前繼電保護裝置的定值打印普遍采用兩種方式:

        (1)分布式打印,即使用針式打印機,直接打印繼電保護裝置的定值信息。(2)集中式打印,即通過廠站端的監(jiān)控后臺對站內繼電保護裝置進行定值召喚操作,然后再通過廠站中的網(wǎng)絡打印機將召喚的數(shù)據(jù)進行打印。

        1 終端設計

        通過對設定的功能進行分析,結合手持式終端實際的應用環(huán)境,確定采用模塊化方式進行設計,確定該終端主要由下述幾個模塊構成:

        (1)電源模塊;(2)存儲模塊;(3)人機交互模塊;(4)CPU模塊。

        1.1 電源模塊

        電源模塊應使用可循環(huán)充放電的鋰離子電池,供電接口使用標準的Micro USB接口電源。電池充放電電路采用了TI最新支持快充功能的控制芯片,將外部輸入的5V電源轉換為鋰離子電池的充電電壓,并可將電池的電壓升壓至電路正常工作的5V電源。同時兼容普通手機充電器、充電寶、電腦USB的充電,可做到隨時保證虛擬打印機有充足的電量進行便捷工作。

        1.2 存儲模塊

        考慮到CPU運行FATFS文件管理系統(tǒng),打印信息采用常見的文本格式進行存儲,存儲卡使用通用的SD卡。SD卡具有大容量、高性能、安全等多種特點,而且體積小巧、方便管理和攜帶。

        1.3 人機交互模塊

        人機交互模塊需要滿足實時展示打印終端的當前工作狀態(tài),同時為兼容不同廠家的繼電保護設備的打印模式,該模塊應支持手動數(shù)據(jù)寫入,進而設置不同的終端參數(shù)滿足不同的運行環(huán)境的要求。

        通過按鍵設置通訊波特率,以匹配繼電保護裝置的打印設置。顯示界面使用TFT液晶屏,高清彩屏顯示,能清晰顯示打印機狀態(tài)、文件名稱與終端異常信息提示、當前工作狀態(tài)提示等信息。

        1.4 CPU模塊

        CPU模塊為STM32 ARM架構,32位處理器,運行頻率72MHz,可以實現(xiàn)串口收發(fā)、GPIO控制、屏幕顯示、數(shù)據(jù)處理等功能,滿足打印數(shù)據(jù)的接收性能需求。UART口收到繼電保護裝置輸出的打印數(shù)據(jù)后,CPU運行程序,將ESC/POS規(guī)范的打印報文轉換為標準的文本、數(shù)據(jù),存儲在SD卡。

        2 安全設計

        繼電保護裝置作為電力系統(tǒng)的重要組成部分,因此手持式終端的接入是否影響到原先繼電保護裝置的正常工作,在設計過程中需要重點考慮。

        繼電保護裝置打印口一般采用Centronics標準并行接口或RS-232C標準串行接口,在實際使用中,打印模塊僅僅接收繼電保護裝置輸出的打印數(shù)據(jù),因此保護裝置的打印輸出端子一般由TX和GND兩根數(shù)據(jù)線組成。

        繼電保護裝置打印接口支持熱拔插,即插即用,因此在使用過程中,無需改變繼電保護裝置的工作狀態(tài)。另外,不同設備廠家的繼電保護裝置支持的默認打印波特率等打印參數(shù)不同,在使用中,打印終端支持手動設置打印參數(shù),無需更改繼電保護裝置的運行參數(shù),有效地保證了使用中的安全性。

        打印終端采用嵌入式ARM CPU,結合C語言實現(xiàn),系統(tǒng)提供了詳細的日志記錄,對停留系統(tǒng)期間的每一個操作均有詳細的記錄,包括開機時間,操作內容,操作時間,以及相關文件的信息等,從而為查閱終端的使用情況提供了信息參考。

        3 優(yōu)化措施

        在打印方式上,打印終端均采用字符打印和位圖像兩種打印方式。其中字符打印方式是按照繼電保護裝置傳送來的打印字符(ASCII碼形式),由打印終端從所帶的點陣字符庫中取出對應字符的點陣數(shù)據(jù)(打印數(shù)據(jù))經(jīng)字型變換處理后,輸出形成文本文件;而位圖像打印方式則是由繼電保護裝置進行要打印數(shù)據(jù)的生成,并將生成的數(shù)據(jù)送往打印終端,打印終端不需要進行打印數(shù)據(jù)的處理,可以直接將其打印出來;在位圖像方式下,打印數(shù)據(jù)可以是一幅圖像或圖形,也可以是漢字。

        繼電保護裝置輸出的打印數(shù)據(jù)一般為ACSII碼形式的字符數(shù)據(jù),其中西文字符和某些圖形符號為一字節(jié)數(shù)據(jù);而中文字符為二字節(jié)數(shù)據(jù),通常稱為漢字內碼。不同繼電保護設備廠家在定義某些特定的符號時,使用的一字節(jié)數(shù)據(jù)不同,而打印終端生成的定值文本文件一般規(guī)定采用統(tǒng)一的編碼方式(如GB2312),因此按照統(tǒng)一的模式去解析形成的文本文件可能存在亂碼或異常字符情況。

        4 結語

        智能化、集約化、低碳環(huán)境是變電站的發(fā)展方向。傳統(tǒng)針式打印模式存在打印形式單一,不方便進行信息分發(fā)、信息存檔、查詢等不足等。

        因此基于ESC/POS打印機接口傳輸規(guī)范設計的一套手持打印終端,其機身小巧,手持式設計,即插即用,使用便捷。通過打印接口模塊連接保護裝置,可將打印內容直接傳輸?shù)酱蛴〗K端,通過CPU處理后自動保存為文本格式,也可保存至電腦,實現(xiàn)定值的管理??朔藗鹘y(tǒng)打印模式下無法方便進行打印報告電子化、且投資大、施工管理復雜的不足。

        參考文獻

        [1]GB/T 14285-2006.繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程.

        [2]GB/T 50062-2008.電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范.

        [3]DL/T 5226-2013.發(fā)電廠電力網(wǎng)絡計算機監(jiān)控系統(tǒng)設計技術規(guī)程.

        [4]DL/T 5429-2009.電力系統(tǒng)設計技術規(guī)程.

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