配变监测终端通信模块(TTU)的设计
起始字:2字节,0x0564。
长度:1字节,是控制字、目的地址、源地址和用户数据之和,255≥长度≥5。
目的地址:2个字节,低字节在前。
源地址:2个字节,低字节在前。
用户数据:跟在报头之后的数据块,每16个字节一块,最后一个块包含剩下的字节,可以是1~16个字节。每个数据块都有一个CRC循环冗余码挂在后面。
CRC循环冗余码:2个字节。在一个帧内,挂在每个数据块之后。
控制字与功能码:通信控制字包含有本帧的传输方向,帧的类型以及数据流的控制信息。功能码的具体设定为:
对于原发送方的帧:
0:使远方链路复位
1:使远方进程复位
3:发送用户数据,须对方确认
4:发送用户数据,不须对方确认
9:询问链路状态
对于从方发送帧:
0:肯定确认
1:否定确认
11:回答链路状态
2.2 通信模块的软件设计方案
通信模块平时工作在载波接收状态[5],接收到一帧数据后解调给TTU数据采集端,TTU采集端接收并返回数据,数据调制后经电力线传给主站经解调后给采集终端。在规定的时间内RS485接收到数据时进行载波发送,数据发送结束后返回接收状态。若在规定的时间内RS485没有接收到数据也自动返回载波接收状态。通信模块的软件流程如图3所示。
当通信模块判断有帧命令接收时,开始解调,即载波接收,限定时间为5 s,在解调过程中同时判断帧命令,有则重新连续解调。有帧命令接收时才允许串口接收,限定时间为1.5 s。接收帧命令开始解调后,即向串口发送命令,TTU数据采集端接收到命令后,根据命令的指示进行数据的采集与处理,分析数据状态,并把采集与分析结果发送到串口。当通信模块接收帧头找到后1.5 s内收到采集端的返回数据,则将数据进行调制,向电力线发送,即载波发送,限时5 s,若帧头找到后1.5 s内没有收到采集端的返回数据,则禁止接收TTU采集端的数据。载波发送完毕,通信模块再次回到接收状态,等待主站的下一次命令。
本文实现了配电变压器监测系统通信模块的设计,该模块基于电力线载波通信技术,通过电力线与配电主站进行通信,无需另架线路,具有性价比好,集成度高,工作可靠的优点。通信模块与配电变压器的数据采集与分析处理模块结合在一起,构成配电变压器的监测终端,使配电变压器监测终端集采集、处理、通信于一体,改善了配电变压器监测终端的功能,优化了其设计,提高了整个监测终端的性能,具有很好的发展前景。
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