泓格I-7188在电厂水坝排洪广播扩音设备监测系统中的应用

　　系统介绍
　　一 系统分布结构
　　
图1 系统分布架构图
　　由于监控区域辽阔,地处无人山区,所以除中央控制室外,又设了六个子控制室：桂山厂、桂山坝、阿玉坝、罗好坝、乌来电厂往阿玉坝、乌来电厂往罗好坝等（见上图）。子控制室通过光纤网络与中央控制室相连；各子控制室由各自的中央控制设备通过RS-485网络与远端的现场检测设备相连接。每一个子控制室各自控制着一群无人值守的广播扩音基站（见图2）。
　　
图2 无人值守广播扩音基站示意图
　　各子控制室、及其广播系统、中央控制设备和远端现场检测设备的功能如下：
　　1．手动启动广播系统；
　　2．语音音乐切换广播；
　　3．现场麦克风广播；
　　4．接受桂山控制室遥控广播；
　　5．接受远端电话语音广播；
　　6．中央控制设备（Central Control Unit-CCU）-排洪广播设备自动化测试系统中央控制单元；
　　7．远端现场检测设备（Detect Unit）-排洪广播设备自动化测试系统现场测试单元；
　　二 CCU和DU单元介绍
　　对于整个广播系统来说，就是如何确保各个现场喇叭随时都能正常工作，也是该系统精华之所在。以下就对中央控制设备和远端现场检测设备的架构加以说明。
　　1．中央控制设备-CCU
　　
图3 CCU架构图
　　CCU的功能:在接收到PC机命令时,或由自身下达测试命令时,对现场做手动/自动测试,将测试结果显示在面板警报指示灯PC上,并将状态移报至RTU,使电厂人员及时掌握现场设备情况。
　　CCU硬件结构：
　　1．24VAC/3A电源供应器；
　　2．I-7188EAD嵌入式控制器；
　　3．I-7043D 16通道驱动器模块；
　　4．RTU连接端子台、INTERLOCK连接端子台；
　　5．LED指示灯12组；
　　6．DB-16RS 16通道继电器模块；
　　7．浪涌保护器；
　　CCU软件组成：
　　1．PC提供画面监视参数设定等；
　　2．I-7188自带Mini OS7 操作系统；
　　CCU动作流程：
　　
图4 CCU动作流程
　　2．现场测试单元-DU
　　DU单元的功能：能对现场喇叭做功能测试，并对RS-485信号提供增强功能。[page]
　　
图5 DU架构图
　　DU硬件结构：
　　1．I-7012模拟信号输入模块；
　　2．电源及讯号避雷器；
　　3．DC24V DC电压产生器；
　　4．AC24V/1V量测电压产生器；
　　5．喇叭匹配变压器；
　　6．100W户外防水喇叭；
　　7．接线端子板；
　　8．继电器；
　　9．I-7510 RS-485讯号中继模块；
　　DU测量方法：
　　当PC或CCU命令对喇叭作测试动作时，I-7012F输出，CCU电源驱动Power Relay x1将PA线路切换到测量回路，开始测量R2上的电压的变化量，进而计算出喇叭阻抗的变化，以判断喇叭是否正常。测量线路示意图如下。
　　
图6 测量线路示意图
　　Vout/Vin=R2/（R1+R2）
　　R2=GR1/（1-G）
　　R2为喇叭阻抗；G为测得的R2两端电压值；
　　测试输入电压为1VAC；
　　DU工作流程图：
　　
图7 DU工作流程图
　　结束语
　　本系统能以最好的性价比达成预期目的，最主要的是因为采用了I-7188嵌入式Ethernet网络控制器，基于80188微处理器和泓格公司专属的操作系统MiniOS7，用户可以将所需的控制程序放在I-7188上。在通讯网络方面，I-7188可以同时以RS-485与下位检测设备连接，然后再用以太网通过TCP/IP协议与上位机的主控电脑相连。由于此系统已得到用户—台湾电力股份有限公司的认可，他们已经决定投入第二阶段系统的建立，2003年已编制了2,000万新台币的预算。由于第二阶段地形更加崎岖，所以远端测试设备要使用GSM和GPRS通讯模块与中央监控设备相连。目前泓格和艾利两公司已共同完成了I-7188E+GSM/GPRS软硬件等配套的前期工作，相信在不久的将来，此类系统将广泛地被各界所采用。