信号输出处理系统

信号输出处理系统（精选六篇）

信号输出处理系统篇1

CCD(电荷耦合器件)是一种新型光电转换器件,在实际应用中被广泛地用作图象传感器,可以十分方便地用于高精度非接触检测与质量监测。由于CCD中每个光敏单元感知的电信号的幅值与入射光强线性关系。因此,用CCD可以很容易地将图象信号的空间分布按照一个确定的线性关系转换成电路中电信号的时序分布。

CCD在转移脉冲φSH为高电平时间内各光敏单元所包含的电信息依次转移到移位寄存器中。在φSH为低电平的时间内,在移相脉冲φ1、φ2的作用下,依次将每一位的电信号串行输出,每一位的电压幅值高低对应着空间某处的光强明暗。假设光强分布如图1(a)所示,对应的CCD电压输出信号如图1(b)所示。实际上,可以把CCD输出的电信号看成是一个调制信号,它是在CCD驱动信号的作用下,将与光强分布相对应的电压分布进行调制,形成一桢离散的模拟信号输出。此信号经最初的放大整形后,处理的方法主要分两类即数值量化法和二值化处理法。

1.1数值量化法

所谓数值量化法是指CCD输出的光强信息的电压值的反映,然后借助于计算机并结合一定的算法,对量化的数据进行处理,以得到精确的测量值的一种方法。数值量化电路与微型计算机相结合,主要完成模数转换和数据存储。当量化所得的数据顺序存入微机内存后,空间光强信息就随时间域变换成计算机内存中的广义空间域,这就和所检测的空间位置建立了对应关系。但要求在转换时间内,检测系统必须是相对静止的,不能应用于实时动态测量系统,并且整个转换电路及后续算法十分庞杂。但可完全准确地再现原来的图象。因此,这种处理方法常用在图象处理中。在质量实时监测,故障检查以及机器人视觉系统也常用此种方法。

1.2二值化处理法

所谓二值化处理方法是通过阀值电平的设置来对CCD输出信号进行截断的处理方法。高于阀值电平E输出为低电平,低于阀值电平E输出为高电平。这种处理方法实际上是一种极为简易的A/D变换方法。如图2。这种方法简便易行,有着非常广泛的应用。

为了保证二值化处理的精度,在进行电压二值化之前,一般需对CCD信号进行解调处理,将其输出的离散信号恢复成连续信号,这样阀值电平E必定和输出信号相交。理论证明,在信号频率低于某一数值(rad/s)时,解调处理简单的A/D转换所带来的误差可忽略不计。二值化处理方法的关键所在是图象边缘特征点的确立,即阀值电平的取值问题。阀值电平E设置的高低不同,经变换后得到的图像边缘出入很大,使得测量结果会在一个很大的范围内变化,跟被测对象的实际值相差较大。但由于每一个阀值电平都唯一地对应着一个特征点,所以这种误差可以看作是系统误差,通过标定的方法可以很好地解决。

二值化电路一般用电压比较器来实现,如图3所示。经解调处理后的电压信号Vi从运算放大器的反相端送入,阀值电平E从同相端送入。稳压管D2用来钳制输出电压。电阻R为输出的限流电阻。输出信号Vo再经和高频精密脉冲相与后,由计数器计出脉冲数再进行数学运算。

2 TCD1206SUP输出信号的处理

TCD1206SUP输出的原始视频信号中,混杂有幅度较大的复位干扰脉冲,必须进行前置放大、滤波、限幅、二值化等处理,以保证输出幅度,增加负载能力,提高输出信号的稳定性。

将输出信号和补偿输出信号送至差分放大器的两个输入端,则在差分放大器的输出端将得到被放大的没有驱动脉冲干扰的视频信号,去除共模干扰及温度变化的影响。

比较、限幅电路。比较、限幅即二值化处理。通常情况下,由于环境的明暗变化,在不同的时间内,CCD输出的视频信号电压值会出现上下浮动。如果采用固定的阀值电平,将会使经过标定的测试结果无效。现采用峰值检测的方法来实现阀值电平浮动。利用运算放大器放大倍数很大的特点,并配合深度负反馈来实现峰值的采样与保持,并将输出峰值按适当的比例分压后再作为电压比较器的阀值电平。这样就省掉了人工调整阀值电平的工作,使电路能够根据外部环境中的光强变化来自动调整,增强了系统的稳定性,同时也保证了结果的可靠性。经解调处理后的电压信号Vi从运算放大器的反相端送入,阀值电平E从同相端送入,稳压管D2用来钳制输出电压,电阻R为输出的限流电阻,最终输出信号Vo。

3 单片机芯片选择

本系统使用的是STC公司生产的STC89LE52RC单片机,它是一款性价比非常高的单片机,它完全兼容ATMEL公司的51单片机,除此之外它自身还有很多特点:

(1)增强型6时钟/机器周期,12时钟/机器周期可选;

(2)内部512字节RAM,8K程序存储区ROM;

(3)工作频率范围:0-41MHZ,相当于普通8051的0-80MHZ,实际工作频率可达48MHZ;

(4)ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程)无需专用编程器/仿真器,可通过串口(P3.0,P3.1)直接下载用户程序,8K程序3秒即可完成一片;

(5)通用异步串行口(UART),还可用定时器软件实现多个UART。

另外STC公司单片机内部资源比起ATMEL公司的单片机来要丰富的多,具有片内自带EEPROM、自带看门狗、双数据指针,无法解密、低功耗、高速、高可靠、强抗静电、强抗干扰等特点,目前STC公司的单片机在国内市场上的占有率与日俱增。

4外围电路设计

虽然STC单片机比5l系列单片机资源丰富,但片内ROM、RAM的容量,并行I/0端口,定时器及中断源等等都还是有限的。根据实际需要,单片机可以很方便地进行功能扩展。本系统中CCD器件输出数据至少需要2K存储空间,所以单片机使用6264扩展了8K外部数据存储区,用于存放采集数据,地址空间为0000H--0800H。

单片机采用硬件复位,上电瞬间VSS端电位与Vcc相同,随着充电电流的减小,VSS电位逐渐下降。只要Vcc上升时间不超过1毫秒,振荡器建立时间不超过10毫秒,就足以保证上电复位操作完成。系统晶振采用40MHZ,振荡器不加倍,则一个机器周期=12/40MHZ=0.3us。

参考文献

[1]陈小忠,黄宁,赵小侠.单片机接口技术实用子程序[M].北京:人民邮电出版社,2005,9.

[2]王庆有.光电传感器应用技术[M].北京:机械工业出版社,2007.

[3]张义和.陈敌北.图像传感器应用技术[M].北京:人民邮电出版社,2006.

阵列超声场的信号采集与处理系统篇2

摘要：介绍了一种新型的基本计算机和数字示波器的阵列超声场的信号采集和处理系统。系统利用Windows平台，采用VC、VB和Matlab编程方法，采集信号并进行信号处理，从而为相控阵聚焦声场的研究提供了很好的试验平台。利用提出的系统，可对样品中的缺陷进行无损检测。

关键词：信号采集和处理超声相控阵

超声相控阵技术在医学和工业无损检测方面有着广阔的应用前景，近年来研究非常广泛。本文介绍的基于计算机的线性超声阵列的信号采集和处理系统，为相控阵的研究建立了很好的理论基础。

数字示波器与模拟示波器相比，能将待测模拟信号实时数字化，并且在波形处理方面有很大改进，从而使其在电子测量中日益得到广泛应用。但是其存储容量和数据处理能力有限，如果能用计算机控制示波器，将示波器采集到的数据及时存储，并用软件分析存储的波形数据和测量结果，就能形成一套有效的信号采集与处理分析系统。本文以TDS210型数字示波器为例，介绍如何将计算机与数字示波器组成一套高性能的信号采集与处理系统，并介绍如何将其应用于相控阵超声无损检测的.数据采集和信号处理中。

1 系统硬件组成

系统主要包括：计算机、TDS210型数字示波器、TDS2MM扩展模块、换能器阵列及译码选通装置等。

1.1 试验样块及换能器阵列

如图1所示，在一块235×195.6mm×20.6mm的铜板的顶部贴上64个紧密排列的晶片，晶片截面尺寸为18mm×3.06mm，厚度是0.8mm，材质为PZT-5，固有频率为2.8MHz。在铜板上加工7个通孔(分别为a、b、c、d、e、f、g)作为人工缺陷，其中的圆孔(a、b、c、e、f、g)直径为3.2mm，长方孔(d)截面尺寸为10mm×6mm。

用两个译码选通电路，每次同时选通晶片I和II，分别发射和接收超声波，并分别与示波器通道1和2接通。采用XC16B脉冲发生器产生始脉冲来激励晶片I，始脉冲脉宽为240ns，电压为20V。晶片I受激振动发生超声波，在铜板中传播，遇到气孔与铜材质的界面反射回来，用晶片II接收回波信号，并送入示波器通道2。然后计算

信号输出处理系统篇3

关键词信号与系统；数字信号处理；课程体系

中图分类号：G642.4 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2013）12-0083-02

周口师范学院电子与信息工程、自动化专业均把信号与系统、数字信号处理两门课程（以下简称“两门课程”）列入新专业教学计划中的两门主干专业基础课。如何教好和学好这两门课对学生能力和素质的培养具有至关重要而且深远的影响[1]。改革前，两门课存在内容重复量大，内容配合不好以及衔接不合理等问题，这些问题随着教学计划的完善造成的课时减少被进一步的激化。本文针对两门课程设置的现状和存在的问题，提出对原有课程体系教学内容进行优化整合的新思路，教学实践表明此方案缩短了教学时间，提高了教学质量，激发了学生的学习兴趣。

1 现阶段两门课程的教学内容和设置存在的主要问题

信号与系统主要介绍的是信号与系统分析的基本理论和分析方法、连续信号和离散信号的描述和线性时不变性和时域与变换域分析方法，它以工程数学和电路分析为基础，同时又是后续专业课如数字信号处理、自动控制原理等课程的基础。在周口师范学院最新的教学计划中，该课理论教学为68学时，实验教学为17学时。数字信号处理是通过对各种不同信号的分析，应用数字的方法，实现对不同信号的处理，达到所希望得到的信号，可见数字信号处理又是信号与系统在离散时域中的深入扩展。该课在学校最新的教学计划中的教学为63学时和45学时不等。

两门课在教学上主要存在下面几个问题。

1）理论教学的内容上存在内容重复和学时数的浪费，从而造成授课学时紧张。

2）两门课程的实验课程内容的安排没有考虑到相关课程的前后衔接，没有用一个系统的观念来设计实践环节。

3）学生对专业基础课和专业课的关系认识不到位，两门课程有一个共同的特点就是理论性很强，突出数学分析，工程概念薄弱[2]，学生感到内容枯燥。

4）教学模式上存在偏颇，更偏向于理论，理论联系实际不够。

5）毕业设计时反映出所学的知识面偏窄，各学科知识的综合应用能力较为欠缺。

2 教学的改革实践

原来的课程设置严重影响学生对专业的兴趣和学习的效果。各门课程自身内容体系的最优不一定是整个教学计划的最优[3]，因此，必须对两门课程进行改革与创新。为此，结合实际，从理论教学的内容与模式、实践教学的模式以及考核评价体系等几个方面进行有益的探索和改革。

2.1 理论教学内容的改革

针对两门课程内容重复和衔接的问题，提出理论教学内容的改革。具体处理：在讲授数字信号处理前，对离散信号和系统的时域与z域分析采用约10学时的时间来复习。在信号与系统中，对于离散时域分析和z变换两部分内容按计划用16～20学时来讲授。在这一部分的复习过程中，尝试采用优秀学生代替教师讲解部分内容的方法，教师进行适当的补充和小结。

2.2 理论教学模式的改革

针对传统课堂教学手段单调和两门课程公式推导繁杂等特点，提出利用MATLAB软件精心制作多媒体演示，把抽象的频谱、卷积、滤波、调制等概念形象化，激发学生学习兴趣，而习题、推导还采用传统的粉笔教学，多媒体和粉笔教学有机结合，使课堂教学达到最佳的教学效果。

2.3 实践教学模式的改革

目前，信号与系统实验课的内容是纯粹的硬件实验，学生对单一实验内容感到厌倦和没有兴趣，而数字信号处理没有开设实验课程。针对实验环节存在的主要问题，提出实验内容分为课内必修和课外选作两个系列，以及上机实验、综合实验和课程设计实验3个层次。以MATLAB为工具，从上机实验（安排在信号与系统实验的前半阶段）、综合实验（信号与系统实验的后半阶段和数字信号处理实验的前半阶段）、课程设计（数字信号处理实验的后半阶段）[4]等方面加强学生的实践，通过以上各实践环节，拓展传统意义上的实验的深度和广度。

2.4 考核评价体系的改革

改革后两门课程的成绩计算公式为：总成绩=实验成绩*30%+70%*（10%*平时成绩+20%*课程设计+70%*考试成绩）。课程改革后加大平时成绩的比重。

3 结束语

对两门课程进行整合和优化表明：改革后两门课程体系清晰完整，内容更趋科学，结构更趋合理，便于教学组织实施。提高了教学质量。

参考文献

[1]陈戈珩，王宏志.“信号与系统”和“数字信号处理”课程优化整合的探索与实践[J].长春工程学院学报：社会科学版，

2008，9（2）：83-86.

[2]陈华丽，程耕国.“信号与系统”和“数字信号处理”两课优化整合的探讨[J].中国电子教育，2009（3）：48-51.

[3]李俊生，张立臣，蒋小燕.“电路分析”、“信号与系统”和“数字信号处理”课程的优化整合[J].常州工学院学报，

2009，22（6）：89-92.

[4]张学敏，倪虹霞，吕晓丽，等.电子信息工程专业信号类课程教学改革实践探索[J].长春工程学院学报：社会科学版，

传感器输出信号的微机处理篇4

关键词：微机处理,模拟型输出,传感器

0 引言

传感器按照输出信号的性质可分为开关型 (二值型) 、数字型和模拟型。开关型传感器的输出就是“1”和“0”;数字型传感器有计数型 (脉冲数字型) 和代码型 (编码型) 两大类, 开关型和数字型的信号可直接送到微机进行处理, 使用方便。

模拟型传感器的输出是与输入物理量变换相对应的连续变化的电参量, 其输入输出关系可能是线性的, 也可能是非线性的。非线性信号需要进行适当修正将其拟合为线性信号, 从而将这些线性信号进行模数变换, 成为数字信号, 再送到微机进行处理, 本文主要谈论模拟型输出。

1 输出模拟信号的处理

模拟型传感器输出的电参量主要有电压、电流、电阻、电容或电感等模拟量。对这类信号的预处理和数字化接口电路的组成如图1所示。

从图1可以看出, 对于电容与电感的信号往往是采用振荡电路, 将信号转换成频率的变化, 然后可以用频率计数器将频率的变化信号变为数字信号, 再送到微机进行处理;其它的都以电压变化的形式出现和处理。下面着重讨论电压信号的预处理和数字化。

1.1 电压信号的放大

多数传感器输出的模拟电压在毫伏或微伏数量级, 而且一般变化较为缓慢, 但信号所处的环境有时往往比较恶劣, 干扰和噪声较大。

预处理电路既要将微弱的低电平信号放大到模数转换器所要求的信号电平, 如0~+5V或0~+10V的范围, 又要抑制干扰、降低噪声, 保证信号检测的精度。

因此, 在电压信号的预处理电路中, 可采用仪表放大器, 如图2所示。

仪表放大器具有很高的输入阻抗 (一般高达109Ω以上) , 有利于发挥传感器的灵敏度, 减小信号损失;

较低的失调电压 (一般小于等于25µV) 与温度漂移系数 (一般小于等于) ;

较高的共模抑制比CMRR (一般均超过120dB) ;

输入方式为平衡输入, 容易与测量系统中的传感器 (特别是接成桥路结构的传感器) 配接;

采用不平衡输出, 易与后续其他电路配接;稳定的增益, 增益仅由一个电阻RG调节, 使用方便;

低的输出阻抗。其放大倍数为:

1.2 电压信号的模数转换

1.2.1 采样保持

在智能传感器中, 一般被测的连续模拟信号只能以一定的采样频率将采样点的量值数字化后送入微机处理器, 而A/D转换器每完成一次转换都需要一定的时间cT。

如果输入A/D转换器的模拟电压Ux在Tc期间变化大于1LSB (LSB为转换成数字量后的数值的最小单位) 的量化电压时, 一般就不能保证转换的精度, 因此在转化时间内对采样点的信号电压要加以保持。

以8位分辨率的ADC0809芯片为例, 设其输入电压幅度UFS为0~5V, 转换时间为100µs, 它允许的输入电压最大变化率为

当Ux为正弦变化的信号, 即Ux=Umsinwt, 其最大变化率发生在过零时, 则有,

因此, Ux的最高频率fmax受到限制。当Um=UFS时, 可得

显然, 直接用ADC对模拟电压采用与量化的方法只适合于直流与低频信号。当输入ADC的电压变化率较大时, 必须采用措施, 即在ADC之前加一个采样保持环节。

采样保持在某个规定的时刻接受输入电压, 并在输出端保持该电压, 直至下次采样为止, 在保持期间由ADC完成A/D转换。这样, 上述的问题就可以得到解决。

1.2.2 A/D转换器

A/D有多种工作原理不同的电路, 并各有不同的优缺点。如果所选用的A/D不能满足系统的要求, 那么系统就得不到所要求的性能, 严重时甚至所采集的是完全错误的信息。

A/D转换器的输出方式有两种:

1) 数据输出寄存器具备可控的三态门。此时芯片输出线允许与CPU的数据总线直接相连, 并在转换结束后利用读信号控制三态门, 将数据传输至总线上。

2) 不具备可控的三态门, 或者根本没有门电路, 数据输出寄存器直接与芯片引脚相连, 此时, 芯片输出线必须通过输入缓冲器连至CPU的数据总线。

A/D转换器的启动转换信号有电平和脉冲两种形式。使用时应特别注意:对要求用电位启动的芯片如果在转换过程中将启动信号撤去, 一般芯片将停止转换而得到错误的结果。

A/D转换器转换结束后, 将发出结束信号, 以示CPU可以从转换器读取数据。

1.3 电压信号与微机的接口

各种型号的A/D芯片均设有数据输出引脚、启动转换引脚、转换结束引脚等。在使用时, 要正确处理好上述引脚与CPU之间的硬件链接。

某些A/D转换器产品注明直接与CPU配接, 是指A/D的数据输出线可直接挂到CPU的数据总线上, 说明该转换器的数据输出寄存器具有可控的三态输出功能, 转换结束, CPU可用输入指令读取数据。

一般8位A/D转换器均属此类, 而10位以上的A/D, 为了可用8位的CPU直接配接, 输出数据寄存器增加了读数控制逻辑电路, 把10位以上的数据分时读出。

对于内部不包括读数控制逻辑电路的, 则在与8位CPU相连时, 应增加三态门, 以控制10为以上数据分两次读取。A/D需外部控制启动转换信号, 方能进行转换, 这一启动信号有CPU提供。

CPU从A/D读取数据的联络方式有中断和查询两种, 这两种方式的选择往往取决于A/D的转换速度和用户程序的安排。

图3给出了单片机8031与逐次逼近式AD0809转换器的硬件连接图。由于ADC0809转换器内部设有三态输出锁存器, 因此可以直接与单片机相连接。

在图3中, 将ADC0809作为一个外部扩展并行I/O口, 采用中断控制联络方式。线性选址, 设ADC0809的口地址为01F8H。

由外部中断1的服务程序读取转换结果, 并启动下一次转换。

其参考程序如下:

2 结论

经过上述的分析, 我们可以看到, 传感器的输出有多种形式, 其中以模拟电压形式输出是分析的重点。为了精确的测量输出结果, 需经过特定的电路放大, 模数转换, 再输入单片机处理。

参考文献

[1]彭军.传感器与检测技术[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2003.

[2]刘振廷.传感器原理及应用[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2011.

[3]程军.传感器及使用检测技术[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2008.

[4]闫石.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社, 1998.

信号输出处理系统篇5

刚买的一个联想旭日125F本本，发现VGA输出到投影机显示无信号。经多次检查，连接线，投影机输入模式等均正常，别的本本可以用，自己本本在刚启动系统时投影机能显示开机画面和XP启动画面，一进入XP欢迎页面，无信号。所以投影机和连线均正常，问题在本本系统上。我装的是XP Professional SP2，显卡是集成SIS M661FX，最新驱动完全安装，请教解决办法。

（在安装XP时，曾请人对XP注册表和启动等做了加速优化，不知是否关联）建议您使用功能键[Fn]+[F3]对LCD和外接显示设备的显示方式进行切换试试，如果不行，依次点击：“控制面板” > “显示” > “设置”> “高级” > “SIS工具管理器”> “驱动程序模式设置”，在“驱动器模式”和“支持模式”中进行设置，即可进行LCD和外接显示设备间的切换。

我是华硕A6QVc的笔记本，显卡是6200的，现有个数字电视，买了个VGA的连接线，接上后，电视调为RGB模式，按了笔记本与外接显示器的转换功能键，但是没反应，请教高手是不是要设置什么？分辨率是1024*768，谢谢一般笔记本显卡会有一个软件通常是在显示属性设置的高级里面或者单独安装后显示在开始条的右下角.用这个可以调多屏输出或者扩展输出你试试看

右键桌面，属性-设置-高级-监视器，里面有一个显示器和一台电视机，点一下就行了

首先要将电视的视频源调为VGA模式，然后再打开笔记本电脑，按笔记本与外接显示器的转换功能键切换为VGA输出，重启电脑即可．

分辨率800＊600肯定没问题，1024＊768没有试过，应该也可以．

先要将电视的视频源调为VGA模式，然后再打开笔记本电脑，按笔记本与外接显示器的转换功能键切换为VGA输出，重启电脑即可．

分辨率800＊600肯定没问题，1024＊768没有试过，应该也可以．按他说的作吧,没错的!

提示你一个简单的方法,启动时按f8然后选择vga模式,看看电视有没有图象,如果有,改下分辨率就可以了

信号输出处理系统篇6

关键词：OPEN3000;调度自动化系统;信号;使用;分析

中图分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）35-0066-02

随着智能电网在我国的发展，对调度自动化系统的自动化和智能化也提出了更高的要求，调度系统的信号采集与分析成为研究热点。平台化集成的电网调度自动化集成系统OPEN3000目前已经在我国各级调度得到了广泛使用，本文结合对OPEN3000系统的实际使用经验，以FES系统为切入点，以四遥信号为重点，对OPEN3000的信号使用进行了分析与研究。

1 OPEN3000调度自动化系统的构成

1.1 OPEN3000的系统配置

要对OPEN3000系统的信号使用进行分析，必须首先了解调度自动化系统的整体平台组成。OPEN3000遵循IEC61970规约，可以单独或同时支持EMS、DMS、WAMS和公共信息平台等应用系统，具有良好的开放性、可靠性和便利性。OPEN3000系统配置图如图1所示。

如图1所示，OPEN3000系统可以分为I区、II区和III区三个部分。其中，I区主要进行实时数据的采集和处理，包括数据库、SCADA系统、FES系统、AGC系统、PAS系统，是整个调度自动化系统中的核心区;II区主要是DTS系统，用来进行调度员的培训和仿真;III区主要是Web服务器，主要进行系统的浏览和查询。

1.2 OPEN3000系统的组成

OPEN3000调度自动化系统包括FES（前置应用子系统）、SCADA（实时监控子系统）、PAS（高级应用子系统）、AGC（自动发电控制子系统）、DTS（调度员培训仿真子系统）等。其中，FES系统是OPEN3000系统中实时数据输入、输出的中心，也是四遥（遥控，遥信，遥测，遥调）信号的通信通道。

1.3 变电站OPEN3000的配置顺序

对OPEN3000的配置顺序大致如下：首先登陆OPEN3000系统，根据所需配置的变电站顺序，兴建并填写相关的厂站信息，包括厂站的名称、编号、ID、模拟量信息等。然后根据实际的主接线图，使用GDesigner在OPEN3000中绘制厂站接线图，并将相应的电气设备与节点配置如数据库，添加相应的动态数据;此后，进入数据库的详细配置，包括动态参数配置、保护节点动作、各测点的遥测和遥信信号、相关公式定义等。最后，为FES定义相应的通信厂站表、通道表和规约，完成相应的四遥信号定义配置和点号计算。最后，设置相应的网络描述和定义，完成通讯配置后，可以打开仿真器开始仿真，测试变电站内各设备，相关的四遥信号是否能够正常上送，通讯是否正常，相关功能能否正常使用。

2 OPEN3000调度自动化系统的信号使用

调度自动化系统需要采集的主要是遥测、遥控、遥信、遥调这四遥信号，其中，遥测信号是指通过远动装置采集的远距离模拟量，遥信信号是通过远动装置采集的状态量、开关量、保护结点信号等反应系统运行工况的信号量，遥控是指调度系统通过远距离来控制断路器进行操作，遥调则侧重于对具备电动调节器的电气设备进行微调。

2.1 OPEN3000调度自动化系统信号的添加

四遥信号的采集、连接和分析判断是整个调度自动化系统的基础，要实现调度自动化的分析、决策、调度职能，准确添加并核对相关的四遥信号是基础，以测点遥信信号的添加为例，需要添加遥信信号的测点包括：开关、刀闸、继电保护设备的动作信号等，变压器的分接头遥信和其它一些不好归类的遥信一般放入测点遥信信号表进行处理。

对测点遥信信号的添加方式为：在系统的dbi界面点击“SCADA”，并在“设备类”中选择“测点遥信信息表”，在表中进行添加。对于较为特殊的遥信信号，如变压器分接头的设置需要特别注意，其信号输入需要在SCADA中的“计算类”打开“特殊计算表”，通过调用检索器来输入，实际使用中，应将变压器绕组表中对应的分接头位置拖入相关区域，将“档位”设置为计算类型，如果变压器的档位采用BCD算法，则还需要选择“档位BCD”，再调用此前设置的检索器，将变压器相应的调档开关遥信值对应输入，再在图形的相应位置上，对变压器的遥调进行调档操作。

2.2 OPEN3000调度自动化系统信号的触发关系设置

触发关系配置是指将四遥信号的相关属性与电气设备元件相关联，对于变电站调度自动化系统来说，设备是其系统数据库的核心内容，而所有的四遥信号都不是独立的，必须与相关的设备相关联，形成设备的属性，触发关系配置就是设备属性的设置过程。

在OPEN3000系统中，当相关设备如断路器、刀闸、保护设备等添加后，将自动触发生成相应的主遥信和遥测记录，而辅节点遥信需要重新定义。通过测点的遥信信息表、遥测信息表、保护信息表来配置触发关系，在这些表中都是单独的属性，应该注意的是，单点的信号和一些无法归类设备的遥测的处理，例如：对变电站直流屏的单独遥测就应该录入测点遥测信息表。

2.3 OPEN3000调度自动化系统信号的操作

在SCADA系统操作中，比较重要的操作有遥信对位、遥信（遥测）封锁、遥信（遥测）解封锁、遥测置数、遥控闭锁、遥控解锁、遥信变位等。其中，遥信对位是指当系统出现一次设备变位时，主接线图上的开关和刀闸将闪烁显示，遥信封锁是指将开关和刀闸锁定，不再接受前置FES上送的信号，而解封锁是与封锁相对而言的，解锁后可以正常接受相关信号，遥测置数是将遥测值进行人工置数，遥信变位是指改变开关或刀闸状态。

以遥测量的封锁和解封锁为例，在变电站的主接线图中，选中相关的要测量动态数据，通过单击鼠标右键，在弹出的菜单中进行操作，并可以输入相关的值和备注。

3 OPEN3000调度自动化系统信号的分析和处理

3.1 遥测信号的处理

从变电站采集到的遥测信号是系统其它计算量和高级应用的基础，也是调度系统进行事故追忆的基础，因此，遥测信号是进行远方监控和调度的重要内容。对遥测信号的处理流程为：前置系统FES服务器通过变电站侧的RTU实时获取遥测数据，经过相关的数据分析和处理后，经数据总线上送到SCADA服务器，在服务器的相关处理模块中对数据进行合理性检查、更新数据库、检测数据范围等相关处理。

3.2 遥信信号的处理

变电站遥信状态是系统数据处理和逻辑判断的基础，对变电站调度自动化系统而言，应确保系统的可靠运行，能够准确及时地反映一次设备的状态，不丢失设备的遥信信息。与遥测信号的处理流程相似，遥信信号也是经过FES服务器从厂站的RTU采集数据，然后上传至SCADA服务器，并进行合理性检查和数据库更新，对遥信变位信号输出告警，对双位置遥信进行校验，一旦校验错误输出告警，并根据遥信状态辅助事故追忆和数据储存。

3.3 遥控和遥调信号的处理

遥控和遥调是系统输出到设备的信号，系统接收到采集的遥测和遥信信号后，上送SCADA服务器，经过调度主站的分析和处理，输出相关的遥控和遥调信号，对相关的一次设备进行调控，以调节电力系统内部的潮流和负荷分布，OPEN3000调度自动化系统有多种遥控方式，包括普通遥控、直接遥控、首席操作、双席操作、顺序控制、统一群控等。

4 结语

电网技术的发展和革新是一个持续的过程，随着智能电网时代的来临，电网设备的智能化、自动化、自愈化程度不断提升，以OPEN3000为代表的调度自动化系统也朝着分析型调度迈进，以为智能电网提供更好的决策、分析、调控支撑。在可以预见的将来，地区电网的调度还将继续发展，具体包括调度功能的丰富，能量管理功能的提升等，此外，电网运行方式的综合计算、电网检修计划的制定、电力市场运营、电能的计量计费等综合性应用系统都将集成和统一到平台中，我国电网调度自动化系统的发展空间十分广阔。

参考文献：

[1] 肖红霞，康贤，军姚朝.调度自动化系统在电网中的应用[J].云南电力技术，2011，（6）.

[2] 熊德智.500 kV电网运行集控中心关键系统的设[D].长沙：长沙理工大学，2010.

[3] 周伟峰.电网调度自动化系统灾备策略研究及其前置子系统的设计与实现[D].北京：国网电力科学研究院，2009.

[4] 万黎升.基于IEC61970的电网调度集成信息平台研究[D].南京：东南大学，2007.

3 OPEN3000调度自动化系统信号的分析和处理

3.1 遥测信号的处理

3.2 遥信信号的处理

3.3 遥控和遥调信号的处理

4 结语

参考文献：

[1] 肖红霞，康贤，军姚朝.调度自动化系统在电网中的应用[J].云南电力技术，2011，（6）.