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    图2为主监控模块的组成框图[4]。系统主监控模块作为一个独立的模块，可监控整个电源系统的工作状态，控制各模块的投入和退出，完成人机对话。模块由AT89C52单片机、交直流配电参数采集单元、显示与操作单元及串行口通信单元组成。监控模块与整流模块通过RS-485串行通信交换信息，这样可使监控模块的硬件设计不受所监控的整流模块数限制，使得系统内电源模块数目可任意扩充。与上位计算机也采用串行通信方式，串行口通过8250芯片扩展而成，对于本地集中监控，可使用RS-485串行口，对于远地监控，可使用RS-232串行口，并通过调制解调器（MODEM）及电话线路进行通信。系统采用大屏幕LCD和键盘实现本地的人机交互操作。主监控模块检测直流母线电压、电流，当电压或电流大于上限设定值时，便命令整流模块降压限流，并根据各整流模块的工作情况，决定每个模块的退出和投入，从而使整个电源系统工作在稳定的状态下。此外，主监控系统还对电网电压的波动进行检测，同时发出报警信号，并记录故障信息。

    交流检测单元主要由三相交流电压检测板、三相显示板等组成。三相交流电压检测板安装在机柜内上部交流配电部位。其功能是将隔离后的市电信号送控制器，由控制器对市电参数进行检测，判断输入的交流电是否“超限”或“缺相”，当“超限”或“缺相”时，由控制器发出告警。转接单元将控制器发出的控制整流器输出电压高低的频率信号送各整流器，将检测到的各整流器的信号送控制器。这些信号包括：控制整流器输出电压高低的频率信号、均流总线的电压信号、各整流器的电流信号、整流器的告警信号。直流检测单元主要包括电池电流检测板和电池保护板。检测负载分路直流断路器是否断开，检测电池分路熔断器是否断开，检测电池分路电流并送控制器。控制器将交流检测单元、转接单元、直流检测单元送来的信号进行检测、显示、告警；控制整流器的工作状态。通过键盘实施状态查询、系统操作、参数设置。

    2.2控制器的主要功能

    检测：系统交流供电、电池状态、整流器状态、电池电流、主分路电流及故障内容；

    控制：系统开机/关机、均充开/关、整流器开机/关机、电池试验开/关；

    参数设置：系统参数设置，整流器柜数；

    电池参数：均充电压、浮充电压、过压值、欠压值、充电限流值、转换电流等；

    监控参数：设备编号、通讯接口、拨号方式、电话号码及故障回报开/关等；

    通信：通过接口实现三遥，通过故障接口将系统告警信号输出至系统故障监视器。

    3.监控系统软件实现

    3.1实现的功能

    本系统采用集中管理、独立控制的模式，各模块的单片机都有自己独立的控制程序及与监控模块的通信程序。当个别模块出现故障时，不会影响整机运行。主监控模块软件采用模块化结构设计，各种功能都由相应的中断子程序完成。监控模块的软件主要完成以下功能：

    (1)接收各模块发送的数据；

    (2)向各模块发送控制命令；

    (3)人机交互接口。监控模块中的主控单片机为主机，整流模块的单片机为从机，相互间采用N、8、1的10位异步通信格式，波特率为4800B。从机发向主机的数据需在主机发出允许命令后才可发出，即被地址码选中的模块，才有权向监控模块发出数据。

    3.2主监控程序

    主监控软件采用模块化结构设计、各种功能都由相应的中断子程序完成。图3所示为主程序流程图。系统的初始化包括MCU内部控制寄存器的初始化，寄存器区及数据区的初始化等。自检包括RAM自检及控制系统各传感器自检。自检通过后，开放中断及PTS，并调用显示初始化子程序。显示系统主菜单可用键盘选择各子菜单，包括运行参数菜单、状态菜单、故障记录菜单及参数设置菜单等。为确保运行安全，参数设置菜单仅供授权的管理维护人员使用，需输入密码才可进行操作。    

    图3主程序

    本监控系统采用8×4汉字显示，考虑到监控的参数众多，一屏无法全部显示，故采用菜单式操作方法，即选择显示屏显示的菜单信息，在告警模块面板的键盘按下合适的功能按键，系统的微处理器根据按键送来的信息作出反应，实现相应的功能。故按键有数字键及功能键。程序采用树状分支结构，如图4键盘程序流程图所示。    

    图4键盘程序流程图

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