王聰 王寧

摘 要：隨著光電傳感技術(shù)的創(chuàng)新與升級，光電傳感器在電力抄表系統(tǒng)中的控制效果也逐漸顯示出來?；诖?，本文將針對光電傳感器對電力抄表系統(tǒng)的影響進(jìn)行分析，進(jìn)而從電力抄表系統(tǒng)的光電傳感器設(shè)計(jì)、光電傳感器的系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)以及控制電路抗干擾的有效策略三個(gè)方面進(jìn)行了光電傳感器在電力抄表系統(tǒng)中的控制分析，希望可以對光電傳感器在電力抄表系統(tǒng)中控制效果的提升有所幫助。

關(guān)鍵詞：光電傳感器；電力抄表系統(tǒng)；控制分析；電路設(shè)計(jì)

引言

光電傳感器的有效應(yīng)用可以在一定程度上提升電力抄表系統(tǒng)的控制效果，促進(jìn)電力抄表網(wǎng)絡(luò)化、自動化的發(fā)展。但是，現(xiàn)階段，很多電力企業(yè)對于光電傳感器的應(yīng)用還不夠科學(xué)，對其在電力抄表系統(tǒng)中的控制優(yōu)勢還不夠明確，而相關(guān)的理論研究也還不夠成熟，所以本文針對光電傳感器在電力抄表系統(tǒng)中的控制分析與探究是很有現(xiàn)實(shí)意義的。

1 光電傳感器對電力抄表系統(tǒng)的影響

現(xiàn)階段，對于電力抄表系統(tǒng)的控制主要有兩種形式，分別是集中控制策略以及分布式控制兩種。其中，集中控制主電路在電力控制中心上，為對于分布式控制來說，主電路是貫穿總線與控制中心的，其信道更長，控制的效果也比較精準(zhǔn)，但是設(shè)施與電路的協(xié)同作業(yè)能力差，從而使得數(shù)據(jù)的共享性降低，缺乏功能的可拓展性。

通常情況下，一個(gè)光電傳感器主要包括激光光源、光學(xué)通路以及光電元件三個(gè)部分。其可以通過電力抄表系統(tǒng)信道進(jìn)行底層數(shù)據(jù)通信的一系列控制以及交換協(xié)議的處理。光電傳感器的傳輸區(qū)間可以遍布系統(tǒng)的主電路。通過對光電傳感器輸出脈沖信號的控制就可以實(shí)現(xiàn)主電路轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，進(jìn)而反向控制數(shù)據(jù)采集以及傳輸[1]。

光電傳感器對電力抄表系統(tǒng)的影響可以體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面，光電傳感器的直接設(shè)控，使得總線的長度得以延長，不僅為接口的使用提供了方便，還可以運(yùn)用點(diǎn)對點(diǎn)的通信分享來進(jìn)行電力抄表數(shù)據(jù)的光電數(shù)字信號傳輸與收集，在很大程度上減少了電線以及接口、保護(hù)設(shè)施的消耗，提高了總線分布與通信協(xié)議的兼容性與適應(yīng)性。另一方面，通過光電傳感器，使得電力抄表系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)傳輸過程得到了改變，具體來說，把控制結(jié)構(gòu)根據(jù)功能差異針對性地分成了三層，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的集成，為電力抄表系統(tǒng)的控制提供了方便。

2 光電傳感器在電力抄表系統(tǒng)中的控制分析

要想提高光電傳感器在電力抄表系統(tǒng)中控制分析的科學(xué)性，可以從電力抄表系統(tǒng)的光電傳感器設(shè)計(jì)、光電傳感器的系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)以及控制電路抗干擾的有效策略三個(gè)方面展開。

2.1電力抄表系統(tǒng)的光電傳感器設(shè)計(jì)

光電傳感器通常是以JPEG圖像為依托進(jìn)行電表箱數(shù)據(jù)的顯示的，而為了區(qū)分用戶，會進(jìn)行JPEG圖像的采集方位以及時(shí)間的添加。而對于電力抄表系統(tǒng)的光電傳感器設(shè)計(jì)也是由此展開的。具體來說，JPEG圖像的0按序編碼流程如圖1所示。也就是說，通過電力抄表圖像的8×8的數(shù)據(jù)塊平均切割以及先橫排后豎排的掃描、排成以及離散余弦變換，從而使得變換數(shù)據(jù)輸入量化設(shè)備排列成“之”字的形式得以輸出，進(jìn)而進(jìn)行針對性地文件控制。而對于熵值編輯器來說，一般會采用哈爾曼編碼表來進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)文本的壓縮輸出，并通過二值化的文本壓縮數(shù)據(jù)末尾的方位與時(shí)間的嵌入，從而進(jìn)行解碼以及JPEG圖像灰度的修改，從而達(dá)到文字嵌入的目的。通常情況下，JPEG圖像的編碼和解碼是互為逆運(yùn)算的，所以在編碼的過程中可以以此為基礎(chǔ)展開，從而提高編碼的效率與質(zhì)量。

2.2光電傳感器的系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)

在電表箱內(nèi)，光電傳感器下還有相應(yīng)的系統(tǒng)控制電路，進(jìn)行電表箱通電與斷電的一系列控制，通常情況下，其供電電源的電壓為10V，繼電器T的額定電壓為10V。而通常情況下還有最小吸合電壓以及釋放電壓的限制，一般分別為6.9V和1.5V，對于其實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)功率來說，一般會維持在150W左右。而對于數(shù)據(jù)采集電路來說，一般是要切斷電表箱電源來進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集的。圖中D為緩沖器，其是通過主電路來進(jìn)行高電平的傳輸?shù)?，其可以在一定程度上架空繼電器，從而根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)電表箱的斷電，而且在通電時(shí)還可以再次進(jìn)行低電平的傳遞以及繼電器的重置，從而根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)電表箱的通電控制。而且在此控制電路的過程中，所采用的電源開關(guān)都是220V家庭電源供電，還進(jìn)行了節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，不僅方便易實(shí)施，還可以滿足我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。

圖 1 JPEG圖像編碼流程圖

與此同時(shí)，光電傳感器的系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)的過程中通常會涉及到E3JM-DS7型號光電傳感器，以此設(shè)備進(jìn)行電路的連接控制，不僅可以耐高壓、抗大電流，還可以自動地進(jìn)行防電磁干擾，提升感應(yīng)距離，實(shí)現(xiàn)粉塵環(huán)境的可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。不止如此，還會利用雙列直插式封裝技術(shù)進(jìn)行電路的控制，進(jìn)行管腳數(shù)量的確定、雙入線形式的采用、硅膠三極管的串聯(lián)以及抄表數(shù)據(jù)的優(yōu)先處理等。此外，電力抄表系統(tǒng)通過驅(qū)動繼電器、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和數(shù)據(jù)采集電路三路的設(shè)計(jì)，還可以進(jìn)行數(shù)顯屏幕、指示器以及步進(jìn)電機(jī)的增加，從而提升電力抄表系統(tǒng)控制電路的個(gè)性化程度，提高光電傳感器在電力抄表系統(tǒng)中的控制效果[2]。

2.3控制電路抗干擾的有效策略

通常情況下，在光電傳感器進(jìn)行電力抄表系統(tǒng)控制的過程中，經(jīng)常會涉及都很多干擾因素，而如何提升E3JM-DS7光電傳感器設(shè)計(jì)的靈活性，提高控制電路的保護(hù)效果，避免不必要的環(huán)境干擾十分重要。而一般來說，要想提高控制電路的抗干擾能力，可以從控制單指令冗余、陷阱攔截以及循環(huán)定時(shí)三個(gè)方面展開。對于光電傳感器控制電力抄表系統(tǒng)來說，其計(jì)算機(jī)CPU的調(diào)用指令通常是需要從指令碼進(jìn)行指令數(shù)的過渡的，而在此過程中，一旦控制電路產(chǎn)生干擾，就會使得控制指令無法保持在相關(guān)的信道之上，從而使得指令碼與指令數(shù)產(chǎn)生局部分離或是混合的現(xiàn)象，直接引發(fā)控制的失敗。而要想避免此環(huán)節(jié)的干擾，就可以進(jìn)行指令碼與指令數(shù)分離部位的單指令冗余數(shù)據(jù)嵌入，從而有效地避免分離部位產(chǎn)生重要指令遮擋的現(xiàn)象，提高控制的效果。與此同時(shí)，在傳輸信道中進(jìn)行針對性陷阱的布置，實(shí)現(xiàn)混合指令的有效攔截，同樣可以促進(jìn)局部分離數(shù)據(jù)向原有信道的回歸。通常情況下，在光電傳感器的1K信道區(qū)間會進(jìn)行2個(gè)陷阱的布置，以保證陷阱攔截的有效性與全面性。而當(dāng)控制指令已經(jīng)處于無限循環(huán)的狀態(tài)時(shí)，通過控制單指令冗余、陷阱攔截往往起不到實(shí)質(zhì)的效果，此時(shí)進(jìn)行循環(huán)定時(shí)停止控制指令的實(shí)施是十分必要且關(guān)鍵的。

結(jié)束語

從實(shí)際出發(fā)，明確光電傳感器對電力抄表系統(tǒng)的影響，與時(shí)俱進(jìn)，進(jìn)行光電傳感器在電力抄表系統(tǒng)中的控制分析，不僅可以在一定程度上提升光電傳感器的應(yīng)用效果，還可以促進(jìn)電力抄表系統(tǒng)的優(yōu)化與完善，從而實(shí)現(xiàn)光電傳感器與電力抄表系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，推動我國電力系統(tǒng)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 曹顯瑩，曲陽，郭春來.基于虛擬儀器的光電傳感器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)[J].物理通報(bào)，2018（10）：80-83.

[2] 賈洪雷，齊江濤，劉慧力.光電傳感器結(jié)合旋轉(zhuǎn)編碼器檢測氣吸式排種器吸種性能[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2018，34（19）：28-39.